專利名稱：酸性惡臭氣體吸附脫除的凈化方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體吸附脫除的凈化方法，特別是氣體連續吸附脫除、吸附劑連續再生的方法。
各種工業脫臭裝置、生活設施等都經常產生有害氣體，特別是含有硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等硫化物的氣體，對環境會產生毒害作用。對于這類有害氣體的凈化，通常是采用吸附脫除、燃燒、洗滌、催化氧化等方法。
吸附脫除是其中一種有效的凈化有害氣體的方法，有著多種工藝形式，如固定床吸附法、流動床吸附法、以及旋轉吸附床吸附法。上述方法在實際使用中，雖然都有不同程度的凈化效果，但都有不同程度的缺陷。
固定床吸附法采用使有害氣體氣體通過固定的吸附床層、有害物質因被吸附脫除而達到凈化目的的方法，其缺點在于當吸附劑需要再生時，必須使該吸附設備停止運轉，才能進行吸附劑的再生或更換，如保證凈化過程能連續進行，就應同設置兩套以上的同類型吸附設備，交替進行吸附劑的吸附/再生(更換)過程，提高了設備投資，再生過程繁瑣、再生費用高。
流動床吸附法采用使吸附劑在吸附區與再生區之間呈循環流動狀態，在吸附區內，呈流動狀態的吸附劑與大風量的有害氣體接觸，有害成分被吸附脫除而達到凈化目的，當吸附了有害成分的吸附劑流經再生區時，使小風量的解吸氣體與吸附劑接觸的方法解吸而得到再生，含有有害成分的小風量解吸氣再進一步進行凈化處理。該方法可以在連續的凈化操作中實現吸附劑的再生，但由于吸附劑始終處于流動狀態，吸附劑的磨損率高、消耗量大、操作難度大、并且解吸氣還需要用其他的氣體處理方法進行再處理，其設備投資大、再生費用高的問題十分突出。
旋轉吸附床吸附法的特點是將吸附劑固定在旋轉吸附床上，如《工業涂裝》(日)NO.149P59及CN215637中所述，旋轉吸附床在旋轉狀態中，被分成吸附區與再生區兩部分，大風量的有害氣體經吸附區通過旋轉吸附床，有害成分因吸附脫除而除去，達到凈化目的，當吸附了有害成分的吸附劑隨旋轉吸附床移動至再生區時，使小風量的熱解吸氣通過再生區，再生區內的吸附劑因解吸而得到再生，含有有害成分的小風量解吸氣再進一步進行凈化處理。盡管該方法因吸附劑被固定于旋轉吸附床上，減少了吸附劑的磨損消耗，操作控制亦得到簡化，但同樣存在需要進一步處理解吸氣的問題，即需要處理小風量、高濃度有害成分的氣體處理設施，設備投資及再生費用高的問題依然存在。因此，需要開發一種不需要氣體的二次處理、設備投資及再生費用低、操作簡便，特別是能夠使用于含硫化氫等硫化物惡臭氣體的凈化處理工藝。
本發明提供了一種消除氣體的二次處理、設備投資及再生費用低、操作簡便的有害氣體凈化處理工藝。
本發明提供的有害氣體處理工藝為采用旋轉吸附床進行有害氣體的吸附，床層分為吸附區和再生區，有害氣體通過吸附區，隨著床層的旋轉，吸附了有害氣體的吸附劑旋轉到再生區，在再生區使用液相再生劑對吸附了有害氣的吸附劑進行噴淋洗滌再生，再生后的吸附劑又旋轉回到吸附區，繼續對有害氣體進行吸附。
本發明的方法可以對各種有害氣體進行處理，如含硫化氫、硫醇、硫醚等硫化物的惡臭氣體，含二氧化硫、三氧化硫、氟化氫、氯化氫、溴化氫等的酸性氣體，本發明方法特別適用于低濃度含硫惡臭氣體的處理。
適用于本發明方法的吸附劑可以是活性炭、沸石、硅藻土顆粒、離子交換樹脂等具有吸附性的物質，也可以根據所處理的氣體的不同及再生劑種類的不同選擇不同類型的吸附劑、或者不同吸附劑的組合。
適用于本發明方法的再生劑為堿性溶液，可以選擇氫氧化鈉、氫氧化鉀或其他堿性溶液中的一種，或者將幾種堿性溶液組合使用。再生方式為噴淋洗滌式。
