一种工业氰酸酯树脂生产中有机废气回收处理工艺的制作方法

本发明属于工业废气回收处理技术领域，具体的，涉及一种工业氰酸酯树脂生产中有机废气回收处理工艺。

背景技术：

氰酸酯树脂的工业生产中主要使用三种有机溶剂，即甲苯、三乙胺与异丙醇，由于在反应过程中主要采用了多种有机溶剂，并且氰酸酯树脂的生产过程中需要进行加热反应，因此大量的有机溶剂会大量挥发进入车间中，一方面会影响车间生产环境，对工作人员的健康造成影响，另一方面，大量挥发的有机溶剂也会造成资源的浪费，为了降低生产过程中产生的有机废气的排放，现有技术中主要是通过源头减量、中间控制和末端治理等方法进行控制。

由于成本问题，目前，大部分企业仍以末端治理为主，vocs末端治理技术可分为两类：一类是具有破坏性的方法，如焚烧法、催化燃烧法；另一类是非破坏性方法，如吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法等，为了提升资源的利用效率，降低环境污染，对有机废气进行回收处理是一种趋势，另外在氰酸酯树脂的生产过程中，由于有机物的挥发点较为分散，如果采用在某一挥发点对对应的有机挥发物进行收集，会提升挥发物收集难度与成本，因此最简单的方式是通过对有机挥发物进行收集，然后再对混合气体进行处理回收，但是这样又会导致多种有机物难以分离，为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工业氰酸酯树脂生产中有机废气回收处理工艺。

本发明需要解决的技术问题为：

在氰酸酯树脂的生产过程中主要使用甲苯、三乙胺与异丙醇这三种有机溶剂，由于他们均具有较强的挥发性，在生产过程中会大量挥发污染生产环境，并造成原材料的浪费，在现有技术中，在对多种挥发性有机物进行处理时，首先由于多种物质难以分离，通常会采用焚烧、催化燃烧等方法统一进行处理，降低了污染却无法对有机挥发物进行回收利用，而在对多种物质进行回收利用时，各回收路线之间没有关联，浪费大量的能源；

另外在氰酸酯树脂的生产过程中，由于有机物的挥发点较为分散，如果采用在某一挥发点对对应的有机挥发物进行收集，会提升挥发物收集难度与成本，因此最简单的方式是通过对有机挥发物进行收集，然后再对混合气体进行处理回收，但是这样又会导致多种有机物难以分离。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种工业氰酸酯树脂生产中有机废气回收处理工艺，包括如下步骤：

第一步，通过风机将生产车间中产生的有机废气收集后进入废气净化塔，有机废气在废气净化塔中由下至上移动，废气净化塔中由上而下喷淋盐酸溶液，在盐酸溶液的使用过程中补充盐酸保证盐酸溶液的ph值小于3，盐酸溶液由吸收液储罐二中泵入废气净化塔中，通过盐酸溶液对有机废气中的三乙胺、异丙醇以及固体颗粒进行吸收，并将含有甲苯的混合气体输送至冷凝设备一或吸收塔；

具体的，所述废气净化塔的出口处设置有甲苯浓度检测装置，对废气净化塔排出的混合气体中的甲苯浓度进行检测；

第二步，当废气净化塔中排出的混合气体中的甲苯浓度大于等于q1时，开启冷凝设备一与废气净化塔所连管道上的阀门，关闭吸收塔与废气净化塔所连管道上的阀门，使废气净化塔中的废气首先进入冷凝设备中时，通过冷凝设备对含有甲苯的废气进行冷凝处理，并将冷凝成液态的甲苯与水的混合物分层分离后，将甲苯传输进入甲苯回收罐中，将冷凝水排出，然后将冷凝后的废气传输进入吸收塔中；

当废气净化塔中排出的混合气体中的甲苯浓度小于q1时，关闭冷凝设备一与废气净化塔所连管道上的阀门，开启吸收塔与废气净化塔所连管道上的阀门，使该混合气体直接进入吸收塔中；

通过冷凝设备一的设置，一方面能够将废气净化塔中排出的混合气体中的大量水分除去，避免大量水分进入后续的甲苯吸收液中，增大甲苯的吸附与解析难度；

第三步，上一步中产生的废气进入吸收塔中，在吸收塔中由下至上移动，吸收储液罐将甲苯吸收液泵入吸收塔中，吸收塔中由上而下喷淋甲苯吸收液，使废气中的甲苯与甲苯吸收液充分接触，通过甲苯吸收液对甲苯进行吸收，当甲苯吸收液的体积变为吸收前的1.05-1.1时，将吸收塔中的甲苯吸收液转移至解吸罐中；

