一种蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统的制作方法

本实用新型属于化工生产技术领域，具体涉及一种蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统。

背景技术：

随着科技的进步，人们生活质量的提高，对于环保的要求越来越高。环境污染主要是由工业生产过程中形成的“三废”和人们生活造成的；特别是石化企业在生产过程中会排放出大量的废气，其中挥发性有机废气的排放，被视为第二大类大气污染物，仅次于大气颗粒物。随着国家对环保的重视，对环保治理力度的加大，企业必须对生产过程中产生的有机废气进行处理达标之后才能排放，但是传统的化工企业在生产过程中一般都是将有机废气经过简单处理后直接排放到大气中，无法达到vocs≤120mg/m3的排放标准，造成了严重的大气污染。

现有技术中，蒽醌法是生产过氧化氢最主要的方法，其工艺是烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液，在压力为0.30mpa，温度为55-65℃，有催化剂存在的条件下，通入氢气进行氢化，再在40-44℃下与空气(或氧气)进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为20％-30％的过氧化氢水溶液产品。在蒽醌法生产过氧化氢的过程中，如果不能合理的处理有机废气将会对大气造成污染。

如公开号为“cn108057309a”的中国专利实质上公开了一种有机废气的回收装置，其特点是：有机废气先经过预处理，经过活性炭纤维箱进行两级处理，提高了有机废气中的有机溶剂的回收量，但未实现有机废气vocs的达标排放；同时该装置只有吸附、解吸、降温、干燥四个工艺过程，特别是在风机干燥放空时，会将蒸汽脱附后活性炭内残留有部分有机溶剂蒸汽从放空吹出，影响排放检测数据，同时现场有气味。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统，包括降温冷凝分离系统和活性炭吸附系统组成；

所述的降温冷凝分离系统包括一级冷却器、一级分离器、二级冷却器和二级分离器；待处理有机废气经一级冷却器冷却后，经一级分离器分离，再经二级冷却器冷却后，再经二级分离器分离；

所述的活性炭吸附系统包括至少三台活性炭吸附罐及与其配合使用的冷却器、分离槽、计量槽、风机、漩涡气泵、控制阀和dcs控制系统；

每两个活性炭吸附罐之间均通过阀门控制、管道连接形成一级二级吸附流程，有机废气中的有机溶剂经活性炭吸附罐吸附处理后达标排放，吸附有机溶剂的活性炭吸附罐经蒸汽脱附解析、冷凝器冷凝、分离槽分离出有机溶剂进行回收，解析水通往污水站进行处理。

在进一步的技术方案中，所述的有机废气治理系统还包括：储槽无组织排放回收系统，

其包括管道、冷却器、分离罐和漩涡气泵；各储槽无组织放空气通过管道，先经过冷却器和分离罐进行降温冷凝分离后，再通过漩涡气泵送至所述的活性炭吸附系统中进行处理。

在进一步的技术方案中，所述的活性炭吸附系统包括三台活性炭吸附罐，分别为第一活性炭吸附罐、第二活性炭吸附罐和第三活性炭吸附罐；

所述活性炭吸附系统的输入管上设有尾气总阀，尾气总阀的另一端分别经第一放气阀连接至第一活性炭吸附罐底部的进气端，经第二放气阀连接至第二活性炭吸附罐底部的进气端，经第三放气阀连接至第三活性炭吸附罐底部的进气端；

所述第一活性炭吸附罐的出气管分为三路：一路经第一联出阀排出，然后经第一联进阀连通至第一活性炭吸附罐底部的进气端，和经第二联进阀连通至第二活性炭吸附罐底部的进气端，和经第三联进阀连通至第三活性炭吸附罐底部的进气端；一路经第一出气阀放空；一路经第一干燥阀连接至冷却器，和经真空阀、漩涡气泵连接至所述活性炭吸附系统的输入管；

