专利名称：一种净化含苯废气并回收苯的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及废气治理领域，尤其涉及一种净化含苯废气并回收苯的方法及系统。
背景技术：
我国灰霾天气越来越严重，导致灰霾的原因，除了燃油、燃煤产生的污染外，还有很多是来自挥发性有机化合物VOC的污染。工业上排放的苯系物(甲苯、二甲苯等)是挥发性有机化合物的主要污染物。净化含苯废气有多种方法:高温、高浓度的多用催化燃烧法；常温低浓度(如造船、家具、汽车制造业等油漆喷涂)的废气净化，最多采用的是“活性炭吸附”法。目前国内对含苯废气的净化方法大多采用“活性炭吸附法”，该方法是投资最少、运行费用最高的方法。活性炭按吸附容量0.2 0.4计算，吸附I吨苯系污染物，需要消耗大约3吨活性炭，单是活性炭的成本就超过I万元并浪费大量能源。为解决高昂的活性炭费用，最近出现的:活性炭吸附(浓缩一催化燃烧再生)法，但由于活性炭吸附床为了安全、防爆，不能密闭；而净化和再生的过程是轮换间歇的、不连续的、缓慢的；所以活性炭炭床和浓缩再生的含苯废气在升温的缓慢过程中、还未到180°C接近催化燃烧温度时，气态的苯系污染物就逃逸了。达不到真正的处理效果。另外还有的活性炭吸附(蒸汽再生)法，由于用蒸汽再生，活性炭罐要做到“受压容器”的特种设备等级的安全监管要求，才能达到110°c以上的再生温度，并且活性炭吸附罐要一用一再生、还要有较大的蒸汽源才能采用，所以净化和运行成本很高，很多企业也承受不了，尤其大风量的废气治理无法应用。本发明主要针对排放量最大的“常温低浓度”含苯废气的净化，也可以用于高温高浓度的含苯废气的净化。因此，目前净化含苯废气成本高且浪费大量能源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种净化含苯废气并回收苯的方法及系统，以解决上述问题。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:一种净化含苯废气并回收苯的方法，包括如下步骤:将废矿物油与水混合，得到矿物油乳化液作为洗涤吸收含苯废气的吸收剂；使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气经过洗涤吸收塔的净化达标排放；使用所述矿物油乳化液把含苯废气里的苯、二甲苯等苯系污染物吸收到其液滴表面的矿物油里，得到吸收了苯的矿物油乳化液；将所述吸收了苯的矿物油乳化液进行破乳和油水分离，得到含苯的、提高了热值的可作为燃料的矿物油。与现有技术相比，本发明实施例的优点在于:本发明的净化含苯废气并回收苯的方法中，将废矿物油与水混合得到矿物油乳化液，使用所述矿物油乳化液洗涤吸收含苯废气，除了废气得到净化达标排放外，还得到吸收了苯的矿物油乳化液，将所述吸收了苯的矿物油乳化液破乳、油水分离，得到含苯的提高了热值的矿物油，回收可作高温燃烧炉窑(例如高于1200°C度燃烧的玻璃炉窑)的辅助燃料。把本来外排的、污染空气的苯系污染物回收了作为能源。本发明的方法净化效率越高就吸收的苯越多、经济收益就越大，净化效果好不但不会增加运行成本，反而获得更好的经济效益。所述的乳化液液滴表面的油膜，具有吸附效率高的优点、又因为乳化液的油水比小于1:2，所以乳化液的水分稳定了净化装置的运行温度和湿度、保证了装置的安全运行；解决了化学药剂作为吸收剂的高成本、二次污染的问题。本发明实施例的技术方案既能净化含苯废气又能回收苯，使废矿物油变废为宝，成为高热值的燃料，节能环保。
图1为本发明实施例提供的净化含苯废气并回收苯的系统图；图2为本发明实施例提供的净化含苯废气并回收苯的系统细节图；图3为本发明实施例提供的净化含苯废气并回收苯的方法步骤图；图4为本发明实施例提供的净化含苯废气并回收苯的方法步骤详细图。