所述甲苯吸收液为聚乙二醇、邻苯二甲酸酯、己二酸酯与硅油按照重量比1:0.1-0.5:0.3-0.4:0.1-0.2均匀混合制成；

采用甲苯吸收液作为甲苯的吸收剂，对甲苯进行富集，而非传统的活性炭，虽然都需要采用加热解吸，但是液态的甲苯吸收液由于能够吸水，其回收循环性能以及传输流动性能均优于活性炭，并且无需加设制氮机，并且液态的甲苯吸收液其换热效果要由于气体与活性炭之间的换热效果，提升了能源的利用率；

第四步，对解吸罐中的甲苯吸收液进行加热解吸，并将解吸产生的混合气体转移至冷凝设备二中进行冷凝，并将冷凝成液态的甲苯与水的混合物分层分离后，将甲苯传输进入甲苯回收罐中，将冷凝水排出，当甲苯吸收液的重量恢复至吸收前重量时，将甲苯吸收液转移至吸收液储罐一中，完成甲苯的回收处理；

在加热解吸的过程中，当解吸罐输入冷凝设备二中的混合气体中甲苯的浓度小于q2时，关闭解吸罐与冷凝设备二之间的阀门，使甲苯吸收液加热产生的废气直接排放，避免将大量的水分转移至冷凝设备二中，同时减少了冷凝设备二的工作时间；

第五步，当废气净化塔中的吸附有三乙胺与异丙醇的盐酸溶液中异丙醇的体积浓度或三乙胺盐酸盐的质量浓度达到预设值时，将盐酸溶液通过过滤设备过滤除去固体杂质后排入盐析分离釜一中，向盐析分离釜一中加入氢氧化钠溶液，调节盐析分离釜中混合溶液ph至10-13，搅拌混合后降温分层得到有机相与无机相，将有机相导入三乙胺粗液储罐，将无机相导入盐析分离釜二中；

在该步骤中，向盐酸溶液中加入氢氧化钠调节ph至10-13，使三乙胺从三乙胺盐酸盐中解析，得到三乙胺，并在降温碱性条件下完成分层，同时由于氢氧化钠与盐酸反应生成盐和水，导致盐析分离釜一中形成一定浓度的盐溶液，从而导致部分异丙醇析出，并与三乙胺混合，因此有机相为以三乙胺为主要成分，混合有异丙醇；

第六步、向盐析分离釜二中加入盐酸调节ph至中性，然后向其中加入氯化钠，调节盐酸溶液中氯化钠的质量浓度为20-35.9g/l，混合搅拌均匀后得到分层，将异丙醇层导入异丙醇储罐中，并对剩余的盐溶液进行蒸发回收；

由于异丙醇不溶于盐溶液，因此通过调节ph并提升盐溶液的浓度，使盐溶液中的异丙醇析出，达到收集异丙醇的效果；

第七步，将三乙胺粗液储罐中的三乙胺与异丙醇的混合溶液输入回流装置一中加热至开始出现冷凝液，然后向回流装置一中加入萃取剂，回流采集顶部的异丙醇，经冷凝设备四冷凝后导入异丙醇储罐，并将底部的萃取剂与三乙胺混合液导入回流装置二中，回流采集顶部蒸出的三乙胺，经冷凝设备三冷凝后导入三乙胺储罐，并将顶部的萃取剂导入回流装置一中循环进行使用；

所述萃取剂为二元醇与酸性离子液体按照体积比1:0.8-1均匀混合得到；

所述二元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇的至少一种；

所述酸性离子液体包括n-甲基吡啶磷酸二甲酯盐、n-乙基吡啶磷酸二甲酯盐、n-丁基吡啶磷酸二甲酯盐中的至少一种；

本发明所述有机废气回收处理工艺通过有机废气回收处理系统进行，所述有机废气回收处理系统包括风机，风机的进气口一端连接有集气管道，用于收集生产车间中的有机废气，风机的出气口连接废气净化塔的进气端，废气净化塔的出气端连接有甲苯回收系统，废气净化塔的进液一端连接有吸收液储罐二，废气净化塔的出液一端通过过滤设备连接有三乙胺/异丙醇回收系统；

所述甲苯回收系统包括冷凝设备一与吸收塔，废气净化塔的出气端分别连接冷凝设备一与吸收塔的进气端，冷凝设备一的出气端连接吸收塔的进气端，冷凝设备一的出液端连接有甲苯回收罐，吸收塔连接有解吸罐与吸收液储罐一，解吸罐与吸收液储罐一也通过管道连接，所述解吸罐的出气端连接有冷凝设备二，通过冷凝设备二对解吸罐中产生的混合气体进行冷凝回收，分层除去水层后，将得到的甲苯传输进入甲苯回收罐中；

