Sveobuhvatno rješenje za tretman isparljivih organskih spojeva (VOC) u koksnoj industriji
Isparljiva organska jedinjenja (VOC) su važni prekursori stvaranja O3, a neke od njihovih komponenti imaju jaku kancerogenost. Posljednjih godina, koncentracija O3 u globalnom ambijentalnom zraku pokazuje trend povećanja iz godine u godinu, a problem zagađenja O3 postaje sve izraženiji, što je usko povezano s velikim brojem emisija VOC-a. Od mnogih izvora zagađenja VOC-ima, proizvodnja koksa je jedan od važnih izvora zagađenja. U procesu proizvodnje koksa, problem emisije VOC-a iz ispušnih plinova je još izraženiji, s višestrukim izvorima emisija, višestrukim zagađivačima i visokom toksičnošću, neorganizovanim emisijama i drugim karakteristikama, što ozbiljno zagađuje atmosfersku okolinu. Što se tiče tretmana otpadnog plina od koksa, nadležna preduzeća su pokušala i istražila, a uobičajeniji su procesi "trostepenog pranja + apsorpcije (uklanjanja)", trostepenog pranja + RTO procesa, brtvljenja dušikom + procesa oporavka pod negativnim pritiskom, povratnog sagorijevanja otpadnih plinova i drugi procesi tretmana. Objavljivanjem "Standarda za kontrolu emisije isparljivih organskih jedinjenja za industrijska preduzeća", "Standarda za emisiju zagađivača u hemijskoj industriji koksa" i drugih politika, upravljanje isparljivim organskim jedinjenjima (VOC) iz koksa je veoma hitno. Prema karakteristikama izduvnih gasova VOC u različitim procesima, potrebno je provesti dubinsku obradu, kako bi se postigli održivi i stabilni standardi, što je hitan problem za preduzeća.
Analiza glavnih izvora isparljivih organskih jedinjenja (VOC) u koksnoj industriji
VOC-ovi u koksnoj industriji uglavnom potiču iz procesa recikliranja hemijske proizvodnje: glavni izvor zagađenja hladne sekcije bubnja je ispusna cijev iz rezervoara za katran, amonijak i druge tvari, koji uglavnom proizvode benzo[a]piren, cijanovodonik, fenole, naftol, ukupne ugljikovodike bez metana, amonijak, sumporovodik itd. Glavni izvori zagađenja sekcije za odsumporavanje su postrojenja za regeneraciju odsumporavanja i ispusne cijevi svakog rezervoara, koji uglavnom proizvode amonijak i sumporovodik. Glavni izvori zagađenja sekcije za amonijum sulfid su postrojenja za sušenje amonijum sulfida, rastvori amonijum sulfida, rezervoari za skladištenje amonijaka itd., koji uglavnom proizvode čestice, amonijak itd. Glavni izvori zagađenja sekcije za pranje benzena su jedinica za rektifikaciju sirovog benzena, ispusna cijev svakog separatora rezervoara za ulje, prerada rafiniranog benzena i prerada katrana itd., koji uglavnom proizvode benzen i benzenske serije, ugljikovodike itd. Ovi VOC-ovi također imaju toksična i štetna, zapaljiva i eksplozivna svojstva. Zbog dugog i složenog procesa u koksnoj industriji, komponente VOC-ova su raznolike i teško ih je sakupljati i upravljati njima. Obično, rezervoar za skladištenje sa dobrom hermetičkom nepropusnošću i niskim sadržajem kiseonika usvaja proces ravnoteže oporavka negativnog pritiska;
Zbog visokog sadržaja kisika, disperzivni plin ne može ući u sistem za regeneraciju plina, pa se uglavnom tretira procesom disperzivnog sakupljanja i centraliziranog vraćanja u spaljivanje u koksnoj peći ili drugu oksidacijsku insineraciju. Prijenos otpadnog plina isparljivih organskih spojeva na velike udaljenosti ima probleme kao što su nizak pritisak, a naftol u otpadnom plinu lako kristalizira i blokira cjevovod. U ovom trenutku je prikladno izgraditi zasebnu spalionicu.
