一種低溫甲醇洗尾氣中vocs的處理方法及其裝置

技術(shù)領(lǐng)域

1.本發(fā)明涉及煤化工廢氣中vocs處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫甲醇洗尾氣中vocs的處理方法及vocs廢氣處理的裝置。

背景技術(shù)：

2.vocs氣體，即揮發(fā)性有機(jī)物；但是環(huán)保意義上的定義是指活潑的一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。它包括：苯系物、有機(jī)氯化物、氟里昂系列、有機(jī)酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等?，F(xiàn)有的大多數(shù)采用的是生物發(fā)酵或者吸附去除voc廢氣。但是這些方法去除voc廢氣步驟過于繁瑣，且不能在線檢測voc廢氣處理結(jié)果，或者僅能進(jìn)行單次檢測。

3.新疆廣匯新能源有限公司采用魯奇mark

?ⅳ

型氣化爐生產(chǎn)粗煤氣，經(jīng)深加工最終年產(chǎn)120萬噸甲醇、5億方天然氣。工藝配套的魯奇9塔低溫甲醇洗煤氣凈化工藝中，在尾氣洗滌塔（6塔、常壓水洗塔）塔頂尾氣經(jīng)排氣筒直接排進(jìn)大氣。目前使用此類氣化爐生產(chǎn)粗煤氣的廠家較多，煤氣組分類似，但是因使用煤種不同，尾氣洗滌塔后尾氣組分及含量區(qū)別很大。因該尾氣含有低硫揮發(fā)性有機(jī)化合物（vocs），現(xiàn)場仍存在輕微異味，非甲烷總烴、甲醇等物質(zhì)均超國家規(guī)范，廢氣組分復(fù)雜且氣量較大，可燃物濃度較高，需要實現(xiàn)尾氣的達(dá)標(biāo)排放，如何能有效去除異味，并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，亟需研發(fā)一種新的工藝及設(shè)備解決該問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.（一）要解決的技術(shù)問題為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種低溫甲醇洗尾氣中vocs的處理方法及其裝置，開發(fā)出一套低氮、低燃料氣、高 vocs 去除率、低成本、大流量高濃度 vocs 廢氣的無火焰氧化節(jié)能型廢氣治理工藝。正常工況下，單套該裝置蒸汽產(chǎn)量單套達(dá) 45t/h， 燃料氣耗量不超 200nm3/h，其能夠有效的去除vocs廢氣，該方法處理量大、效率高、物料消耗少并且自動化程度高。經(jīng)實踐可行度極高，能夠大幅提高廢氣處理效果。改善大氣污染，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至大幅低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

5.（二）技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：一種低溫甲醇洗尾氣中vocs的處理方法，其包括將預(yù)熱式直燃爐的燃燒室預(yù)熱到設(shè)定溫度，在助燃空氣風(fēng)機(jī)的作用下，使助燃空氣與燃料氣在燃燒器中混合燃燒，當(dāng)燃燒室中的溫度恒定在設(shè)定的溫度后，在稀釋空氣風(fēng)機(jī)的作用下稀釋空氣經(jīng)預(yù)熱式直燃爐后端的預(yù)加熱器換熱后將稀釋空氣送入預(yù)熱式直燃爐的燃燒室，然后vocs廢氣通過廢氣風(fēng)機(jī)的作用直接送入燃燒器，與助燃空氣在燃燒器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱預(yù)混，進(jìn)入預(yù)熱式直燃爐的燃燒室爐膛與稀釋空氣充分混合，與此同時當(dāng)燃燒室爐膛溫度維持在≥850℃時，自動切斷燃料氣管路；混合反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入預(yù)加熱器，再進(jìn)入廢熱鍋爐，最后進(jìn)入脫硫塔后進(jìn)入排氣筒。