具体实施例方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。如图3所示，一种净化含苯废气并回收苯的方法，包括如下步骤:301，将废矿物油与水混合，得到矿物油乳化液；302，使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气达标排放且得到吸收了苯的矿物油乳化液；303，将所述吸收了苯的矿物油乳化液破乳、油水分离，得到含苯矿物油。本发明的净化含苯废气的方法中，将废矿物油与水混合得到矿物油乳化液，使用所述矿物油乳化液洗涤含苯废气，得到吸收了苯的矿物油乳化液，将所述吸收了苯的矿物油乳化液破乳、油水分离，得到含苯矿物油。使用本发明的技术方案，废矿物油乳化液吸收了含苯废气中的苯后，含苯废气得到净化，减少对空气的污染，而废矿物油吸收苯后，热值升高，可以作为燃料使用。本发明实施例的技术方案既能净化含苯废气又能吸收苯成为燃料，节能环保。在本发明的净化含苯废气并回收苯的方法中，将矿物油与水混合得到矿物油乳化液，矿物油乳化液中的矿物油吸收了苯后，矿物油的燃点会降低，但是矿物油乳化液中有2/3是水，水稳定了温度和湿度，提高了净化含苯废气的安全性。具体地，如图4所示，所述将矿物油与水混合，得到矿物油乳化液，包括:401，将废矿物油过滤；由于废矿物油中有杂质，可能会损坏净化设备，因此需要将废矿物油过滤。402，将过滤后的废矿物油与水按体积比小于1:2的比例混合；由于苯易溶于油，因此，用废矿物油乳化液吸收含苯废气中的苯，净化率高。但为了安全要用油水比小于1:2的乳化液的水来稳定该净化方法中设备的运行温度和湿度，保证设备的安全运行，提高了该净化方法的安全性。403，将混合后的废矿物油和水乳化，得到矿物油乳化液；乳化液把含苯废气里的苯、二甲苯等苯系污染物吸收到其液滴表面的矿物油里。乳化液液滴表面的油膜，具有吸附效率高的优点、又因为乳化液的油水比小于1:2，所以乳化液的水分稳定了净化装置的运行温度和湿度、保证了装置的安全运行。其中，废矿物油是专业公司回收得到的废油或者其它油。为了保证安全性，矿物油与水的比例需要控制在体积比小于1:2的范围内，即矿物油与水的体积比可以为1:2，1:3，1:4或者其它小于1:2的任意比例。进一步，所述将混合后的废矿物油和水乳化，得到矿物油乳化液之后还包括:404，将得到的矿物油乳化液储存。使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气达标排放且得到吸收了苯的矿物油乳化液，包括:405，将含苯废气导入所述洗涤吸收塔内。406，将得到的矿物油乳化液对导入洗涤吸收塔内的含苯废气进行洗涤和吸收；通过洗涤吸收塔内的填料、孔板结构等技术装置，加强矿物油乳化液与含苯废气的碰撞、接触，提高苯的吸收率。407，矿物油乳化液与含苯废气在塔内充分混合、接触、吸收净化后，废气达标排放，并得到吸收了苯的矿物油乳化液。优选地，在将吸收了苯的矿物油乳化液破乳时，油水分离之前，该净化含苯废气的方法还包括:408，将吸收苯之后的矿物油乳化液经过破乳、沉渣、过滤和油水分离，得到的含苯的、提高了热值的矿物油，卖回给专业回收公司给玻璃炉等炉窑作为燃料。而分离出的水则回到制作矿物油乳化液。同时，本发明还提供了 一种净化含苯废气并回收苯的系统，如图1和图2所示，包括用于将废矿物油与水混合得到矿物油乳化液的油水乳化装置101、用于使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气达标排放并得到吸收了苯的矿物油乳化液的洗涤吸收塔104;用于将所述吸收苯之后的矿物油乳化液进行油水分离，得到含苯矿物油的油水分离装置106 ;还包括乳化液储罐103、破乳沉渣过滤装置105和提升泵206 ;所述油水乳化装置101和乳化液储罐103连接、乳化液储罐103通过提升泵206与所述洗涤吸收塔104连接、乳化液储罐103通过阀门与破乳沉渣过滤装置105连接、破乳沉渣过滤装置105与油水分离装置106连接。