1.本實(shí)用新型涉及一種廢氣處理裝置，特別涉及一種環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置。

背景技術(shù)：

2.有機(jī)廢氣，又稱vocs(volatile organic compounds)揮發(fā)性有機(jī)物，是指常溫下飽和蒸汽壓大70pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。

3.環(huán)氧丙烷，分子式c3h6o。無色液體，有類似乙醚的氣味，溶于水，混溶于甲醇、乙醚、丙酮、苯、四氯化碳等多數(shù)有機(jī)溶劑。環(huán)氧丙烷是重要的有機(jī)化工原料，環(huán)氧丙烷為低沸、易燃液體，其蒸氣在空氣中能自燃或爆炸，在儲(chǔ)存過程中覆蓋以惰性氣體。儲(chǔ)罐的溫度、壓力保持在25℃、0.3mpa以下。環(huán)氧丙烷在25℃情況下飽和蒸氣壓約為71kpa，飽和濃度約為1800g/m3。環(huán)氧丙烷有機(jī)排放廢氣如不做治理，不僅浪費(fèi)資源，對(duì)環(huán)境、人員健康造成破壞，同時(shí)溢出的油氣與空氣混合后易達(dá)到爆炸極限，從而引發(fā)火災(zāi)等安全事故，因此需要對(duì)揮發(fā)的環(huán)氧丙烷氣體進(jìn)行治理。

4.環(huán)氧丙烷液體儲(chǔ)罐的有機(jī)廢氣排放主要是(1)環(huán)氧丙烷液體通過輸送泵進(jìn)入儲(chǔ)罐后，由于液面的升降變化引起儲(chǔ)罐內(nèi)氣體空間變化，進(jìn)而帶來氣體壓力變化，隨著原料液面的升高，氣體空間體積變小，混合氣受到壓縮，壓力不斷升高。當(dāng)罐內(nèi)混合氣壓升高到呼氣閥的控制壓力時(shí)，壓力閥盤開啟，呼出混合氣，這個(gè)過程所造成的油氣俗稱為儲(chǔ)罐的“大呼吸”。(2)在環(huán)氧丙烷液體儲(chǔ)罐無收發(fā)物料作業(yè)時(shí)，物料靜止存儲(chǔ)在罐中，溶劑蒸氣充滿儲(chǔ)罐氣體空間，由于晝夜氣候變化造成的罐內(nèi)氣體空間溫度升高和壓力變大，罐內(nèi)溶劑蒸氣外溢，從而引起呼吸排放，俗稱為儲(chǔ)罐的“小呼吸”。

5.vocs的控制技術(shù)基本分為兩大類。第一類是預(yù)防性措施，以更換設(shè)備、改進(jìn)工藝技術(shù)、防止泄漏乃至消除vocs排放為主，但是以目前的技術(shù)水平，向環(huán)境中排放和泄露不同濃度的有機(jī)廢氣是不可避免的。第二類技術(shù)為控制性措施，以末端治理為主，末端控制技術(shù)包含兩類，即回收技術(shù)和銷毀技術(shù)?；厥占夹g(shù)是通過物理的方法，改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機(jī)污染物的方法，主要包括冷凝、吸收、吸附和膜分離等技術(shù)?；厥盏膿]發(fā)性有機(jī)物可以直接或經(jīng)過簡(jiǎn)單純化后返回工藝過程再利用，以減少原料的消耗。銷毀技術(shù)是通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、光、催化劑或微生物等將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成為二氧化碳和水等無毒害和無機(jī)小分子化合物的方法，主要包括高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體破壞和光催化氧化等技術(shù)。

6.vocs的處理技術(shù)一般根據(jù)濃度和流量?jī)蓚€(gè)因素做初步選擇，最終處理方法需綜合考慮有機(jī)組分的性質(zhì)。當(dāng)氣體濃度較大時(shí)，一般考慮物理分離法回收在利用，而在回收方法中，吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)是分離提濃技術(shù)，常常和冷凝技術(shù)或者吸收技術(shù)組合使用。吸收技術(shù)使用濃度較為寬廣，但是吸收劑的選取以及吸收液的處理比較麻煩，選擇水為吸收劑，有機(jī)物質(zhì)須易溶于水，比如丙酮、甲醇、乙醇等水溶性物質(zhì)，且吸收液需要再次精餾分離或者當(dāng)做污水處理，選擇其他有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行吸收，吸收劑本身的揮發(fā)即會(huì)形成vocs，且有些場(chǎng)