所述第二活性炭吸附罐的出气管分为三路：一路经第二联出阀排出，然后经第一联进阀连通至第一活性炭吸附罐底部的进气端，和经第二联进阀连通至第二活性炭吸附罐底部的进气端，和经第三联进阀连通至第三活性炭吸附罐底部的进气端；一路经第二出气阀放空；一路经第二干燥阀连接至冷却器，和经真空阀、漩涡气泵连接至所述活性炭吸附系统的输入管；

所述第三活性炭吸附罐的出气管分为三路：一路经第三联出阀排出，然后经第一联进阀连通至第一活性炭吸附罐底部的进气端，和经第二联进阀连通至第二活性炭吸附罐底部的进气端，和经第三联进阀连通至第三活性炭吸附罐底部的进气端；一路经第三出气阀放空；一路经第三干燥阀连接至冷却器，和经真空阀、漩涡气泵连接至所述活性炭吸附系统的输入管；

所述冷却器的出气端分为两路：一路经冷凝阀排出，再分别经第一蒸汽出阀连通至第一活性炭吸附罐底部的进气端，经第二蒸汽出阀连通至第二活性炭吸附罐底部的进气端，经第三蒸汽出阀连通至第三活性炭吸附罐底部的进气端；

一路经外干燥阀连通至风机的进气端；所述风机的出气端经内干燥阀排出；再分别经第一蒸汽出阀连通至第一活性炭吸附罐底部的进气端，经第二蒸汽出阀连通至第二活性炭吸附罐底部的进气端，经第三蒸汽出阀连通至第三活性炭吸附罐底部的进气端；

所述冷却器的出液端经排液阀连接至分离槽，所述分离槽经管道连接至计量槽；

所述的分离槽和计量槽分别经排气阀、真空阀连通至漩涡气泵的进气端；

所述第一活性炭吸附罐连接带有第一蒸汽进阀的蒸汽管道，所述第二活性炭吸附罐连接带有第二蒸汽进阀的蒸汽管道，所述第三活性炭吸附罐连接带有第三蒸汽进阀的蒸汽管道；

所述活性炭吸附系统的输入管上还连接带有放空阀的管道。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型提供的蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统，通过分级冷凝分离的方法，把放空有机废气的温度降低，可使重芳烃的含量降低，然后，再通过二级或多级活性炭吸附，将有机废气的vocs进一步降低，以实现vocs的达标排放，此外，通过本实用新型提供的有机废气治理系统，还可以回收大量芳烃，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统的示意图；

图2为本实用新型提供的一种活性炭吸附系统的示意图；

图3为本实用新型中活性炭吸附罐的吸附和蒸汽脱附冷凝工艺流程图；

图4为本实用新型中活性炭吸附罐的抽真空和风机干燥工艺流程图；

图中标号说明：1-第一活性炭吸附罐，2-第二活性炭吸附罐，3-第三活性炭吸附罐，4-冷却器、5-风机，6-漩涡气泵，7-分离槽，8-计量槽，11-第一放气阀，21-第二放气阀，31-第三放气阀，12-第一联进阀，22-第二联进阀，32-第三联进阀，13-第一蒸汽出阀，23-第二蒸汽出阀，33-第三蒸汽出阀，14-第一联出阀，24-第二联出阀，34-第三联出阀，15-第一出气阀，25-第二出气阀，35-第三出气阀，16-第一干燥阀，26-第二干燥阀，36-第三干燥阀，17-第一蒸汽进阀，27-第二蒸汽进阀，37-第三蒸汽进阀，41-尾气总阀，42-放空阀，43-冷凝阀，44-内干燥阀，45-外干燥阀，46-排液阀，47-真空阀，48-排气阀。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型提供了一种蒽醌法生产双氧水的有机废气治理系统，包括降温冷凝分离系统和活性炭吸附系统组成；

所述的降温冷凝分离系统包括一级冷却器、一级分离器、二级冷却器和二级分离器；待处理有机废气经一级冷却器冷却后，经一级分离器分离，再经二级冷却器冷却后，再经二级分离器分离；

