一种废轮胎热解不凝气的净化装置及方法
技术领域
本发明涉及大气污染脱硫领域，特别是一种废轮胎热解不凝气的净化装置及方法。
背景技术
废轮胎是“黑色污染”，但若能够将其资源化利用，便可实现变废为宝，使其成为“黑色黄金”。热裂解技术被称为是废轮胎的终极处理技术。
废轮胎热解会产生裂解油气，经冷凝分离后得到产物油及5％～10％左右的不凝气，这些不凝气除含有水汽(10％～20％)外，还含有大量的CO，H2，以CH4为主的碳氢化合物等高热值物质，其热值约为40～55MJ/m3，远高于I类天然气热值，这是一笔巨大的能源财富，不仅可继续回收作为热解能源使用，也可以经贮存、运输被异地利用。但是热解气中仍旧含有以H2S为主的含硫成分，约占不凝气的0.4％～1.2％，不适宜直接作为热源使用。另外，由于工艺局限，不凝气中会含有未分离的焦油，若不处理长期以往会造成管道堵塞等问题。
因此需要对不凝气进行净化。现有废轮胎热解不凝气常用的净化工艺多为“两端式碱液洗涤塔+碱洗水封”、“双碱法”，废轮胎热解不凝气的成分类似于生产煤制天然气的粗煤气，二者成分非常接近，但粗不凝气含硫化氢杂质均比粗煤气要高，直接热能利用会造成二次污染及设备腐蚀、缩短设备使用寿命。
传统的粗煤气除焦多通过水洗法将焦油洗涤下来，目前静电除尘多用于煤气除尘除焦。粗煤气的净化脱硫方法包括干法和湿法。干法使用脱硫剂脱硫，包括氧化铁脱硫剂、氧化锌脱硫剂、碳基脱硫剂等，适用于气量较小、脱硫精度要求高的煤气脱硫等；该方法占地少、投资低、脱硫效果好。湿法即化学吸收法脱硫，多采用低温甲醇洗工艺，该工艺多是通过水洗除杂、甲醇洗脱除硫化氢；也有通过氨气与H2S反应生成硫膏脱硫的。低温甲醇洗法耗水量大，氨水又易挥发，造成环境的二次污染。一般来说湿法脱硫设备投资大，操作复杂，适用于大气量脱硫。
随着人们生活水平的提高，对生活环境的要求也逐渐提高，从而对废气中有毒物质含量的标准也越来越严格。而现有的技术无法满足要求。
发明专利CN201711056237公开了一种裂解油气的防聚净化工艺及系统。该技术提高了油品得率和油品质量。同时降尘并有效除去裂解油气中携带的Al、Ca、Co等金属元素，避免其对油气中的不饱和烃的聚合起到催化作用。但该方法未涉及裂解不凝气中硫化氢的净化问题。
发明专利CN2018102075354提供了一种固体废物热解气净化与利用系统，该系统可充分利用热解产生的可燃气体及焦油的热值，同时将有害物质转化为完全氧化的烟气，解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题，但是该方法并未提到净化后烟气成分指标及该烟气作为可燃气的依据。
发明专利CN2013101279845提供了一种煤气除尘除焦脱硫系统及方法；该发明可以对煤气中的烟尘、硫化物及煤焦油进行高效净化，系统稳定性好，运行成本低。但是该方法同样未提到净化后烟气成分指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种废轮胎热解不凝气的净化装置和方法，满足热能利用要求。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种废轮胎热解不凝气的净化装置，技术要点是：包括通过管道内依次连接的电捕焦器、过滤器、脱硫装置、集气装置，该净化装置还包括有焦油储罐和接料槽，电捕焦器下方出口连接焦油储罐，过滤器下方出口连接接料槽；脱硫装置中的脱硫剂为氧化锌基脱硫剂。
一种废轮胎热解不凝气的净化方法，其技术要点是：包括如下步骤：
S1，首先废轮胎粗不凝气通过电捕焦器，在高压直流的作用下捕集焦油，捕集到的焦油送入焦油储罐中；
S2，之后不凝气通过过滤器，将其中的杂质和水份去除，过滤掉的杂质和水分运输到接料槽；