6.如上所述的處理方法中，所述稀釋空氣提供vocs氣體在高溫作用下分解成二氧化

碳和水時所需的氧，同時為了增加vocs與氧氣分子的有效碰撞，工藝路線中嚴(yán)格控制煙氣中氧含量＞3%，保障非甲烷總烴的去除率≥99%。

7.利用廢熱鍋爐最大程度的回收顯熱，熱回收效率高；針對煙氣中二氧化硫濃度超標(biāo)的問題，利用堿法脫硫脫出煙氣中二氧化硫，使煙氣達(dá)標(biāo)排放。如上所述的處理方法，優(yōu)選地，所設(shè)定溫度為850～1000℃。

8.如上所述的處理方法，優(yōu)選地，排氣筒vocs廢氣在通過廢氣風(fēng)機(jī)之前先通過水封罐，水封罐是加有水的罐。

9.如上所述的處理方法，優(yōu)選地，控制煙氣中氧含量＞3%。

10.如上所述的處理方法，優(yōu)選地，所述脫硫塔采用堿法脫硫，在脫硫塔內(nèi)通過噴淋堿液進(jìn)行，堿液為15~30%的氫氧化鈉溶液。

11.一種如上所述方法所用的低溫甲醇洗vocs廢氣處理的裝置，其包括依次連通的燃燒器、預(yù)熱式直燃爐、預(yù)加熱器、廢熱鍋爐、脫硫塔、助燃風(fēng)機(jī)、廢氣風(fēng)機(jī)、稀釋空氣風(fēng)機(jī)和排氣筒，其中，所述燃燒器上設(shè)有廢氣通入管、燃料氣接入管、助燃空氣接入管，所述預(yù)加熱器設(shè)有稀釋空氣加熱交換管道最后通過管道接入預(yù)熱式直燃爐中，所述廢氣通入管與燃燒器之間設(shè)有廢氣風(fēng)機(jī)，助燃空氣接入管與燃燒器之間設(shè)有助燃風(fēng)機(jī)，稀釋空氣加熱交換管道上設(shè)有稀釋空氣風(fēng)機(jī)，所述脫硫塔的下端設(shè)有氫氧化鈉溶液存儲池，所述脫硫塔的內(nèi)部上端設(shè)有噴淋管，氫氧化鈉溶液存儲池與噴淋管之間設(shè)有循環(huán)泵。

12.如上所述的廢氣裝置，優(yōu)選地，所述稀釋空氣風(fēng)機(jī)前的稀釋空氣管道上設(shè)有過濾器，在助燃風(fēng)機(jī)前的助燃空氣管道上設(shè)有過濾器。

13.如上所述的廢氣裝置，優(yōu)選地，在廢氣風(fēng)機(jī)前，廢氣管道通過水封罐。

14.如上所述的廢氣裝置，優(yōu)選地，所述燃燒器和預(yù)熱式直燃爐內(nèi)的耐火磚是粘土、氧化鋁的混合物。

15.（三）有益效果本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的低溫甲醇洗尾氣vocs處理的裝置，采用to廢氣處理爐、余熱回收裝置、堿洗脫硫裝置對甲醇凈化裝置尾氣進(jìn)行處理，處理后排放的氣體滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb16297

?

1996），新建污染源有組織排放50m排氣筒二級排放標(biāo)準(zhǔn)及《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb14554

?

93）惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值50m高空排放量要求，并符合《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb31571

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2015）標(biāo)準(zhǔn)中的排放指標(biāo)，該裝置是目前國內(nèi)首套穩(wěn)定運行的低溫甲醇洗尾氣處理裝置，成功填補(bǔ)了我國大型煤化工低溫甲醇洗 vocs 治理的空白。

16.本發(fā)明提供的低溫甲醇洗vocs廢氣處理方法，有效的去除vocs廢氣，該方法處理量大、效率高、物料消耗少并且自動化程度高，能夠大幅提高廢氣處理效果，改善大氣污染，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至大幅低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，有效去除了異味，較少對環(huán)境的污染。

附圖說明

17.圖1為低溫甲醇洗vocs廢氣裝置結(jié)果示意圖；圖2為燃燒器設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；【附圖標(biāo)記說明】

