一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法。
【背景技术】
[0002] 脂肪族羟基磺酸盐减水剂是以丙酮、甲醛、亚硫酸盐等为主要原材料，在碱性物质 催化下经过磺化和缩合制得。它具有减水率高、价格低廉、生产工艺简单、无引气等优点。但 是由于其原材料中，丙酮和甲醛都是极易挥发的物质，在生产过程中，伴随着搅拌和反应放 热，将有大量的有害废气逸出反应体系。
[0003] 针对这一问题，在脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产线中，会在反应釜上方设立废气 管，将反应釜产生的生产废气统一送往废气处理装置进行处理。目前针对脂肪族羟基磺酸 盐减水剂的生产废气目前采用的废气处理装置主要为水喷淋装置和活性炭吸附装置。其中 水喷淋装置对于丙酮和甲醛的单级处理效率分别为75%和85%，单级很难满足环保要求， 因此通常采用多级串联的方式，但是极限的处理效率通常不会超过96%。而活性炭吸附装 置的处理效率较高，通常可以达到99%以上，但是装置中的活性炭需要经常更换，并且更换 下来的活性炭的处理也非常繁琐。
[0004] 脂肪族羟基磺酸盐减水剂的生产废气处理一直是一个环保难题，伴随着基础设施 建设的大规模发展，混凝土的用量逐年攀升，脂肪族羟基磺酸盐减水剂作为主要的减水剂 剂种之一，其需求量也日益增加。因此亟需开发一种简单有效的生产废气处理方法，以解决 产业化过程中的环保负担。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中为了提高脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理效率，造成废 气处理方法繁琐的问题，本发明提供一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法。
[0006] 本发明所述的一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法：该方法所用废 气处理装置包括废气喷淋塔、废气吸收槽和排气筒，三者之间通过管道连接，所述废气喷淋 塔中设有一段填料层，废气喷淋塔和废气吸收槽中装有溶液；所述处理方法包括：生产废 气先进入废气喷淋塔；经过废气喷淋塔后，生产废气被导入至废气吸收槽中；经过液封吸 收后经排气筒送至15米高空排放；
[0007] 所述废气喷淋塔和废气吸收槽中的溶液为焦亚硫酸钠的水溶液；
[0008] 所述废气喷淋塔中的填料层材质为空心聚丙烯微球；
[0009] 所述液封高度为废气吸收槽中的出气口至液面的高度差。
[0010] 本发明所述焦亚硫酸钠的水溶液的质量分数为10~30%，当浓度高于30%时，在 气温较低时溶液有析出焦亚硫酸钠晶体的风险，进而损伤设备；浓度低于10%时，吸收效 果较差，而且需要频繁更换溶液。
[0011] 本发明所述填料层厚度控制在0. 5~I. 0米之间，填料层厚度越大，废气吸收效果 越好，但是气体的传输阻力会加大，不利于设备的运行；填料层厚度越小，废气的吸收效果 变差。
[0012] 本发明所述废气喷淋塔中截面溶液喷淋量为20~100kgAm2*min)，喷淋量越大， 废气吸收效果越好，但是相应的能耗会增加；喷淋量过小，则废气的吸收效果较差。
[0013] 本发明所述废气吸收槽中的液封高度在0. 5~1米之间，液封高度高于1米，则液 封压力过大，不利于废气的逸出，液封高度小于〇. 5米，则吸收效果较差。
[0014] 本发明所述废气喷淋塔和废气吸收槽中溶液的pH值范围不超过8. 0,当pH达到 8. 0时，需要使用新鲜溶液替换。
[0015] 所述吸收废气后pH在8. 0左右的溶液被新鲜溶液替换后，可以用于脂肪族羟基磺 酸盐减水剂的合成原材料，不会产生二次污染。
[0016] 本发明主要利用焦亚硫酸钠在水溶液中可以同脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产过 程中的主要废气丙酮和甲醛发生快速化学反应，从而高效吸收废气，此方法相比传统的水 或者碱水吸收的效果要高出很多；另外本发明通过喷淋和液封这两种形式的尾气处理方式 相结合，进一步提升对于废气的吸收效率；并且用于吸收丙酮和甲醛的焦亚硫酸钠溶液仍 然可以作为脂肪族羟基磺酸盐减水剂的合成原料使用，不会造成二次污染。
【附图说明】：
[0017] 图1为脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气处理方法结构流程示意图。
[0018] 图中1废气喷淋塔，2废气吸收槽，3排气筒，4生产废气进口，5填料层，6喷淋口， 7废气喷淋塔和废气吸收槽中的溶液，8循环栗，9经废气喷淋塔处理后的废气出口，10废气 出气口，11排气筒的出气口。
【具体实施方式】
[0019] 脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产过程中废气由生产废气进口 4进入废气喷淋塔1， 在废气喷淋塔1中有一段填料层5,并且废气喷淋塔底部储存有溶液7,溶液7在循环栗8 的驱动下由喷淋口 6喷出，并与生产废气在废气喷淋塔1中进行气液接触而吸收生产废气； 生产废气经过废气喷淋塔1处理后，经由废气喷淋塔处理后的废气出口 9和废气吸收槽2 中的废气出气口 10,进入废气吸收槽2,经过废气吸收槽2的吸收后，通过排气筒3由出气 口 11排放。