所基本沒有吸收劑如碼頭。相對(duì)來說，具有回收效果的冷凝技術(shù)，使用濃度較為寬廣，適用場(chǎng)合更是廣泛，如果采用風(fēng)冷形式，公用工程少，冷凝過后的有機(jī)溶劑濃度高。銷毀技術(shù)多種多樣，總歸是將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為h2o和co2，該過程中，有機(jī)物的燃燒熱定要引起vocs的溫升，所以銷毀技術(shù)對(duì)vocs的濃度要求較高，過高的濃度必然引起高溫。濃度在0.1～6g/m3時(shí)，可采用催化氧化技術(shù)。濃度在2～12g/m3時(shí)，可采用熱力氧化技術(shù)。

7.隨著vocs排放標(biāo)準(zhǔn)越來越低，確保最終尾氣排放濃度符合《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》gb 31570-2015和《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》gb 31571-2015的限值要求，特別是環(huán)氧丙烷作為特征污染達(dá)標(biāo)排放指標(biāo)尤為嚴(yán)苛(≤1mg/m3)。環(huán)氧丙烷有機(jī)排放廢氣單獨(dú)使用冷凝技術(shù)或者吸收技術(shù)很難做到達(dá)標(biāo)排放，銷毀技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物濃度要求嚴(yán)格，且熱力氧化技術(shù)溫度過高，有明火。催化氧化技術(shù)相對(duì)起燃溫度較低，無明火產(chǎn)生，相對(duì)熱力氧化技術(shù)更安全一些。所以對(duì)于高濃度有機(jī)廢氣的處理，一般采用回收技術(shù)和銷毀技術(shù)耦合使用，然則兩種技術(shù)耦合的運(yùn)行穩(wěn)定性和濃度銜接的安全性備受詬病。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

8.實(shí)用新型目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提供了一種環(huán)氧丙烷儲(chǔ)罐有機(jī)揮發(fā)廢氣處理裝置，能夠耦合冷凝技術(shù)和催化氧化的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，解決兩種技術(shù)耦合的運(yùn)行穩(wěn)定性和濃度銜接的安全性。

9.技術(shù)方案：本實(shí)用新型所述的一種環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，包括冷凝系統(tǒng)、與所述冷凝系統(tǒng)連通的用于吸附氣體的氣體濃度均衡系統(tǒng)以及與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)連通的催化氧化系統(tǒng)；所述冷凝系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、與蒸發(fā)器連通的用于與所述蒸發(fā)器換熱的制冷系統(tǒng)以及與所述蒸發(fā)器的出液口連通的積液器；所述蒸發(fā)器的進(jìn)氣口通入高濃度有機(jī)廢氣，所述蒸發(fā)器的出氣口與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)的進(jìn)氣口連通；所述氣體濃度均衡系統(tǒng)包括氣體濃度均衡器所述催化氧化系統(tǒng)包括與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)的出氣口連通的第一換熱器、與所述第一換熱器的第一出氣口連通的催化氧化反應(yīng)器，所述催化氧化反應(yīng)器的出氣口與第一換熱器的第二進(jìn)氣口連通。

10.上述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置還包括廢氣排放系統(tǒng)，所述廢氣排放系統(tǒng)包括第二換熱器以及與所述第二換熱器出氣口連通的排空裝置，所述第二換熱器的進(jìn)氣口與所述第一換熱器的第二出氣口連通。

11.所述第一換熱器的第一出氣口以及催化氧化反應(yīng)器的進(jìn)氣口之間設(shè)置有加熱器。

12.上述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置還包括廢氣送入系統(tǒng)，所述廢氣送入系統(tǒng)包括風(fēng)泵，所述風(fēng)泵的出氣口與蒸發(fā)器的進(jìn)氣口連通，所述風(fēng)泵的進(jìn)氣口送入高濃度有機(jī)廢氣。