1：燃燒器；2：預(yù)熱式直燃爐；3：預(yù)加熱器；4：廢熱鍋爐；5：脫硫塔；6：排氣筒；7：廢氣；8：燃料氣；9：助燃空氣；10：廢氣風(fēng)機(jī)；11：助燃風(fēng)機(jī)；12：稀釋空氣風(fēng)機(jī)；13：20%氫氧化鈉溶液；14：循環(huán)泵；15：稀釋空氣；16：低壓鍋爐給水；17：飽和蒸汽；18：水封罐；19：過濾器；w1：污水；g1：煙氣。

具體實施方式

18.為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實施方式，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

19.實施例1在本發(fā)明中to氧化室被控制在850～1000℃。氧化室的尺寸為：內(nèi)徑4.2m、有效長度20m。主要工藝流程如下：在處理低溫甲醇洗d系列排氣筒廢氣前，首先將預(yù)熱式直燃爐to的燃燒室預(yù)熱到設(shè)定溫度850～1000℃，在助燃空氣風(fēng)機(jī)的作用下，助燃空氣與廠區(qū)內(nèi)燃料氣在燃燒器中混合燃燒，當(dāng)燃燒室中的溫度恒定在設(shè)定的溫度后，在稀釋空氣風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)預(yù)熱式直燃爐to后端的預(yù)加熱器換熱后將稀釋空氣送入燃燒室的爐膛，然后排氣筒廢氣通過廢氣風(fēng)機(jī)的作用直接送入燃燒器，與助燃空氣在燃燒器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱預(yù)混，進(jìn)入燃燒室爐膛與稀釋空氣充分混合，與此同時當(dāng)爐膛溫度維持在≥760℃時，自動切斷燃料氣管路，稀釋空氣提供vocs氣體在高溫作用下分解成二氧化碳和水時所需的氧，同時為了增加vocs與氧氣分子的有效碰撞，工藝路線中嚴(yán)格控制煙氣中氧含量＞3%，保障非甲烷總烴的去除率≥99%，混合反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入預(yù)加熱器，再進(jìn)入廢熱鍋爐，最后進(jìn)入脫硫塔后脫硫后進(jìn)入排氣筒。利用廢熱鍋爐最大程度的回收顯熱，熱回收效率高；針對煙氣中二氧化硫濃度超標(biāo)的問題，利用堿法脫硫脫除煙氣中二氧化硫，使煙氣達(dá)標(biāo)排放。

20.上述氧化反應(yīng)發(fā)生在一個含耐火內(nèi)襯的碳鋼容器里，碳鋼容器的表面會配備高氧化鋁含量的耐火磚，其氧化鋁（al2o3）的含量為≥55%，耐溫1200℃。

21.to氧化室的兩個階段即燃燒器和預(yù)熱式直燃爐內(nèi)（混合氧化階段和氧化停留段）使用的耐火磚是粘土、氧化鋁的混合物，密度高，可以存儲大量的熱能，并且能將熱能儲存、反射或輻射回爐膛內(nèi)，保證溫度分布均勻，降低燃料氣耗量。同時在耐火材料的最內(nèi)層會使用一種具有較低熱傳導(dǎo)性的噴涂澆注料襯里，以進(jìn)一步減少通過碳鋼表面的熱損失。

22.就常規(guī)的陶瓷纖維模塊而言，其體積密度約為220kg/m3，低密度的特性決定了陶瓷纖維不存在儲存熱能的優(yōu)勢，熱量保持率很低，這就意味著陶瓷纖維不能有效將熱能儲存、反射或輻射回爐膛內(nèi)。同時在高速氣流沖刷下，陶瓷纖維模塊中的纖維容易剝落，造成局部損壞，可能導(dǎo)致后序預(yù)加熱器及廢熱鍋爐堵塞，影響系統(tǒng)使用壽命。