所述的活性炭吸附系统包括至少三台活性炭吸附罐及与其配合使用的冷却器、分离槽、计量槽、风机、漩涡气泵、控制阀和dcs控制系统；

每两个活性炭吸附罐之间均通过阀门控制、管道连接形成一级二级吸附流程，有机废气中的有机溶剂经活性炭吸附罐吸附处理后达标排放，吸附有机溶剂的活性炭吸附罐经蒸汽脱附解析、冷凝器冷凝、分离槽分离出有机溶剂进行回收，解析水通往污水站进行处理。

进一步的，所述的有机废气治理系统还包括储槽无组织排放回收系统，所述的储槽无组织排放回收系统包括管道、冷却器、分离罐和漩涡气泵；各储槽无组织放空气通过管道，先经过冷却器和分离罐进行降温冷凝分离后，再通过漩涡气泵送至所述的活性炭吸附系统中进行处理。

通过本实用新型提供的上述有机废气治理系统，在具体的治理过程中，将通过放空系统压力控制的有机废气，即图1中的氧化尾气经过一级冷却器和一级分离器，用循环水降温至28℃-32℃；然后继续经过二级冷却器和二级分离器，降温至3℃-7℃；接着再通入到活性炭吸附系统中进一步处理；分离出的有机溶剂回收使用。

具体的，如将蒽醌法生产双氧水系统中约50℃的氧化尾气通过系统压力经一级冷却器，用循环水降温至30℃左右，经一级分离器将氧化尾气中的部分有机溶剂降温冷凝分离出来；接着，30℃左右的氧化尾气继续通过二级冷却器，用低温水或膨胀制冷机组降温至5℃左右，然后再通过二级分离器进一步将氧化尾气中的有机溶剂降温冷凝分离出来；经上述处理后的氧化尾气再通入到活性炭吸附系统中进一步处理；通过上述治理系统，氧化尾气的有机溶剂被充分分离出来，满足达标排放的要求；并且，分离出的有机溶剂可以实现回收使用。

本实用新型中，为了提高对有机溶剂的分离效果，所述的一级冷却器内安装有膜片式分离器和不锈钢丝网除沫器等内件；所述的二级冷却器内安装有不锈钢丝网除沫器和高效分离滤芯等内件。

本实用新型提供的技术方案中，针对于蒽醌法生产双氧水中有机废气为重芳烃(主要成分为c9三甲苯)的特点，根据芳烃含量与温度的关系曲线，通过分级冷凝分离的方法，把放空有机废气从50℃降低至5℃左右，可使重芳烃的含量降低到12％(含量约为1700mg/m³)；再通过二级或多级活性炭吸附系统，将有机废气降低到120mg/m³以下，实现vocs的达标排放；此外，通过本实用新型的治理系统，可以回收大量芳烃，降低了生产成本；另一方面，本实用新型提供的方法能够实现自动化，具有操作简单，运行成本低，净化效率高，即安全又经济的优点。

本实用新型提供的有机废气治理系统中，将蒽醌法生产双氧水系统中各储槽无组织放空气通过管道，先经过冷却器和分离罐进行降温冷凝分离后，再通过漩涡气泵送至所述的活性炭吸附系统中进行处理。也即，本实用新型提供的治理系统还可兼容对各储槽无组织放空气的处理，实现了有组织和各储槽无组织放空气的同步处理。

如图2所示为本实用新型提供的一种活性炭吸附系统的示意图；该活性炭吸附系统包括三台活性炭吸附罐及与其配合使用的冷却器4、分离槽7、计量槽8、风机5、漩涡气泵6、控制阀和dcs控制系统；三台活性炭吸附罐分别为第一活性炭吸附罐1、第二活性炭吸附罐2和第三活性炭吸附罐3；

所述活性炭吸附系统的输入管上设有尾气总阀41，尾气总阀41的另一端分别经第一放气阀11连接至第一活性炭吸附罐1底部的进气端，经第二放气阀21连接至第二活性炭吸附罐2底部的进气端，经第三放气阀31连接至第三活性炭吸附罐3底部的进气端；