所述三乙胺/异丙醇回收系统包括盐析分离釜一，盐析分离釜分别连接有盐析分离釜二与三乙胺粗液储罐，其中盐析分离釜二连接有异丙醇储罐，三乙胺粗液储罐连接有回流装置一，回流装置一分别连接有回流装置二与冷凝设备四，其中回流装置二通过冷凝设备三连接有三乙胺储罐，冷凝设备四连接有异丙醇储罐。

本发明的有益效果：

在氰酸酯树脂的生产过程中，会产生大量的有机废气，其中以甲苯、三乙胺与异丙醇为主，本发明首先通过盐酸水溶液与有机废气在废气净化塔中充分接触，将有机废气中的三乙胺与异丙醇溶解，其中三乙胺反应生成三乙胺盐酸盐，然后对甲苯、三乙胺与异丙醇进行回收，在甲苯的回收过程中，采用甲苯吸收液作为甲苯的吸收剂，对甲苯进行富集，而非传统的活性炭，虽然都需要采用加热解吸，但是液态的甲苯吸收液由于能够吸水，其回收循环性能以及传输流动性能均优于活性炭，并且无需加设制氮机，并且液态的甲苯吸收液其换热效果要由于气体与活性炭之间的换热效果，提升了能源的利用率；

在三乙胺与异丙醇的回收过程中，首先将盐酸溶液经过滤后泵入盐析分离釜一中，然后向盐酸溶液中加入氢氧化钠调节ph至10-13，使三乙胺从三乙胺盐酸盐中解析，得到三乙胺，并在降温碱性条件下完成分层，同时由于氢氧化钠与盐酸反应生成盐和水，导致盐析分离釜一中形成一定浓度的盐溶液，从而导致部分异丙醇析出，并与三乙胺混合，因此有机相为以三乙胺为主要成分，混合有异丙醇；分层的无机相主要含有异丙醇，在将有机相与无机相分离后将无机相转入盐析分离釜二中，利用异丙醇不溶于盐溶液的性质，通过调节ph并提升盐溶液的浓度，使盐溶液中的异丙醇析出，达到收集异丙醇的效果；而三乙胺与异丙醇的混合液通过加入萃取剂并蒸馏分离，从而完成对甲苯、三乙胺与异丙醇三者的回收，整个过程能够直接对含有三中有机挥发物的有机废气进行统一回收处理，避免根据泄露点与泄漏时间分批进行收集的缺点，降低了有机废气回收处理的难度。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明所述有机废气回收处理系统的简易结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种工业氰酸酯树脂生产中有机废气回收处理工艺，包括如下步骤：

第一步，通过风机将生产车间中产生的有机废气收集后进入废气净化塔，有机废气在废气净化塔中由下至上移动，废气净化塔中由上而下喷淋盐酸溶液，在盐酸溶液的使用过程中补充盐酸保证盐酸溶液的ph值小于3，盐酸溶液由吸收液储罐二中泵入废气净化塔中，通过盐酸溶液对有机废气中的三乙胺、异丙醇以及固体颗粒进行吸收，并将含有甲苯的混合气体输送至冷凝设备一或吸收塔；

具体的，所述废气净化塔的出口处设置有甲苯浓度检测装置，对废气净化塔排出的混合气体中的甲苯浓度进行检测；

第二步，当废气净化塔中排出的混合气体中的甲苯浓度大于等于q1时，开启冷凝设备一与废气净化塔所连管道上的阀门，关闭吸收塔与废气净化塔所连管道上的阀门，使废气净化塔中的废气首先进入冷凝设备中时，通过冷凝设备对含有甲苯的废气进行冷凝处理，并将冷凝成液态的甲苯与水的混合物分层分离后，将甲苯传输进入甲苯回收罐中，将冷凝水排出，然后将冷凝后的废气传输进入吸收塔中；

当废气净化塔中排出的混合气体中的甲苯浓度小于q1时，关闭冷凝设备一与废气净化塔所连管道上的阀门，开启吸收塔与废气净化塔所连管道上的阀门，使该混合气体直接进入吸收塔中；

第三步，上一步中产生的废气进入吸收塔中，在吸收塔中由下至上移动，吸收储液罐将甲苯吸收液泵入吸收塔中，吸收塔中由上而下喷淋甲苯吸收液，使废气中的甲苯与甲苯吸收液充分接触，通过甲苯吸收液对甲苯进行吸收，当甲苯吸收液的体积变为吸收前的1.08时，将吸收塔中的甲苯吸收液转移至解吸罐中；