23.實施例2一種低溫甲醇洗vocs廢氣的裝置，如圖1所示，其包括依次連通的燃燒器1、預(yù)熱式直燃爐2、預(yù)加熱器3、廢熱鍋爐4、脫硫塔5、排氣筒6，燃燒器1上設(shè)有通入廢氣7的廢氣通入管、通入燃料氣8的燃料氣接入管、通入助燃空氣9的助燃空氣接入管，預(yù)加熱器3設(shè)有通入稀釋空氣15的稀釋空氣加熱交換管道最后通過管道接入預(yù)熱式直燃爐2中，廢氣通入管與燃燒器1之間設(shè)有廢氣風(fēng)機(jī)10，助燃空氣接入管與燃燒器之間設(shè)有助燃風(fēng)機(jī)11，稀釋空氣加熱交換管道上設(shè)有稀釋空氣風(fēng)機(jī)12，在脫硫塔的下端設(shè)有氫氧化鈉溶液存儲池，氫氧化鈉溶液存儲池可加入20%氫氧化鈉溶液13，脫硫塔5的內(nèi)部上端設(shè)有噴淋管，氫氧化鈉溶液存儲池與噴淋管設(shè)有循環(huán)泵14；處理之后，廢熱鍋爐4通過低壓鍋爐給水16最后可獲得飽和蒸汽17，脫硫塔5下端最后的使用過的氫氧化鈉溶液成為污水w1排出，排氣筒6上端的煙氣g1達(dá)標(biāo)后排出，在廢氣風(fēng)機(jī)前，廢氣7通過水封罐；稀釋空氣風(fēng)機(jī)前的稀釋空氣管道上設(shè)有過濾器，在助燃風(fēng)機(jī)前的助燃空氣管道上設(shè)有過濾器19。

24.本發(fā)明中燃燒器1配備兩個長明燈(其中一個長明燈故障不影響系統(tǒng)運行)。燃燒器分兩級，第一級燃燒器的燃料氣最大耗氣量為400nm3/h。第二級燃燒器的燃料氣耗量為2000nm3/h。一級燃燒器配置助燃風(fēng)機(jī)提供助燃空氣，第二級燃燒器的助燃空氣采用稀釋風(fēng)機(jī)提供的高溫風(fēng)用于助燃，溫度最高為580℃。

25.兩路長明燈燃?xì)狻杉壢紵鞯娜剂蠚夤苈贩謩e配置獨立的切斷閥組，第二級燃料氣管路按照4200nm3/h設(shè)計管路系統(tǒng)，二級燃燒器能力仍按照2000nm3/h設(shè)計，二級燃燒器閥組后分兩路，一路進(jìn)二級燃燒器，一路進(jìn)廢氣管路摻燒。正常啟爐時，用二級燃燒器，廢氣并入完成后切入摻燒管路，根據(jù)廢氣vocs含量調(diào)節(jié)二級燃?xì)饬窟M(jìn)行摻燒，通過彌散式燃燒，降低氮氧化物。

26.含vocs廢氣通過獨立的通道旋流進(jìn)入燃燒腔，由稀釋空氣風(fēng)機(jī)通過預(yù)加熱器后提供高溫風(fēng)，通過a、b閥進(jìn)入燃燒腔，a閥氣流從通過中心篩板孔流入混合腔，通過廢氣旋流，使a閥的風(fēng)與廢氣混合，b閥與廢氣逆向旋流，使b閥的空氣進(jìn)一步混合，從而使a、b閥的高溫風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)時快速與廢氣混合充分，進(jìn)入爐膛內(nèi)部高溫場快速氧化。

27.為了保證完全燃燒，每個vocs分子都必須充分接觸空氣（氧氣），否則未反應(yīng)的揮發(fā)性有機(jī)化合物將從煙囪排出，并且不是所有的vocs分子都能直接與燃燒器火焰接觸，因此在本直燃爐to的設(shè)計中，在采用兩級燃燒器，充分混合廢氣、燃料氣與助燃、稀釋空氣的基礎(chǔ)上，又在爐膛內(nèi)使用高校蓄熱的耐火磚進(jìn)行保溫，設(shè)置花籃墻，爐體內(nèi)砌筑花籃墻可有

