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摘要:文章主要是对双氧水氧化尾气展开了分析,在此基础上讲解了双氧水氧化尾气节能的处理方式,最后探讨了氧化尾气节能处理要点,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字:双氧水;氧化尾气;节能处理
1、前言
双氧水已被广泛的应用在我国的许多领域中,当前我国生产双氧水的企业在不断增多,而节能减排、环保以及成效是企业能够在激烈竞争中占据一席之地的重点,而且双氧水氧化尾气处理方式上还有着很大的提升空间,为此文章对双氧水氧化尾气两级处理技术展开了研究和探讨。
2、双氧水氧化尾气的概述
2.1、工艺生产方法
传统的双氧水生产方法主要是有电解法、蒽醌法、阴阳极还原法和氢氧直接合成法等方法。电解法具有效率高、工艺流程简单、产率高等优点质量。但是,耗电量大,生产成本高,不适合大批量生产过氧化氢工业。当前已逐渐的被市场淘汰,而阴阳极还原法是一种主要以水和空气为原料生产、投资成本低、节能环保的新方法。但是,这种方法不能达到批量生产。当前公司量产的主要方法是蒽醌法(EAQ),蒽醌法是国内外生产过氧化氢最重要的方法。
2.2、形成
重芳烃作为溶剂形成工作液液体。工作液在双氧水生产的过程中能够实现到循环利用,有效提高到其的生产经济效益,生产中氧化分离出的气体为氧化尾气,主要成分为氮气、重芳烃蒸汽、氧气以及水蒸汽。
2.3、处理方法
当前国内双氧水中常用的氧化物废气进行处理方法,主要包括冷凝法,活性炭纤维吸附与涡轮增压方法。涡轮膨胀机用于改善氧化气处理中的重芳烃,但其效果并不理想。废气中仍有大量的芳烃碳氢化合物,而被污染的空气在一定程度上导致了公司的经济损失,资源浪费。活性炭纤维吸附法回收率高,但要定期更换活性炭纤维,造成运行维护的成本高。从经济效益的角度来看,冷凝法,涡轮增压方法结合活性炭纤维吸附法处理氧化尾气对于企业来说经济效益最高。在尾气中重芳烃的主要成分是三甲基苯异构体。如果空气中三甲基苯异构体的浓度太高,则会引起人体健康问题,会直接影响到了人类的呼吸中枢神经系统,造成人身体的瘫痪神经,引起身体上的不适,严重的话甚至导致中毒死亡的病例,因此,在实际应用中,有必要合理的回收重芳烃并满足氧化尾气的排放标准。它可以有效的解决到在现实安全和环境保护中存在的问题,可以有效促进氧化尾气的综合利用。
3、尾气节能处理
3.1、膨胀机组制冷处理
开车时,最初的双氧水尾气经水冷却器降温后进入气液分离器预分离后,再经主冷箱、氧化尾气分离器后进入膨胀机。在尾气余压作用下,膨胀机涡轮转动并在极短时间内高速运转作功,使气体瞬间膨胀产生冷量。最高可使气体产生20度的温降,产生冷量的尾气从膨胀机涡轮端出来进入芳烃分离器内进行汽液分离,被液化的芳烃从分离器底部放出回收。不凝低温气体又被引进主冷箱作为冷媒冷却随后源源不断进入其的尾气,这部分不凝气体完成换热任务后进入膨胀机压气端被接入碳纤维吸附床。
在主冷箱内被降温的尾气温度将会被冷却至15~20℃,在氧化尾气分离器(V内,芳烃等可凝物质被分离出来,气相直接进入膨胀机涡轮端,进入再次循环流程。
为避免进入芳烃分离器的气体温度过低产生结冰现象,需对进入进气温度进行控制,通过调节阀从进入的气流中分出部分未被膨胀制冷的气体来混合到已被制冷的气流中,达到控制气流温度的目的。当进入芳烃分离器的气流温度低于设定值时,调节阀打开,使部分(热)气体不进压缩端,混入从涡轮端出来的冷气中。达到预先设定的温度。该温度一般情况下设定为0~3℃为宜。
