一种改性沥青防水材料生产废气的处理方法与流程

本发明属于废气处理领域，涉及一种改性沥青防水材料生产废气的处理方法。

背景技术：

防水材料作为一种重要的建筑材料，其中尤其是改性沥青防水材料，在我国近二三十年来发展很快，但也是行业中面临环保压力最大的品种。

改性沥青防水材料的生产过程中，需对沥青进行加热、输送并制成满足各种工艺要求的沥青类混合料供生产使用。在此过程中，会产生大量的沥青烟气，含有液态焦油以及多种气态有机物，包括苯并芘、茚、萘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质及苯类、醇类等溶剂类物质，不仅有恶臭及强烈的刺激性异味，还会影响人体健康，因此对沥青烟气进行处理是十分必要的，未经处理或虽经处理但不达标排放的改性沥青防水卷材生产废气，污染大气环境、危害人体健康，是制约防水材料清洁生产的难题。

目前常用的处理技术主要包括：过滤法、吸附法、吸收法、焚烧法、光催化法以及低温等离子法等等，由于沥青废气复杂的组分，上述治理方法很难满足处理有效性以及经济性的需要，其中，过滤法对于液态焦油有一定的去除效率，但是对气态污染物无任何效果；吸收法对溶解性的有机物有较好的去除，而沥青废气中的有机物大部分是弱极性的，因此，采用吸收法处理效果较差；焚烧法处理效果较明显，但是运行成本昂贵；光催化以及低温等离子方法处理低浓度有机废气有一定的效果，而沥青废气为中高浓度废气，其处理效果下降明显。吸附法对于处理沥青废气效果较好，但是存在两个难题，1、烟气中液态焦油会粘附于吸附材料，会大大降低吸附效果，同时增加气阻，影响装置的稳定运行；2、大部分吸附材料无有效的再生手段，运行过程中会产生大量的危险废物，且装置投资均采用一用一备的方式，占地面积大，操作运行工作量较大。

如何能有效解决上述两个难题，将有效、经济的解决改性沥青防水材料行业沥青废气的难题，保证行业持续健康稳定发展。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是：针对目前改性沥青防水卷材生产废气处理技术效率低、成本高等问题，提供一种高效、低成本的处理方法。

一种改性沥青防水卷材生产废气处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)将沥青废气经气液分离除去液态焦油类液体；

(2)气液分离后的废气经错流吸附除去有机物；错流吸附饱和后的吸附材料通过热法进行脱附再生，再生后产生的烟气经催化燃烧处理；

(3)错流吸附除去有机物的废气及经催化燃烧处理后的废气均经臭氧氧化进一步深化处理消除异味后排放。

所述的改性沥青防水卷材生产废气处理方法优选包括以下步骤：

(1)将沥青废气通入气液分离器，利用高速离心作用去除其中的液态焦油类液体，液态焦油类液体主要因惯性作用产生紊流碰撞至分离罐罐壁而被截留下来，在重力作用下流入回收设备内；

(2)气液分离后的废气通入错流床吸附塔中，填充的吸附材料在重力作用下沿竖直方面流动，废气从底部进入随后水平扩散经过吸附材料，废气流动方向与吸附材料垂直，有机物在吸附器中被吸附截留；饱和后吸附材料在脱附塔中通过热法进行脱附再生，再生后烟气经催化燃烧装置处理；