所述甲苯吸收液为聚乙二醇、邻苯二甲酸酯、己二酸酯与硅油按照重量比1:0.3:0.3:0.1均匀混合制成；

第四步，对解吸罐中的甲苯吸收液进行加热解吸，并将解吸产生的混合气体转移至冷凝设备二中进行冷凝，并将冷凝成液态的甲苯与水的混合物分层分离后，将甲苯传输进入甲苯回收罐中，将冷凝水排出，当甲苯吸收液的重量恢复至吸收前重量时，将甲苯吸收液转移至吸收液储罐一中，完成甲苯的回收处理；

在加热解吸的过程中，当解吸罐输入冷凝设备二中的混合气体中甲苯的浓度小于q2时，关闭解吸罐与冷凝设备二之间的阀门，使甲苯吸收液加热产生的废气直接排放，避免将大量的水分转移至冷凝设备二中，同时减少了冷凝设备二的工作时间；

第五步，当废气净化塔中的吸附有三乙胺与异丙醇的盐酸溶液中异丙醇的体积浓度或三乙胺盐酸盐的质量浓度达到预设值时，将盐酸溶液通过过滤设备过滤除去固体杂质后排入盐析分离釜一中，向盐析分离釜一中加入氢氧化钠溶液，调节盐析分离釜中混合溶液ph至12，搅拌混合后降温分层得到有机相与无机相，将有机相导入三乙胺粗液储罐，将无机相导入盐析分离釜二中；

在该步骤中，向盐酸溶液中加入氢氧化钠调节ph至12，使三乙胺从三乙胺盐酸盐中解析，得到三乙胺，并在降温碱性条件下完成分层，同时由于氢氧化钠与盐酸反应生成盐和水，导致盐析分离釜一中形成一定浓度的盐溶液，从而导致部分异丙醇析出，并与三乙胺混合，因此有机相为以三乙胺为主要成分，混合有异丙醇；

第六步、向盐析分离釜二中加入盐酸调节ph至中性，然后向其中加入氯化钠，调节盐酸溶液中氯化钠的质量浓度为35g/l，混合搅拌均匀后得到分层，将异丙醇层导入异丙醇储罐中，并对剩余的盐溶液进行蒸发回收；

第七步，将三乙胺粗液储罐中的三乙胺与异丙醇的混合溶液输入回流装置一中加热至开始出现冷凝液，然后向回流装置一中加入萃取剂，回流采集顶部的异丙醇，经冷凝设备四冷凝后导入异丙醇储罐，并将底部的萃取剂与三乙胺混合液导入回流装置二中，回流采集顶部蒸出的三乙胺，经冷凝设备三冷凝后导入三乙胺储罐，并将顶部的萃取剂导入回流装置一中循环进行使用；

所述萃取剂为二元醇与酸性离子液体按照体积比1:1均匀混合得到；

所述二元醇为乙二醇；

所述酸性离子液体为n-甲基吡啶磷酸二甲酯盐；

本发明所述有机废气回收处理工艺通过有机废气回收处理系统进行，所述有机废气回收处理系统包括风机，风机的进气口一端连接有集气管道，用于收集生产车间中的有机废气，风机的出气口连接废气净化塔的进气端，废气净化塔的出气端连接有甲苯回收系统，废气净化塔的进液一端连接有吸收液储罐二，废气净化塔的出液一端通过过滤设备连接有三乙胺/异丙醇回收系统；

所述甲苯回收系统包括冷凝设备一与吸收塔，废气净化塔的出气端分别连接冷凝设备一与吸收塔的进气端，冷凝设备一的出气端连接吸收塔的进气端，冷凝设备一的出液端连接有甲苯回收罐，吸收塔连接有解吸罐与吸收液储罐一，解吸罐与吸收液储罐一也通过管道连接，所述解吸罐的出气端连接有冷凝设备二，通过冷凝设备二对解吸罐中产生的混合气体进行冷凝回收，分层除去水层后，将得到的甲苯传输进入甲苯回收罐中；

所述三乙胺/异丙醇回收系统包括盐析分离釜一，盐析分离釜分别连接有盐析分离釜二与三乙胺粗液储罐，其中盐析分离釜二连接有异丙醇储罐，三乙胺粗液储罐连接有回流装置一，回流装置一分别连接有回流装置二与冷凝设备四，其中回流装置二通过冷凝设备三连接有三乙胺储罐，冷凝设备四连接有异丙醇储罐。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。