效利用爐子空間使煙氣熱流場均勻，提高vocs處理效果，減少燃料氣的損耗。讓接觸不到燃燒器火焰的vocs分子能夠接觸耐火磚的輻射熱，保障≥99%的凈化效率。

28.本發(fā)明的裝置采用熱氧化工藝治理vocs，在處理尾氣實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的同時減少燃料氣的消耗，副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，工藝設(shè)計巧妙合理，配空氣量少，稀釋空氣與廢氣進(jìn)爐前不預(yù)混，通過單獨通道進(jìn)爐膛，避免了空氣升溫預(yù)熱過程中的安全風(fēng)險。新疆廣匯新能源有限公司先行試建并投用的該實施例的低溫甲醇洗vocs廢氣理裝置是目前國內(nèi)首套穩(wěn)定運行的上述低溫甲醇洗高濃度大風(fēng)量 vocs 尾氣處理裝置，成功填補(bǔ)了我國大型煤化工低溫甲醇洗 vocs 治理的空白，具有良好的環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，對國內(nèi) vocs治理行業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動作用。裝置建成后尾氣排放均達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場工作環(huán)境空氣質(zhì)量明顯提升，有力保障員工身心健康，總體上會極大地促進(jìn)伊吾縣、哈密地區(qū)，乃至自治區(qū)實現(xiàn)綠色發(fā)展、節(jié)能降耗減排的目標(biāo)，為新疆的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展作出較大貢獻(xiàn)。更重要的是開發(fā)出的低氮、低燃料氣、高 vocs 去除率、低成本、大流量高濃度 vocs 廢氣的高溫氧化無火焰余熱回收節(jié)能型廢氣治理工藝若大面積推廣到煤化工行業(yè)廢氣治理裝置，將助力行業(yè)內(nèi)各企業(yè)走出大流量高濃度廢氣長期無法有效治理的困境，實現(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收，真正意義上踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，普惠民生福祉。

29.實施例3圖1中帶有箭頭的表示為預(yù)熱式直燃爐 to+廢熱鍋爐+脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖，為描述預(yù)熱式直燃爐 to+廢熱鍋爐+脫硫系統(tǒng)開機(jī)過程、 正常運行、停機(jī)過程、 緊急停機(jī)過程中，整個系統(tǒng)配助燃風(fēng)、冷卻風(fēng)、稀釋風(fēng)、燃料氣、余熱回收裝置、脫硫裝置進(jìn)出口煙氣溫度、蒸汽產(chǎn)量、熱回收效率以及整個配風(fēng)系統(tǒng)的熱量傳遞過程的計算過程，以22 個特征工藝點的物料衡算進(jìn)行闡述。

30.當(dāng)正常運行工況時，煙囪出口的煙氣含氧量為 3.51%，稀釋空氣經(jīng)預(yù)加熱器后溫度升至 485℃，飽和蒸汽的產(chǎn)值為 41.12t/h，堿液的耗量為102.72kg/h，非甲烷總烴（vocs）的排放速率為 2.05kg/h，低于100kg/h 的排放標(biāo)準(zhǔn)，其排放濃度為16.09mg/nm3，基準(zhǔn)氧含量下排放濃度為16.56mg/nm3，低于80mg/nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)，且設(shè)計的去除率為99.93%；二氧化硫（so2）的排放速率為5.86kg/h，低于39kg/h的排放標(biāo)準(zhǔn)，其排放濃度為45.93mg/nm3，基準(zhǔn)氧含量下排放濃度為47.27mg/nm3，低于 50mg/nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)；硫化氫（h2s）的排放速率為0.01kg/h，低于2.3kg/h 的排放標(biāo)準(zhǔn)，其排放濃度為 0.0581mg/nm3，基準(zhǔn)氧含量下排放濃度為0.0598mg/nm3，低于0.06mg/nm