13.所述氣體濃度均衡器的出氣口與第一換熱器的第一進(jìn)氣口之間設(shè)置有第一風(fēng)機(jī)。

14.所述氣體濃度均衡器的出氣口與氣體旁路連通，所述氣體旁路包括用于送入新鮮空氣的第二風(fēng)機(jī)，所述第二風(fēng)機(jī)的出氣口與所述氣體濃度均衡器的出氣口連通。

15.所述制冷系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器的出氣口連通的壓縮機(jī)、與壓縮機(jī)出口連通的冷凝器以及與冷凝器出口連通的膨脹閥，膨脹閥的出氣口與蒸發(fā)器的進(jìn)氣口連通。

16.所述第一風(fēng)機(jī)以及第二風(fēng)機(jī)與所述催化氧化反應(yīng)器中的溫度傳感器連鎖控制。

17.所述催化氧化反應(yīng)器內(nèi)含蜂窩陶瓷貴金屬催化劑。

18.所述氣體濃度均衡器為吸附罐，吸附罐內(nèi)裝有硅膠、活性炭和分子篩作為吸附劑。

19.有益效果：(1)本實(shí)用新型通過冷凝系統(tǒng)和催化氧化系統(tǒng)將冷凝技術(shù)和催化氧化的技術(shù)結(jié)合，通過氣體濃度均衡器、用于送入新鮮空氣的氣體旁路、風(fēng)機(jī)變頻聯(lián)鎖催化氧化反應(yīng)器控制最高溫度點(diǎn)，解決兩種技術(shù)耦合的運(yùn)行穩(wěn)定性和濃度銜接的安全性；(2)本實(shí)用新型通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的冷氣冷量回收和熱氣的熱量回收，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行能耗低。

附圖說明

20.圖1為本實(shí)用新型的裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

21.如圖1所示，一種環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，包括冷凝系統(tǒng)100、與冷凝系統(tǒng)100連通的用于吸附氣體的氣體濃度均衡系統(tǒng)200、與氣體濃度均衡系統(tǒng)200連通的催化氧化系統(tǒng)300、與催化氧化系統(tǒng)300出氣口連通的廢氣排放系統(tǒng)400、冷凝系統(tǒng)100的進(jìn)氣口連通的廢氣送入系統(tǒng)500以及氣體旁路600。

22.廢氣送入系統(tǒng)500包括風(fēng)泵501，風(fēng)泵501的出氣口與蒸發(fā)器101的進(jìn)氣口連通，風(fēng)泵501的進(jìn)氣口送入高濃度有機(jī)廢氣，風(fēng)泵501為變頻羅茨風(fēng)機(jī)，與有機(jī)廢氣源頭管線的壓力傳感器聯(lián)鎖。

23.冷凝系統(tǒng)100包括進(jìn)氣口與風(fēng)泵501的出氣口連通的蒸發(fā)器101、與蒸發(fā)器101連通的用于與蒸發(fā)器101換熱的制冷系統(tǒng)以及與蒸發(fā)器101的出液口連通的積液器102，蒸發(fā)器101的進(jìn)氣口通入高濃度有機(jī)廢氣，蒸發(fā)器101的出氣口與氣體濃度均衡系統(tǒng)200的進(jìn)氣口連通；制冷系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器101的出氣口連通的壓縮機(jī)103、與壓縮機(jī)103出口連通的冷凝器104以及與冷凝器104出口連通的膨脹閥105，膨脹閥105的出氣口與蒸發(fā)器101的進(jìn)氣口連通。

24.在本實(shí)施例中，冷凝系統(tǒng)100中的蒸發(fā)器101為三維換熱器，可以使得通過冷凝系統(tǒng)后的環(huán)氧丙烷廢氣溫度為5～15℃；該蒸發(fā)器101將冷氣中冷量全部回收，節(jié)能效果明顯。本實(shí)施例中的冷凝系統(tǒng)的最低冷凝溫度至-75℃，經(jīng)過冷凝系統(tǒng)后的有機(jī)廢氣濃度在5g/m3以下。