S3，经过除杂后的不凝气进入脱硫装置，采用氧化锌基脱硫剂脱除其中的硫化氢；
S4，进过脱硫后的不凝气进入集气装置内部储存。
本发明的优点及有益效果是：
(1)本发明装置及方法，废气处理工艺完备，可产出质量稳定的不凝气；
(2)本发明装置及方法，从源头削弱污染，减少后续不凝气作为热源燃烧产生的污染；
(3)本发明装置及方法，回收不凝气中的油，减少浪费；
(4)本发明装置及方法，产出的不凝气满足热能利用要求。
附图说明
图1为本发明的装置流程图；
附图标记如下：1-电除焦器、2-焦油储罐、3-过滤器、4-接料槽、5-脱硫装置、6-集气装置。
具体实施方式
如图1所示，本发明涉及一种废轮胎热解不凝气的净化装置，包括通过管道内依次连接的电捕焦器1、过滤器3、脱硫装置5、集气装置6，该净化装置还包括有焦油储罐2和接料4槽，电捕焦器下方出口连接焦油储罐，过滤器下方出口连接接料槽；脱硫装置中的脱硫剂为氧化锌基脱硫剂。
进一步地，氧化锌基脱硫剂为圆柱型氧化锌精脱硫剂，以活性氧化锌为主要组分，堆比重为1.2～1.3kg/L，强度(侧压)为≥60N/cm，脱硫温度为30～450℃。
进一步地，电捕焦器的工作电压设置为32～35kV，电捕焦率为99.99％。
进一步地，本装置带有全过程自动化智能控制系统。
本发明还涉及一种废轮胎热解不凝气的净化方法：步骤如下：S1，废轮胎热解粗不凝气进入电捕焦油器捕集不凝气中掺杂的少量油份，并将油分收集送入焦油储罐；S2，之后不凝气进入过滤器，滤掉其中的杂质灰尘和水份；S3，随后经除杂的不凝气进入箱式脱硫装置，采用纳米氧化锌作为脱硫剂脱除硫化氢，常温下脱硫，不凝气中的硫化氢和其他含硫有机物等均与氧化锌发生反应得到硫化锌。该过程发生的反应如下:
ZnO+H2S＝ZnS+H2O(1)
S4，经过脱硫的不凝气送入集气装置储存。
本发明提供了一种废轮胎热解不凝气的净化装置，包括通过管道依次连接的电捕焦器、过滤器、脱硫装置、集气装置，电捕焦器出口连接焦油储罐，过滤器出口连接接料槽。首先废轮胎不凝气通过电捕焦器，在高压直流的作用下捕集焦油，捕集到的焦油送入焦油储罐中；之后不凝气通过过滤器，过滤掉的杂质和水分送到接料槽，随后经除杂的不凝气进入脱硫装置，与氧化锌脱硫剂发生反应，实现硫化氢的脱除。随后不凝气进入集气装置储存。
废轮胎年处理量为4万吨，每年按240天工作日计算，则生产能力约为7000kg/h，产油率为10％。不凝气温度为400℃，产不凝气总气量为360kg/h(40℃)，每分钟处理不凝气230m3。轮胎含硫化氢量为0.7％，不凝气产硫2.5kg/h，即不凝气硫化氢含量约为181mg/m3。
自制氧化锌脱硫剂的性能如表2所示。
表2自制氧化锌脱硫剂的性能一览表
实施例1
本实施例所述的一种废轮胎热解不凝气净化的方法，包括如下步骤：
废轮胎热解粗不凝气进入电捕焦油器捕集去除不凝气中掺杂的少量油份，工作电压为34kV，捕下的油分送入焦油储罐收集；之后使用过滤器滤掉不凝气中的杂质和水份；除湿除杂后的不凝气经过箱式脱硫装置，采用纳米氧化锌作为脱硫剂在常温下脱硫，脱硫后不凝气中的硫化氢去除率可达到97.2％，含量为5mg/m3。本实施例1满足天然气II类硫化氢含量要求。
实施例2
本实施例所述的一种废轮胎热解不凝气净化的方法，包括如下步骤：废轮胎热解粗不凝气进入电捕焦油器捕集去除不凝气中掺杂的少量油份，工作电压为32kV，捕下的油分送入焦油储罐收集；之后使用过滤器滤掉不凝气中的杂质和水份；除湿除杂后的不凝气经过箱式脱硫装置，采用纳米氧化锌作为脱硫剂在常温下脱硫，脱硫后不凝气中的硫化氢去除率可达93.4％，含量为12mg/m3。
本实施例2满足天然气II类硫化氢含量要求。