3 的排放標(biāo)準(zhǔn)；一氧化碳（ co）的排放速率為 0.20kg/h，其排放濃度為1.59mg/nm3，基準(zhǔn)氧含量下排放濃度為 0.91mg/nm3，低于 80mg/nm

3 的排放標(biāo)準(zhǔn)；甲醇（ch4o）的排放速率為 0.01kg/h，低于 77kg/h 的排放標(biāo)準(zhǔn)，其排放濃度為 0.06mg/nm3，基準(zhǔn)氧含量下排放濃度為 0.06mg/nm3，低于 12mg/nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)。

31.綜上所述，在處理低溫甲醇洗排氣筒廢氣前，首先將預(yù)加熱式直燃爐 to 的氧化室預(yù)熱到設(shè)定溫度，在助燃空氣風(fēng)機(jī)的作用下，助燃空氣與廠區(qū)內(nèi)燃料氣在燃燒器中混合燃燒，當(dāng)氧化室中的溫度恒定在設(shè)定的溫度后，在稀釋空氣風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng) to 后端的預(yù)加熱器換熱后將稀釋空氣送入氧化室的爐膛，然后排氣筒廢氣直接送入燃燒器，與助燃空氣在燃燒器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱預(yù)混，進(jìn)入氧化室爐膛與稀釋空氣充分混合，與此同時當(dāng)爐膛溫度維持在≥850℃時，自動切斷燃料氣管路，稀釋空氣提供 vocs 氣體在高溫作用下分解成二

氧化碳和水時所需的氧，同時為了增加 vocs 與氧氣分子的有效碰撞，工藝路線中嚴(yán)格控制煙氣中氧含量≥3.5%，保障非甲烷總烴的去除率≥99%。利用廢熱鍋爐最大程度的回收顯熱，熱回收效率高；針對煙氣中二氧化硫濃度超標(biāo)的問題，利用堿法脫硫脫出煙氣中二氧化硫，使煙氣達(dá)標(biāo)排放。藝管路設(shè)置氮氣密封，利用氮氣將 to 裝置與廠區(qū)內(nèi)低溫甲醇洗裝置隔離開，杜絕了火焰?zhèn)鞑サ目赡苄裕?為工藝裝置提供可靠的安全屏障。存在爆炸風(fēng)險的可燃?xì)怏w與空氣不提前預(yù)混，無爆炸危險；系統(tǒng)設(shè)置高溫報警裝置，嚴(yán)格控制運行溫度過；綜合考慮該項目處理的低溫甲醇洗裝置與混合制冷裝置以及硫化氫濃縮裝置相鄰，當(dāng)裝置檢修或泄露，大量氨氣或者硫化氫彌漫在周圍空氣中，助燃空氣或稀釋空氣會將此氨氣/硫化氫帶入vocs 治理裝置，因此在預(yù)加熱式直燃爐 to+廢熱鍋爐系統(tǒng)布置區(qū)域內(nèi)合理增設(shè)可燃有毒氣體報警裝置，同時系統(tǒng)中空氣進(jìn)口設(shè)置為高位取風(fēng)，且取風(fēng)口設(shè)置為年最大風(fēng)頻的上風(fēng)向，保障 vocs 治理裝置正常運行；針對尾氣濕度較大、裝置區(qū)域空氣濕度大、環(huán)境晝夜溫差大、冬季氣溫低、夏季氣溫高的特點，助燃空氣風(fēng)機(jī)入口前設(shè)置蒸汽伴熱，保障后續(xù) vocs 治理裝置正常運行。

32.本裝置正常工況時，低甲排放尾氣熱值約600kcal/nm3，流量約57000nm3/h，因其氣量較大，可燃物濃度較高，因含c2、c3等輕烴組分不宜采用回收工藝，故本裝置采用成熟可靠、vocs去除率高的無焰熱氧化處理工藝。