25.氣體濃度均衡系統(tǒng)200包括氣體濃度均衡器201，在本實(shí)施例中，氣體濃度均衡器201為吸附罐，不需要脫附，主要用來均衡環(huán)氧丙烷類極性有機(jī)物濃度，吸附罐內(nèi)部裝三種吸附劑，分別為硅膠、活性炭和分子篩。

26.催化氧化系統(tǒng)300包括與氣體濃度均衡系統(tǒng)200的出氣口連通的第一換熱器301(氣體濃度均衡器201的出氣口與第一換熱器301的第一進(jìn)氣口3011連通)、與第一換熱器301的第一出氣口3012連通的催化氧化反應(yīng)器302，催化氧化反應(yīng)器302的出氣口與第一換熱器301的第二進(jìn)氣口3013連通，氣體濃度均衡器201的出氣口與第一換熱器301的第一進(jìn)氣口3011之間設(shè)置有第一風(fēng)機(jī)304(變頻風(fēng)機(jī))；第一換熱器301為氣體換熱器，具體地，氣體換熱器選用板式換熱器或板翅式換熱器，第一換熱器301的第一出氣口3011以及催化氧化反應(yīng)器302的進(jìn)氣口之間設(shè)置有加熱器303(電加熱器)，催化氧化反應(yīng)器302內(nèi)含蜂窩陶瓷貴金屬催化劑(規(guī)整式貴金屬(pb/pt)催化劑)，催化氧化反應(yīng)器302內(nèi)含有2個(gè)或2個(gè)以上的溫度傳感器，傳感器的最高溫度和第一風(fēng)機(jī)以及第二風(fēng)機(jī)的流量聯(lián)鎖控制，使得催化氧化室溫度不超過500℃，確保裝置的安全性能。確保催化氧化系統(tǒng)安全運(yùn)行。

27.廢氣排放系統(tǒng)包括第二換熱器401以及與第二換熱器401出氣口連通的排空裝置402，第二換熱器401的進(jìn)氣口與第一換熱器301的第二出氣口3014連通，在本實(shí)施例中，第二換熱器401為水冷換熱器，選用的水冷換熱器為不銹鋼殼管式換熱器或不銹鋼板式換熱器，

28.氣體濃度均衡器201的出氣口與氣體旁路600連通，氣體旁路600包括用于送入新鮮空氣的第二風(fēng)機(jī)601(變頻風(fēng)機(jī))，第二風(fēng)機(jī)的出氣口與氣體濃度均衡器201的出氣口連通，第二風(fēng)機(jī)601入口設(shè)有4～8目的不銹鋼絲網(wǎng)空氣過濾器。第一風(fēng)機(jī)以及第二風(fēng)機(jī)與催化氧化反應(yīng)器302中的溫度傳感器連鎖控制。

29.本實(shí)施例中的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置為整體撬裝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)占地面積小，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便快捷。

30.采用環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置進(jìn)行環(huán)氧丙烷有機(jī)揮發(fā)廢氣處理的方法，包括如下步驟：

31.(1)將高濃度環(huán)氧丙烷罐頂廢氣通過冷凝系統(tǒng)，將高濃度有機(jī)廢氣中的易冷凝組分冷凝回收，處理為低濃度有機(jī)廢氣；(2)將冷凝過后的氣體濃度波動(dòng)較大的氣體通過氣體濃度均衡系統(tǒng)，使得氣體濃度波動(dòng)變小；(3)將氣體濃度波動(dòng)較小的氣體通過催化氧化系統(tǒng)，將低濃度有機(jī)廢氣催化氧化為co2和h2o排出，排出溫度小于60℃。

32.盡管本實(shí)用新型就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不超出本實(shí)用新型的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變化和修改。技術(shù)特征：