所述第一活性炭吸附罐1的出气管分为三路：一路经第一联出阀14排出，然后经第一联进阀12连通至第一活性炭吸附罐1底部的进气端，和经第二联进阀22连通至第二活性炭吸附罐2底部的进气端，和经第三联进阀32连通至第三活性炭吸附罐3底部的进气端；一路经第一出气阀15放空；一路经第一干燥阀16连接至冷却器4，和经真空阀47、漩涡气泵6连接至所述活性炭吸附系统的输入管；

所述第二活性炭吸附罐2的出气管分为三路：一路经第二联出阀24排出，然后经第一联进阀12连通至第一活性炭吸附罐1底部的进气端，和经第二联进阀22连通至第二活性炭吸附罐2底部的进气端，和经第三联进阀32连通至第三活性炭吸附罐3底部的进气端；一路经第二出气阀25放空；一路经第二干燥阀26连接至冷却器4，和经真空阀47、漩涡气泵6连接至所述活性炭吸附系统的输入管；

所述第三活性炭吸附罐3的出气管分为三路：一路经第三联出阀34排出，然后经第一联进阀12连通至第一活性炭吸附罐1底部的进气端，和经第二联进阀22连通至第二活性炭吸附罐2底部的进气端，和经第三联进阀32连通至第三活性炭吸附罐3底部的进气端；一路经第三出气阀35放空；一路经第三干燥阀36连接至冷却器4，和经真空阀47、漩涡气泵6连接至所述活性炭吸附系统的输入管；

所述冷却器4的出气端分为两路：一路经冷凝阀43排出，再分别经第一蒸汽出阀13连通至第一活性炭吸附罐1底部的进气端，经第二蒸汽出阀23连通至第二活性炭吸附罐2底部的进气端，经第三蒸汽出阀33连通至第三活性炭吸附罐3底部的进气端；

一路经外干燥阀45连通至风机5的进气端；所述风机5的出气端经内干燥阀44排出；再分别经第一蒸汽出阀13连通至第一活性炭吸附罐1底部的进气端，经第二蒸汽出阀23连通至第二活性炭吸附罐2底部的进气端，经第三蒸汽出阀33连通至第三活性炭吸附罐3底部的进气端；

所述冷却器4的出液端经排液阀46连接至分离槽7，所述分离槽7经管道连接至计量槽8；

所述的分离槽7和计量槽8分别经排气阀48、真空阀47连通至漩涡气泵6的进气端；

所述第一活性炭吸附罐1连接带有第一蒸汽进阀17的蒸汽管道，所述第二活性炭吸附罐2连接带有第二蒸汽进阀27的蒸汽管道，所述第三活性炭吸附罐3连接带有第三蒸汽进阀37的蒸汽管道；

所述活性炭吸附系统的输入管上还连接带有放空阀42的管道。

具体的，在本发明的一个工艺流程中，通过管道与阀门的控制使第一活性炭吸附罐1与第二活性炭吸附罐2形成串联流程，即实现一级二级吸附系统，有机废气通过尾气总阀41，经第一放气阀11进入第一活性炭吸附罐1中，再由第一联出阀14排出，至第二联进阀22进入第二活性炭吸附罐2中，然后通过第二出气阀25放空，如此，有机废气中的有机溶剂经过活性炭吸附处理后达标排放。

同时，第三活性炭吸附罐3开始进行蒸汽脱附解析：具体的，蒸汽经第三蒸汽进阀37进入第三活性炭吸附罐3，开始对第三活性炭吸附罐3中的活性炭进行蒸汽脱附解析，解析后的蒸汽由第三蒸汽出阀33排出，再经冷凝阀43到冷却器4中进行冷凝，冷凝后的冷凝液经排液阀46进入分离罐7，分离出的有机溶剂通过管道进入计量槽8，再通过管道回收利用。同时，冷却器4、分离槽7和计量槽8放空气体经真空阀47、排气阀48，通过漩涡气泵6排至尾气总处理。