33.本發(fā)明提供的低溫甲醇洗尾氣中vocs的處理方法是直接燃燒技術(shù)的處理方法，稀釋空氣提供vocs氣體在高溫作用下分解成二氧化碳和水時所需的氧，同時為了增加vocs與氧氣分子的有效碰撞，工藝路線中嚴(yán)格控制煙氣中氧含量＞3%，保障非甲烷總烴的去除率≥99%。利用廢熱鍋爐最大程度的回收顯熱，熱回收效率高；最終實現(xiàn)低氮、低燃料氣、高 vocs 去除率、低成本、大流量高濃度 vocs廢氣治理，使排放尾氣達(dá)到超凈排放。

34.為確定合適的燃燒工藝，用相同的低溫甲醇洗排放氣數(shù)據(jù)對燃燒工藝，采用蓄熱燃燒和直接燃燒技術(shù)（有/無火焰燃燒技術(shù)）進(jìn)行技術(shù)對比，蓄熱燃燒方式與直接燃燒技術(shù)相同，只是將換熱器改為蓄熱陶瓷，高溫燃燒氣與新進(jìn)廢氣交替進(jìn)入蓄熱陶瓷直接換熱。各燃燒工藝（蓄熱燃燒和直接燃燒技術(shù)）的工藝參數(shù)等技術(shù)指標(biāo)如表2所示。

35.表2各燃燒工藝技術(shù)對比表

項目現(xiàn)有的蓄熱燃燒現(xiàn)有的無火焰燃燒本發(fā)明的方法現(xiàn)有的有火焰燃燒一、公用工程消耗

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空氣補(bǔ)入量(nm3/h)27萬(空氣)+17萬(循環(huán)氣)5.5萬5萬5萬副產(chǎn)低壓蒸汽,t/h

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68

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50

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50低壓鍋爐給水,t/h71.4525252燃料氣，nm3/h

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10003001500儀表空氣，nm3/h120808060二、三廢排放

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尾氣排放氣量，nm3/h325788～120000～115000～120000nox排放低低極低較高三、總投資，萬元9000700058006000數(shù)據(jù)來源按照rto要求提前配風(fēng)到爆炸下限25%需要的風(fēng)量

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由上表可見，在尾氣中有機(jī)物濃度或熱值較高時，現(xiàn)有技術(shù)中的蓄熱燃燒需摻入大量的稀釋空氣以控制溫度，在經(jīng)濟(jì)性上無法和直接燃燒技術(shù)競爭。而現(xiàn)有技術(shù)的無火焰燃燒和有火焰燃燒技術(shù)需額外消耗較多燃料氣，且nox排放相對較高。本發(fā)明的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比投資少，且燃料氣消耗少，尾氣排放量極低，成本低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