1.一種環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，包括冷凝系統(tǒng)(100)、與所述冷凝系統(tǒng)(100)連通的用于吸附氣體的氣體濃度均衡系統(tǒng)(200)以及與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)(200)連通的催化氧化系統(tǒng)(300)；所述冷凝系統(tǒng)(100)包括蒸發(fā)器(101)、與蒸發(fā)器(101)連通的用于與所述蒸發(fā)器(101)換熱的制冷系統(tǒng)以及與所述蒸發(fā)器(101)的出液口連通的積液器(102)；所述蒸發(fā)器(101)的進(jìn)氣口通入高濃度有機(jī)廢氣，所述蒸發(fā)器(101)的出氣口與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)(200)的進(jìn)氣口連通；所述氣體濃度均衡系統(tǒng)(200)包括氣體濃度均衡器(201)；所述催化氧化系統(tǒng)(300)包括與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)(200)的出氣口連通的第一換熱器(301)、與所述第一換熱器(301)的第一出氣口連通的催化氧化反應(yīng)器(302)，所述催化氧化反應(yīng)器(302)的出氣口與第一換熱器(301)的第二進(jìn)氣口連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，包括廢氣排放系統(tǒng)(400)，所述廢氣排放系統(tǒng)包括第二換熱器(401)以及與所述第二換熱器(401)出氣口連通的排空裝置(402)，所述第二換熱器(401)的進(jìn)氣口與所述第一換熱器(301)的第二出氣口連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述第一換熱器(301)的第一出氣口以及催化氧化反應(yīng)器(302)的進(jìn)氣口之間設(shè)置有加熱器(303)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，包括廢氣送入系統(tǒng)(500)，所述廢氣送入系統(tǒng)(500)包括風(fēng)泵(501)，所述風(fēng)泵(501)的出氣口與蒸發(fā)器(101)的進(jìn)氣口連通，所述風(fēng)泵(501)的進(jìn)氣口送入高濃度有機(jī)廢氣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述氣體濃度均衡器(201)的出氣口與第一換熱器(301)的第一進(jìn)氣口之間設(shè)置有第一風(fēng)機(jī)(304)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述氣體濃度均衡器(201)的出氣口與氣體旁路(600)連通，所述氣體旁路(600)包括用于送入新鮮空氣的第二風(fēng)機(jī)(601)，所述第二風(fēng)機(jī)的出氣口與所述氣體濃度均衡器(201)的出氣口連通。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)包括與蒸發(fā)器(101)的出氣口連通的壓縮機(jī)(103)、與壓縮機(jī)(103)出口連通的冷凝器(104)以及與冷凝器(104)出口連通的膨脹閥(105)，膨脹閥(105)的出氣口與蒸發(fā)器(101)的進(jìn)氣口連通。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述第一風(fēng)機(jī)以及第二風(fēng)機(jī)與所述催化氧化反應(yīng)器(302)中的溫度傳感器連鎖控制。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述催化氧化反應(yīng)器(302)內(nèi)含蜂窩陶瓷貴金屬催化劑。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，其特征在于，所述氣體濃度均衡器(201)為吸附罐，吸附罐內(nèi)裝有硅膠、活性炭和分子篩作為吸附劑。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種環(huán)氧丙烷廢氣處理裝置，包括冷凝系統(tǒng)、與所述冷凝系統(tǒng)連通的用于吸附氣體的氣體濃度均衡系統(tǒng)以及與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)連通的催化氧化系統(tǒng)；所述冷凝系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、與蒸發(fā)器連通的用于與所述蒸發(fā)器換熱的制冷系統(tǒng)以及與所述蒸發(fā)器的出液口連通的積液器；所述氣體濃度均衡系統(tǒng)包括氣體濃度均衡器所述催化氧化系統(tǒng)包括與所述氣體濃度均衡系統(tǒng)的出氣口連通的第一換熱器、與所述第一換熱器的第一出氣口連通的催化氧化反應(yīng)器，所述催化氧化反應(yīng)器的出氣口與第一換熱器的第二進(jìn)氣口連通。本實(shí)用新型通過冷凝系統(tǒng)和催化氧化系統(tǒng)結(jié)合，將廢氣氧化為CO2和H2O排出，保證了系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和濃度銜接的安全性。全性。全性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭達(dá) 陸小虎 陳牧之 孫罡 李為敏 睢小蘭 張平平

受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京都樂制冷設(shè)備有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.28

技術(shù)公布日：2022/1/18