所述破乳沉渣过滤装置105与所述乳化液储罐103之间设置有阀门214 ;该系统还包括用于将含苯废气导入所述洗涤吸收塔的风机102 ;所述风机102与所述洗涤吸收塔104连接。具体地，所述油水乳化装置101设置的第一出液口 202与所述乳化液储罐103设置的第二进液口 203与连通，所述乳化液储罐103设置的第二出液口 208通过提升泵206与所述洗涤吸收塔104设置的第三进液口 210连通。废矿物油与水在油水乳化装置101中经乳化得到矿物油乳化液，矿物油乳化液通过第一出液口 202进入203到乳化液储罐103，再经提升泵206提到洗涤吸收塔104内。同时洗涤吸收塔104还接入风机102送来的含苯废气，通过吸收洗涤塔104的填料、孔板结构等技术装置，加强液-气的碰撞、接触，提高苯的吸收率和废气的净化率，实现含苯废气的净化。其中油水乳化装置101设置有进油进水口 201，用于向油水乳化装置输入矿物油和水。所述乳化液储罐103设置的第二进液口 203与第一出液口 202连通；所述乳化液储罐103设置的第二出液口 208与所述洗涤吸收塔104设置的第三进液口 210通过提升泵206连通；所述洗涤吸收塔104设置的第三出液口 212与所述乳化液储罐103设置的回流口 213连通。即油水乳化装置101得到的矿物油乳化液输送到乳化液储罐103中储存。当需要矿物油乳化液净化含苯废气时，乳化液储罐中的矿物油乳化液通过泵206进入到洗涤吸收塔内。吸收了苯的矿物油乳化液回流到乳化液储罐中循环使用。另外，当需净化的废气量较小时，乳化液储罐还设置有用于直接加入配置好的乳化液的第八进液口 204。该系统还包括用于将含苯的矿物油乳化液进行破乳、沉渣、过滤的破乳沉渣过滤装置105 ;所述破乳沉渣过滤装置105设置在所述乳化液储罐103和所述油水分离装置106之间。所述破乳沉渣过滤装置105与所述乳化液储罐103之间设置有阀门214。所述破乳沉渣过滤装置105设置的第四进液口 216与所述乳化液储罐103设置的回收口连通；所述第四进液口 216与所述回收口之间还设置有阀门214，用于控制回收和再生吸收了苯的乳化液；所述油水分离装置106设置的第五进液口 218与所述破乳沉渣过滤装置105设置的第四出液口 217连通。即洗涤吸收塔104内含苯废气经过净化后，得到的含苯的矿物油乳化液回流到乳化液储罐103中循环使用，经过一段时间的净化吸收后，按操作规程打开乳化液储罐103处的阀门214，将含苯的矿物油乳化液排到破乳沉渣过滤装置105，经过破乳、沉渣和过滤，将含苯的矿物油乳化液中的杂质去除，然后再经过油水分离装置106将油水分离，得到水和含苯的矿物油。另外，经过破乳、沉渣、过滤后，得到的杂质会通过设置在破乳沉渣过滤装置105的排渣口 215排出。另外，该系统还包括用于将含苯废气导入所述洗涤吸收塔的风机102 ;所述风机102与所述洗涤吸收塔104连接。所述油水分离装置106还包括出水口 220和用于排出含苯的矿物油的出油口 219 ；所述出水口 220与所述油水乳化装置101设置的进水口 221连通。油水分离装置106得到的水可以通过出水口 220，进入到油水乳化装置101内，进一步循环利用。而得到的含苯的热值提高了的矿物油则可以通过出油口 219排出收集，卖给专业回收公司或者给玻璃炉等炉窑作为辅助燃料。所述风机102设置的第一出气口 207与所述洗涤吸收塔104设置的第二进气口209连通；所述风机102还包括用于输入含苯废气的第一进气口 205 ;所述洗涤吸收塔104还设置有用于排出净化后达标的废气的第二出气口 211。另外，本发明的含苯废气净化并回收的方法，分离得到的含苯的废矿物油，由于该废矿物油吸收了苯，导致热值升高，因此，其经济价值大于吸收苯之前的废矿物油的经济价值。将吸收了苯的矿物油作为燃料卖给其他企业，所得的价值超过吸收苯之前购买废矿物油所花的钱。所以对吸收同等量的苯系污染物的成本进行比较，本发明的净化含苯废气并回收的方法的运行成本远远低于活性炭吸附法中的活性炭的价格。另外，化学药剂吸收含苯废气，吸收后，产生二次污染，而且化学药剂的成本很高，因此，本发明实施例的技术方案吸收含苯废气后，不会产生二次污染。