当第三活性炭吸附罐3蒸汽脱附解析结束，开始抽真空：第三活性炭吸附罐3内少量芳烃和蒸汽经过第三蒸汽出阀33、冷凝阀43、冷却器4冷凝、真空阀47，通过漩涡气泵6排至尾气总处理；冷凝液经排液阀排入分离槽7。

风机内循环干燥：空气经风机5、内干燥阀44、第三蒸汽出阀33进入第三活性炭吸附罐3中进行干燥，由第三干燥阀36排出经冷却器4冷凝、外干燥阀45回到风机5进口进行内循环干燥，冷凝液经排液阀排入分离槽7。

风机外循环干燥：空气经风机5、内干燥阀44、第三蒸汽出阀33进入第三活性炭吸附罐3中进行干燥降温，由第三出气阀35排出。

当第三活性炭吸附罐3干燥降温结束后，通过管道与阀门的控制使第二活性炭吸附罐2与第三活性炭吸附罐3形成串联流程，即实现一级二级吸附系统，有机废气经第二放气阀21进入第二活性炭吸附罐2中，再由第二联出阀24排出，至第三联进阀32进入第三活性炭吸附罐3中，然后通过第三出气阀35放空。而同时，第一活性炭吸附罐1开始经蒸汽脱附冷凝、抽真空、风机内循环干燥、风机外循环干燥；如此循环工作。本实用新型中，吸附有机溶剂的活性炭吸附罐经蒸汽脱附解析、冷凝器冷凝、分离槽分离出有机溶剂进行回收，解析水通往污水站进行处理。如图3所示为本实用新型中活性炭吸附系统中活性炭吸附罐的吸附与蒸汽脱附冷凝工艺的流程图。

在本实用新型的一个具体实施方式中，所述的活性炭吸附系统采用dsc系统进行控制，全自动监测与控制，dsc控制系统设置正常停机、复位、急停；设置显示各控制阀开关状态，各活性炭吸附罐运行状态及各运行工序的时间，还设置有紧急放空和安全联锁系统，自动循环工作，简易操作。

结合图4所示为本实用新型中活性炭吸附系统中抽真空和风机干燥工艺的流程图，该流程具体包括抽真空，风机内循环干燥和风机外干燥三项运行工作程序；由于每次蒸汽脱附后活性炭内残留有大量的水分和少量有机溶剂蒸汽，严重的影响了活性炭的吸附效果；另外经过蒸汽脱附后的活性炭的温度一般在100℃以上，也严重的影响了活性炭的吸附效果，为此，本实用新型中，在活性炭吸附罐经历蒸汽脱附之后，先用漩涡气泵6经冷却器4对活性吸附罐抽真空，将部分有机溶剂蒸汽冷却回收，再通过风机5经过冷却器4进行内循环干燥，进一步的将活性炭内残留的大量水分和少量有机溶剂蒸汽进行循环降温冷凝回收；接着经过风机5送入空气对活性炭吸附罐降温干燥。

本实用新型中，通过在风机外干燥前进行风机内循环干燥，有效的防止了风机外干燥时影响排放检测数据，以及现场出现气味的问题；通过最后的风机外干燥步骤，确保了在下一个周期吸附有机废气时，温度降至35℃以下，保证其吸附效果。

本实用新型中，所述的活性炭吸附罐经过风机干燥降温后，与其中一台在吸附的活性炭吸附罐形成串联继续循环使用，而另外一台活性炭吸附罐进行蒸汽脱附，如此，实现了活性炭吸附系统的不停机作业，提高了有机废气的治理效率。

本实用新型提供的治理方法，实现了蒽醌法生产双氧水系统中有组织和各储槽无组织放空气的有效处理，该治理方法具有自动化程度高，操作简单，运行成本低，净化效率高，即安全又经济的优点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。