本發明方法中，處理的對象組分可以是單一種類的或多種類的；處理氣量與吸附劑用量的體積比為0.5～32∶1；處理有害成分的濃度可以達到800μL/L，如硫化氫0～100μL/L，硫醇0～20μL/L，硫醚0～10μL/L，硫氧化物0～800μL/L、鹵化氫類0～200μL/L。
旋轉吸附床的旋轉方式可以為連續式，旋轉吸附床層中的吸附區與再生區的體積可以相同也可以不同，可用的比例為0.3～5∶1。旋轉吸附床的連續旋轉速度為0.6～60度/min。使用的再生劑是1～50％的堿液(如氫氧化鈉或氫氧化鉀)；再生的方式可以采用再生劑噴淋洗滌形式，再生劑可以循環使用，當其中堿含量降到一定程度時進行更換。旋轉吸附床層為水平旋轉或其他方式的旋轉形式。使用的再生劑的噴淋洗滌強度可根據再生區尺寸確定，其用量可以是0.01～500m3/min。
本發明中，有害氣體的處理通過處于旋轉狀態的旋轉吸附床連續進行。有害氣體通過旋轉吸附床，有害成分因吸附劑的吸附作用被脫除，達到凈化目的。隨著旋轉吸附床的旋轉，吸附了有害成分的吸附劑被轉動到液體再生區，在再生劑的噴淋洗滌下，有害成分通過物理或化學反應，從吸附劑中解吸下來，使吸附劑得到再生。再生后的吸附劑隨旋轉吸附床的繼續轉動，又回到氣體吸附區，再次對有害氣體進行吸附脫除。如此周而復始，有害氣體因有害成分被吸附脫除得到連續凈化，而吸附劑也因再生劑的噴淋洗滌得到連續再生。含有被除去成分的再生液，通過簡單的中和處理后，可引入目前普遍使用的水處理設施中進行處理，不需要再增設再生液處理設備，也克服了現有氣相再生方式需要對再生解吸氣體進行凈化處理的不足，從而減少了設備投資和操作費用。
總之，本發明方法可以進行有害氣體的連續吸附和再生，再生液可利用目前普遍使用的水處理設施進行處理，不需要氣體的二次處理，節省了氣體二次處理的設備投資和操作費用，本發明方法操作簡單，再生劑易于獲得，再生費用低，可以適用于多種低濃度有害氣體的凈化處理。
圖1是本發明方法使用的旋轉床結構示意圖。
下面通過實施例及附圖進一步說明本發明的方案和效果。
實施例1使用由活性炭吸附劑構成的旋轉吸附床，凈化處理排放濃度為50μL/L、排氣量0.8m3/min的硫化氫惡臭氣體。
將吸附劑裝填于直徑1m，厚0.1m的圓形旋轉吸附床1上，使旋轉吸附床圍繞直徑0.2m的旋轉軸區域、以6度/min的速度連續進行水平旋轉(如附圖所示)。將旋轉吸附床1的一側作為吸附區2，使含硫化氫的有害氣體3通過；旋轉吸附床1的另一側作為再生區4，用噴淋的方式使4％的氫氧化鈉再生劑5洗滌再生區4。吸附區2與再生區4中吸附劑的體積比為3∶1。在吸附區2中，有害氣體3含有的硫化氫有害成分被吸附劑吸附而脫除，成為凈化氣體6，凈化率達到100％；隨著旋轉吸附床1的連續旋轉，吸附了硫化氫有害成分的吸附劑，不斷進入再生區4中，在4％氫氧化鈉再生劑5的噴淋洗滌(噴淋強度為4m3/min)下，因化學反應等因素，吸附在吸附劑上的硫化氫有害成分被解吸下來，吸附劑重新恢復了吸附性能，實現了再生；再生后的吸附劑，在旋轉吸附床1的繼續旋轉中，回到吸附區2，再次對有害氣體3進行吸附脫除。這樣，有害氣體3在旋轉吸附床1的連續旋轉中得到了連續的吸附脫除，同時，吸附了硫化氫的吸附劑也因為氫氧化鈉再生劑5的噴淋洗滌而得到連續的再生。使用過的氫氧化鈉再生劑成為再生液7，主要含有未完全反應的氫氧化鈉和再生產物SO42-、S2O32-、SO32-，經過中和處理后，可以被引入目前普遍采用的水處理設施中進行處理，不需要進行氣體的二次凈化處理。
實施例2