使用本发明的净化含苯废气并回收苯的方法和系统，以废治废，变废为宝，成本低，而且净化效率高，节能环保。废油与水混合制得矿物油乳化液，使用矿物油乳化液净化吸收含苯物质，安全性高。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种净化含苯废气并回收苯的方法，其特征在于，包括如下步骤: 将废矿物油与水混合，得到矿物油乳化液； 使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气达标排放且得到吸收了苯的矿物油乳化液； 将所述吸收了苯的矿物油乳化液破乳、油水分离，得到含苯矿物油。
2.如权利要求1所述的净化含苯废气并回收苯的方法，其特征在于，所述将废矿物油与水混合，得到矿物油乳化液，包括: 将废矿物油过滤； 将过滤后的废矿物油与水按体积比小于1:2的比例混合； 将混合后的废矿物油和水乳化，得到矿物油乳化液。
3.如权利要求2所述的净化含苯废气并回收苯的方法，其特征在于，所述将混合后的废矿物油和水乳化，得到矿物油乳化液之后还包括: 将得到的矿物油乳化液储存。
4.如权利要求1所述的净化含苯废气并回收苯的方法，其特征在于，使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气达标排放且得到吸收了苯的矿物油乳化液，包括: 将含苯废气导入洗涤吸收塔内； 将得到的矿物油乳化液对导入洗涤吸收塔内的含苯废气进行洗涤和吸收； 矿物油乳化液与含苯废气在塔内充分混合、接触、吸收净化后，废气达标排放，并得到吸收了苯的矿物油乳化液。
5.如权利要求4所述的净化含苯废气并回收苯的方法，其特征在于，在吸收了苯的矿物油乳化液破乳时，油水分离之前，还包括: 将吸收了苯的矿物油乳化液沉渣、过滤。
6.一种净化含苯废气并回收苯的系统，其特征在于，包括用于将废矿物油与水混合得到矿物油乳化液的油水乳化装置、用于使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，废气达标排放且得到吸收了苯的矿物油乳化液的洗涤吸收塔、用于将所述吸收了苯的矿物油乳化液油水分离，得到含苯矿物油的油水分离装置；还包括乳化液储罐、破乳沉渣过滤装置和提升泵； 所述油水乳化装置和乳化液储罐连接、乳化液储罐通过提升泵与所述洗涤吸收塔连接、乳化液储罐通过阀门与破乳沉渣过滤装置连接、破乳沉渣过滤装置与油水分离装置连接。
7.如权利要求6所述的净化含苯废气并回收苯的系统，其特征在于，所述破乳沉渣过滤装置与所述乳化液储罐之间设置有阀门。
8.如权利要求6所述的净化含苯废气并回收苯的系统，其特征在于，还包括用于将含苯废气导入所述洗涤吸收塔的风机； 所述风机与所述洗涤吸收塔连接。
全文摘要
本发明涉及废气治理领域，尤其涉及一种净化含苯废气并回收苯的方法及系统。该方法包括将废矿物油与水混合，得到矿物油乳化液；使用所述矿物油乳化液洗涤、吸收含苯废气，使废气达标排放和得到吸收了苯的矿物油乳化液；将所述吸收了苯的矿物油乳化液破乳、油水分离，得到含苯矿物油作为燃料。该系统包括油水乳化装置、乳化液储罐、洗涤吸收塔、破乳沉渣过滤装置、油水分离装置；所述油水乳化装置和乳化液储罐连接；乳化液储罐通过泵与所述洗涤吸收塔连接；乳化液储罐通过阀门与破乳沉渣过滤装置连接；破乳沉渣过滤装置与油水分离装置连接。本发明的净化含苯废气并回收苯的方法和系统，以废治废，变废为宝，成本低，效率高，节能环保，安全。
文档编号B01D53/14GK103170217SQ201310116889
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者李松汉, 李竑 申请人:李竑