[0020] 采用上述处理方法，调节溶液浓度、喷淋塔的填料层高度、喷淋量和废气吸收槽的 液封高度，可以形成具有不同废气处理效果的废气处理装置。
[0021] 下表给出了不同的实施方式：
[0022] 表1不同实施例的参数
[0023]
[0025] 在不同实施方式下，采用废气进行测试。所采用的废气中丙酮浓度超过标准10 倍，甲醛浓度超过标准20倍，废气参数如下表所示：
[0026] 表2测试用废气的组成
[0028] 具体的废气测试结果如下：
[0029] 表3废气测试结果
[0030]
[0032] 实施例1~10的处理方式都可以实现丙酮和甲醛的达标排放，并且处理效率都超 过了 99%。通过分析上表数据，可以发现提高焦亚硫酸钠溶液的浓度、增加喷淋塔的喷淋 量、提高喷淋塔填料层的厚度和增加吸收装置的液封高度都可以减小废气的排放浓度，增 加废气的处理效率。
[0033] 对比例1和2表明，焦亚硫酸钠溶液的吸收槽有助于进一步提升废气的处理效率， 并且液封高度越大，废气处理效果越好；实施例1和对比例2的数据对比发现，取消吸收槽 后，尽管废气仍然是达标排放，但是排放浓度增加了近2倍。
[0034] 对比例3和4表明，减小喷淋量后，废气的处理效率降低；取消喷淋后，废气排放严 重超标，丙酮的处理效率仅仅只有66. 86%，而甲醛的处理效率也只有85. 4%，这充分说明 喷淋的重要性。
[0035] 对比例5和6表明，减小喷淋装置中的填料层厚度，废气的处理效率降低；当取消 喷淋装置中的填料层后，废气排放的浓度增加了近4倍。这说明填料层的加入有助于增加 气液接触的面积，从而提升吸收效率。
[0036] 对比例7和8表明，降低喷淋用焦亚硫酸钠溶液浓度后，废气的吸收效率大幅降 低；当采用水替代焦亚硫酸溶液来进行喷淋后，废气排放严重超标，这充分说明焦亚硫酸钠 溶液对丙酮和甲醛气体具有非常好的吸收效果。
[0037] 通过对比市售的2种尾气吸收装置发现，2级水喷淋装置无法达到达标排放的要 求，而活性炭吸附装置尽管可以实现达标排放，但是处理效率相比本发明所提供的处理方 法相比要差。
[0038] 综上所述，本发明所提供的脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法具有较 高的处理效率，喷淋和吸收液可以用于脂肪族减水剂的合成原料，不会造成二次污染，并且 设备构造简单，操作方便。
【主权项】
1. 一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法，其特征在于：所用废气处理装 置包括废气喷淋塔（1)、废气吸收槽（2)和排气筒（3)，三者之间通过管道连接，所述废气喷 淋塔中设有一段填料层（5)，废气喷淋塔（1)和废气吸收槽（2)中装有溶液；所述的处理方 法包括：生产废气先进入废气喷淋塔（1);经过废气喷淋塔（1)后，生产废气被导入至废气 吸收槽（2)中；经过液封吸收后经排气筒（3)送至15米高空排放； 所述废气喷淋塔（1)和废气吸收槽（2)中的溶液为焦亚硫酸钠的水溶液； 所述填料层（5)材质为空心聚丙烯微球； 所述液封高度为废气吸收槽中的出气口（ 10)至液面的高度差。2. 根据权利要求1所述的生产废气的处理方法，其特征在于，所述焦亚硫酸钠的水溶 液的质量分数为1〇~30%。3. 根据权利要求1所述的生产废气的处理方法，其特征在于，所述填料层（5)厚度控制 在0. 5~1.0米之间。4. 根据权利要求1所述的生产废气的处理方法，其特征在于，所述废气喷淋塔（1)中截 面溶液喷淋量为20~100kg/ (m2*min)。5. 根据权利要求1所述的生产废气的处理方法，其特征在于，所述液封高度在0. 5~1米 之间。6. 根据权利要求1所述的生产废气的处理方法，其特征在于，所述废气喷淋塔（1)和废 气吸收槽（2)中溶液的pH值范围不超过8. 0。
【专利摘要】本发明提供了一种脂肪族羟基磺酸盐减水剂生产废气的处理方法，本发明所述方法所用废气处理装置包括废气喷淋塔、废气吸收槽和排气筒，三者之间通过管道连接，所述废气喷淋塔中设有一段填料层，废气喷淋塔和废气吸收槽中装有溶液；所述的处理方法包括：生产废气先进入废气喷淋塔；经过废气喷淋塔后，生产废气被导入至废气吸收槽中；经过液封吸收后经排气筒送至15米高空排放。本发明所述处理方法相比传统的水或者碱水吸收的效果要高出很多；通过喷淋和液封这两种形式的尾气处理方式相结合，进一步提升对于废气的吸收效率；用于吸收丙酮和甲醛的焦亚硫酸钠溶液可以作为减水剂的合成原料使用，不会造成二次污染。
【IPC分类】B01D53/78, B01D53/72
【公开号】CN105214463
【申请号】CN201510623118
【发明人】乔敏, 刘冠男, 高南箫, 冉千平, 张月星
【申请人】江苏苏博特新材料股份有限公司, 南京博特新材料有限公司, 博特新材料泰州有限公司, 泰州市姜堰博特新材料有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月25日