使用由活性炭、硅藻土、離子交換樹脂及沸石組成吸附劑構成的旋轉吸附床，凈化處理排氣量20m3/min、排放濃度為硫化氫40μL/L、甲硫醇0.6μL/L、甲硫醚2μL/L、二氧化硫500μL/L、氟化氫100μL/L、氯化氫180μL/L的惡臭氣體。
將吸附劑裝填于直徑5m，厚0.5m的圓形旋轉吸附床上，使旋轉吸附床圍繞直徑0.2m的旋轉軸區域、以40度/min的速度連續進行水平旋轉。吸附區與再生區吸附劑的體積比為0.44∶1。旋轉吸附床被分為吸附區與再生區兩部分，使含上述有害成分的有害氣體通過氣體吸附區，上述有害成分被吸附劑吸附，有害氣體得到凈化，凈化率達到100％；在再生區中，用25％氫氧化鈉再生劑噴淋洗滌再生區，噴淋強度為120m3/min，使吸附在吸附劑上的有害成分被解吸下來，吸附劑重新恢復了吸附性能，實現了再生；再生后的吸附劑隨旋轉吸附床的繼續旋轉，回到吸附區，再次對有害氣體中進行凈化。這樣，上述有害成分在旋轉吸附床的連續旋轉中得到了連續的吸附脫除，同時，吸附了有害成分的吸附劑也因為再生劑的噴淋洗滌而得到連續的再生。使用過的再生劑主要含有未完全反應的氫氧化鈉和再生產物SO42-、S2O32-、SO32-，經過中和處理后，可被引入目前普遍采用的水處理設施中進行處理，不需要進行氣體的二次凈化處理。
權利要求
1.一種旋轉吸附床氣體吸附脫除的凈化方法，旋轉吸附床層分為吸附區和再生區，有害氣體通過吸附區，隨著床層的旋轉，吸附了有害氣體的吸附劑隨床層轉到再生區，在再生區使用液相再生劑對吸附了有害氣的吸附劑進行噴淋洗滌再生，再生后的吸附劑繼續旋轉回到吸附區。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于所述旋轉吸附床的旋轉方式為水平連續旋轉或其他旋轉方式。
3.按照權利要求1或2的方法，其特征在于旋轉吸附床采用0.6～60度/min的連續旋轉。
5.按照權利要求1的方法，其特征在于所述的再生劑為堿性溶液。
6.按照權利要求1或5的方法，其特征在于所述的再生劑是1～50W％的氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。
7.按照權利要求1的方法，其特征在于所述的吸附劑選自活性炭、沸石、硅藻土顆粒、離子交換樹脂。
8.按照權利要求1的方法，其特征在于所述的有害氣體含硫化氫、硫醇、硫醚、二氧化硫、三氧化硫、氟化氫、氯化氫、溴化氫中的一種或幾種。
9.按照權利要求1或8的方法，其特征在于所處理的有害成分的濃度為硫化氫0～50μL/L，硫醇0～10μL/L，硫醚0～5μL/L，二氧化硫0～800μL/L，三氧化硫0～600μL/L，氟化氫0～200μL/L，氯化氫0～200μL/L，溴化氫濃度0～200μL/L。
10.按照權利要求1的方法，其特征在于在旋轉吸附床層中的吸附區與再生區的體積比為0.3～5∶1。
全文摘要
本發明涉及一種旋轉吸附床吸附凈化酸性有害氣體的方法，采用連續旋轉方式使液相再生劑進行噴淋洗滌再生，克服了現有技術中旋轉吸附床采用氣相再生方式需要氣體二次處理的不足，再生液可以采用普遍使用的水處理設備處理，設備投資和操作費用都大大降低。本發明方法適用于各種低濃度氣體的凈化處理，特別適用于含硫化氫、硫醇、硫醚等的惡臭氣體的凈化處理。
文檔編號B01D53/04GK1393278SQ01114180
公開日2003年1月29日 申請日期2001年7月2日 優先權日2001年7月2日
發明者王玉亭, 曾向東 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院