36.以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明做其它形式的限制，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用上述公開的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種低溫甲醇洗廢氣中vocs的處理方法，其特征在于，其包括將預(yù)熱式直燃爐的燃燒室預(yù)熱到設(shè)定溫度，在助燃空氣風(fēng)機(jī)的作用下，助燃空氣與燃料氣在燃燒器中混合燃燒，當(dāng)燃燒室中的溫度恒定在設(shè)定的溫度后，在稀釋空氣風(fēng)機(jī)的作用下稀釋空氣經(jīng)預(yù)熱式直燃爐后端的預(yù)加熱器換熱后將稀釋空氣送入預(yù)熱式直燃爐的燃燒室，然后vocs廢氣通過廢氣風(fēng)機(jī)的作用直接送入燃燒器，與助燃空氣在燃燒器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱預(yù)混，進(jìn)入預(yù)熱式直燃爐的燃燒室爐膛與稀釋空氣充分混合，與此同時當(dāng)燃燒室爐膛溫度維持在≥850℃時，自動切斷燃料氣管路；混合反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入預(yù)加熱器，再進(jìn)入廢熱鍋爐，最后進(jìn)入脫硫塔后進(jìn)入排氣筒。2.如權(quán)利要求1所述的vocs廢氣處理方法，其特征在于，所設(shè)定溫度為850～1000℃。3.如權(quán)利要求1所述的vocs廢氣處理方法，其特征在于，排氣筒vocs廢氣在通過廢氣風(fēng)機(jī)之前先通過水封罐。4.如權(quán)利要求1所述的vocs廢氣處理方法，其特征在于，控制煙氣中氧含量＞3%。5.如權(quán)利要求1所述的vocs廢氣處理方法，其特征在于，所述脫硫塔采用堿法脫硫，在脫硫塔內(nèi)通過噴淋堿液進(jìn)行，堿液為15~30%的氫氧化鈉溶液。6.一種低溫甲醇洗vocs廢氣處理的裝置，其包括依次連通的燃燒器、預(yù)熱式直燃爐、預(yù)加熱器、廢熱鍋爐、脫硫塔、助燃風(fēng)機(jī)、廢氣風(fēng)機(jī)、稀釋空氣風(fēng)機(jī)和排氣筒，其中，所述燃燒器上設(shè)有廢氣通入管、燃料氣接入管、助燃空氣接入管，所述預(yù)加熱器設(shè)有稀釋空氣加熱交換管道最后通過管道接入預(yù)熱式直燃爐中，所述廢氣通入管與燃燒器之間設(shè)有廢氣風(fēng)機(jī)，助燃空氣接入管與燃燒器之間設(shè)有助燃風(fēng)機(jī)，稀釋空氣加熱交換管道上設(shè)有稀釋空氣風(fēng)機(jī)，所述脫硫塔的下端設(shè)有氫氧化鈉溶液存儲池，所述脫硫塔的內(nèi)部上端設(shè)有噴淋管，氫氧化鈉溶液存儲池與噴淋管之間設(shè)有循環(huán)泵。7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述稀釋空氣風(fēng)機(jī)前的稀釋空氣管道上設(shè)有過濾器，在助燃風(fēng)機(jī)前的助燃空氣管道上設(shè)有過濾器。8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在廢氣風(fēng)機(jī)前，廢氣管道通過水封罐。9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述燃燒器和預(yù)熱式直燃爐內(nèi)的耐火磚是粘土、氧化鋁的混合物。10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述燃燒器設(shè)有兩個長明燈，燃燒器設(shè)有第一級燃料氣管路和第二級燃料氣管路。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種低溫甲醇洗尾氣中VOCs的處理方法及其裝置，將預(yù)熱式直燃爐的燃燒室預(yù)熱至設(shè)定溫度，在助燃空氣風(fēng)機(jī)的作用下，助燃空氣與燃料氣在燃燒器中混合燃燒，當(dāng)燃燒室中的溫度恒定在設(shè)定的溫度后，在稀釋空氣風(fēng)機(jī)的作用下稀釋空氣經(jīng)預(yù)熱式直燃爐后端的預(yù)加熱器換熱后將稀釋空氣送入預(yù)熱式直燃爐的燃燒室，廢氣經(jīng)水封罐通過調(diào)節(jié)閥控制送入燃燒器，與助燃空氣在燃燒器內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱預(yù)混，進(jìn)入預(yù)熱式直燃爐的燃燒室爐膛與稀釋空氣充分混合，混合反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入預(yù)加熱器，再進(jìn)入廢熱鍋爐，最后進(jìn)入脫硫塔后進(jìn)入排氣筒。利用廢熱鍋爐最大程度的回收顯熱，熱回收效率高；針對煙氣中二氧化硫濃度超標(biāo)的問題，利用堿法脫硫脫出煙氣中二氧化硫，使煙氣達(dá)標(biāo)排放。使煙氣達(dá)標(biāo)排放。使煙氣達(dá)標(biāo)排放。

技術(shù)研發(fā)人員：劉常進(jìn) 崔廷政 張雪麗 羅楨 郭慧冬 魏江龍 謝輝 馬建明

受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆廣匯新能源有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.10

技術(shù)公布日：2021/9/3