(3)处理后的废气进入臭氧氧化塔进一步深度处理，彻底消除异味，处理后的废气利用风机经排气筒排放由烟囱排放。

步骤(1)所述的气液分离器优选离心式分离器，转动速度为1450～2900r/min。

步骤(2)所述的吸附剂优选分子筛、活性焦、硅胶以及硅藻土球中的任意一种，粒径为3～8mm。

步骤(2)所述的脱附塔优选采用热空气脱附再生，脱附温度150℃～300℃。

步骤(2)所述的催化燃烧装置温度优选300～500℃；催化燃烧产生的热量用于吸附剂的再生，能量循环利用。

步骤(2)所述的催化燃烧装置催化剂优选Al2O3为载体的颗粒型负载Pt催化剂，Pt负载量为0.05wt％，规格为粒径3～6mm抗碎强度为60N/粒。

步骤(3)所述臭氧氧化塔优选填料塔，填料材质优选陶瓷、不锈钢中的任意一种，喷淋密度范围为5～8m³/m².h，臭氧投加量为50～150mg/L。

有益效果：

1、本发明提供了一种高效、低成本地处理改性沥青防水卷材生产废气，具有装置结构简单、操作简便、处理成本低、投资小等优点。

2、本发明所采用的吸附再生装置为连续运行系统。

3、采用催化燃烧工艺对脱附废气进行处理，装置产生的热量回用于脱附塔中吸附剂的再生，能量循环利用，节能环保。

附图说明

图1本发明一种改性沥青防水材料生产废气的处理方法流程图。其中1-离心式气液分离器，2-错流床吸附塔，3-第一提升机，4-第二提升机，5-脱附塔，6-催化燃烧装置，7-臭氧氧化塔，8-风机，9-烟囱。

图2错流床吸附塔

具体实施方式

以下实施例按照上述方法进行改性沥青防水材料生产废气的处理：

实施例1

按照上述方法处理改性沥青防水材料生产废气。

沥青废气VOCs浓度约为320mg/m³，风量为1000m³/h，废气首先经过离心式气液分离器(1)，转速1450r/min，处理后的废气进入错流床吸附塔(2)，吸附剂为分子筛，粒径5mm，吸附剂重力下降速度0.3m/h，吸附后的废气进入臭氧氧化塔(7)深度处理，消除异味，其吸收塔的臭氧投加量50mg/L，喷淋密度5m³/m².h，重力收集的吸附剂采用第一提升机(3)进入脱附塔(5)进行再生，脱附温度为150℃，脱附的烟气通入催化燃烧装置(6)采用催化燃烧降解，催化燃烧装置(6)工作温度为500℃，催化燃烧产生的热量用于脱附塔(5)中吸附剂的再生，能量循环利用；催化燃烧产生的废气也进入臭氧氧化塔(7)深度处理。持续上述过程，装置运行1h效果稳定，VOCs去除率达到98.5％。

实施例2

按照上述方法处理改性沥青防水材料生产废气。

沥青废气VOCs浓度约为410mg/m³，风量为1000m³/h，废气首先经过离心式气液分离器(1)，转速2900r/min，处理后的废气进入错流床吸附塔(2)，吸附剂为活性焦，粒径8mm，吸附剂重力下降速度0.1m/h，吸附后的废气进入臭氧氧化塔(7)深度处理，消除异味，其吸收塔的臭氧投加量150mg/L，喷淋密度8m³/m².h，重力收集的吸附剂采用第一提升机(3)进入脱附塔(5)进行再生，脱附温度为150℃，脱附的烟气通入催化燃烧装置(6)采用催化燃烧降解，工作温度为300℃，催化燃烧产生的热量用于脱附塔(5)中吸附剂的再生，能量循环利用；催化燃烧产生的废气也进入臭氧氧化塔(7)深度处理，消除异味。持续上述过程，装置运行1h效果稳定，VOCs去除率达到97.9％。

实施例3

按照上述方法处理改性沥青防水材料生产废气。

沥青废气VOCs浓度约为260mg/m³，风量为1000m³/h，废气首先经过离心式气液分离器(1)，转速2900r/min，处理后的废气进入错流床吸附塔(2)，吸附剂为硅藻土球，粒径3mm，吸附剂重力下降速度0.2m/h，吸附后的废气进入臭氧氧化塔(7)深度处理，消除异味，其吸收塔的臭氧投加量100mg/L，喷淋密度6m³/m².h，重力收集的吸附剂采用第一提升机(3)进入脱附塔(5)进行再生，脱附温度为300℃，脱附的烟气通入催化燃烧装置(6)采用催化燃烧降解，工作温度为400℃，催化燃烧产生的热量用于脱附塔(5)中吸附剂的再生，能量循环利用；催化燃烧产生的废气也进入臭氧氧化塔(7)深度处理，消除异味。持续上述过程，装置运行1h效果稳定，VOCs去除率达到95.2％。