此外,为保证蜗轮膨胀机的安全,在尾气进入膨胀机前设置一组快速切断阀和膨胀机旁路快速放空阀,同时联动作用。以保证膨胀机运行安全和系统不憋压。
蜗轮膨胀机上带有转速现场显示表和油温表,还设有转速和两个轴承温度传感器,引入仪表间DCS系统进行远程监护。同时还能实现转速和轴温、油温异常自动连锁保护。
3.2、活性我吸附脱附回收
含有高沸点芳烃的尾气经阻火器后扩容降压通过过滤器、三通挡板阀、两通挡板阀同时进入A和B两台吸附器,通过环形吸附芯的炭纤维时将芳烃吸附在炭纤维上,洁净气体则从环形中心管进入上箱体,通过排风管排入大气,本阶段为吸附阶段。待吸附平衡前结束此阶段。
完成吸附阶段的吸附器,首先有一台(A或B)切换至解析阶段。饱和水蒸气进入吸附芯中心管,穿过炭纤维层将芳烃解吸并携带通过两通阀进入冷凝器。在冷凝器内水蒸气和芳烃气体都凝结成液态。其中一台(A或B)吸附器进入解吸状态时,C吸附器进入吸附状态。解吸完成的吸附器,进行一定时间的间隔等待降温时间又进入吸附状态,同时一台(B或A)进入解析状态。总之,同时两台吸附器进行吸附,另一台进行解吸和等待、降温。一旦调试时,确定各阶段最佳时间,就会自动循环进行下去。
解吸气在冷凝器内全部凝为液体,混合液自流入分层槽,利用不同的液体比重,将芳烃和水分开,上层芳烃流入储槽,下层的水则自槽下流入化学污水管道。
4、节能处理要点
4.1、尾气的选择
在混合动力节能过程中工艺参数尤为重要,在各种工艺的参数中最重要的是膨胀机排气的冷却温度。膨胀机废气冷却温度需严格控制在科学范围内,因为氧化尾气的温度越低,尾气中重芳烃的饱和蒸气压就越低,实际上废气的冷却温度也就越低,当废气的温度从5℃降低到到-10℃时,重芳烃的饱和含量随温度的降低而降低,但对重芳烃的收率影响不大。然而,在排气温度为45℃时,重芳烃可以达到饱和状态。当排气温度降至5℃时,重芳烃恢复速率为91.7%,并且可以减少和回收烃温度。但是,在-5℃重型无定形烃的回收率高,冷却功耗增加50%。当出口温度低于0℃时,废气中的水分流回热量后面的热交换装置,这可能被冷冻。在严重情况下,热交换器可能损坏,导致废气处理过程的连续操作。通过实践中的可行性经验,冷却器中的气体应在膨胀机的冷却温度下在3℃。
4.2、活性炭吸附装置和吸附量的选择
尾气处理对确定选择性碳非常重要,并且吸附作用通过回收氧化物废气,确定活性炭的吸附能力,确定重度芳香族的最终吸附效果碳氢化合物。在废气处理的实际过程,是提高废气处理质量的重要环节吸附效应对活化物的吸附作用碳。这个本文综述了处理的实践,并应用于进一步提高重芳烃预处理吸附能力激活。之前采用活性炭吸附装置,重芳烃的吸附能力可达20%在合理温度下活性炭的总浓度。处理过程中采用膨胀机冷却与活性炭吸油相结合的方式,非常适合过氧化氢生产技术和企业,能够进一步的提高企业的经济效益。
4.3、重芳烃和水分的分离
在处理重芳烃和水分离时,应严格控制温度,以减少分离所需的合理温度范围,并应满足重型芳烃和水分离设备的有效操作,实现两者有效分离。在膨胀单元的冷却和重芳烃和水的有效分离时,排气出口直接连接到活性炭吸入单元,确保氧化废气处理过程的连续性。
5、结束语
由上可知,双氧水氧化尾气中的重芳烃回收主要是使用到膨胀机组制冷以及活性炭纤维相结合在一起进行处理的方式,然后以新型活性炭为主要的吸附材料,可以有效的回收尾气中的重芳烃。
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