Sveobuhvatna rješenja za tretman isparljivih organskih jedinjenja Xinjieyuan TechnologyU cijelom procesu koksiranja, hemijska proizvodnja i recikliranje su radionice koje proizvode najviše isparljivih organskih jedinjenja (VOC), posebno u području recikliranja, što je ozbiljnije, tako da je upravljanje VOC-ima koksa uglavnom koncentrirano u području recikliranja. U području recikliranja nalazi se mnogo opreme, a ispušni plinovi iz različitih rezervoara direktno su povezani s atmosferom, što rezultira ozbiljnim neugodnim mirisom. Amonijak, katran, naftalen, fenol, cijanid, metan, ugljikovodici i druge tvari, posebno benzen, sumporovodik i druge tvari, ispuštaju se u atmosferu, ali također imaju jaku toksičnost, zagađuju okoliš i ozbiljno utječu na okoliš i zdravlje okolnih radnika. Xinjieyuan VOC-ovo sveobuhvatno rješenje za tretman, u skladu s različitim procesima koksiranja, prečišćavanja plina i oporavka hemijske proizvodnje, skladištenja proizvoda, tretmana otpadnih voda fenol cijanidom u koksnom preduzeću, karakteristike i mjesta ispuštanja VOC-a su različiti. Proces tretmana VOC-a koji se ispuštaju iz sistema hemijske proizvodnje podijeljen je na potpuno ravnotežno oporavljanje negativnog pritiska, povratno sagorijevanje ispušnih plinova, RTO tehnologiju rotacijskog skladištenja topline za spaljivanje kako bi se zadovoljili različiti sadržaj kisika, različite koncentracije, različiti scenariji primjene rješenja za dubinski tretman VOC-a.
Potpuni proces uravnoteženja negativnog pritiska (izduvni gas sa niskim sadržajem kiseonika)Sakupljeni plin s dobrom hermetičkom nepropusnošću, niskim sadržajem kisika i visokom dodanom vrijednošću, kao što su sekcija hladnog bubnja, sekcija za eluiranje benzena i sekcija za skladištenje nafte, tretira se u tornju za pranje nafte u svakom području, a zatim se zatvara dušikom i vraća u plinski sistem pod punim negativnim pritiskom. Ovaj proces zahtijeva dobar učinak zatvaranja spremnika, tako da zrak ne može lako ući u zonu negativnog pritiska, što može bolje kontrolirati sadržaj kisika u plinu.
Princip rada: Prvo, na zatvoreni rezervoar se postavlja uređaj za zaptivanje otvorenim i zatvorenim azotom. Kada se rezervoar nalazi u i izvan materijala, ventil za zaptivanje azotom se koristi za dovod i ispuštanje azota, a dio otpadnog gasa se ispušta zajedno sa azotom. Spojite ventil za ispuštanje zatvorenog rezervoara na sistem negativnog pritiska, instalirajte set mikro uređaja za kontrolu kiseonika pod negativnim pritiskom ispred ventilatora, podesite određeni pritisak, samo usisajte izduvne gasove koje ispuštaju ovi rezervoari u sistem negativnog pritiska, ali ne previše kiseonika u sistem negativnog pritiska kada se pritisak ventilatora promijeni, što može uzrokovati sigurnosne rizike.
Tehnologija zaptivanja azotom se uglavnom primjenjuje za zaptivanje rezervoara u području rezervoara. Azot se koristi za dopunjavanje gasnog prostora u rezervoaru kada nivo tečnosti u rezervoaru padne ili temperatura opadne. Punjenjem rezervoara azotom iznad nivoa tečnosti, sprečava se kontinuirana gasifikacija tečnog medija i inhibira se izlazak gasifikacije medija. Kada nivo punjenja rezervoara poraste ili temperatura poraste, pritisak gasa u rezervoaru raste, ventil za ispuštanje azota se otvara i azot izlazi, kako bi se održao ravnoteža pritiska u rezervoaru. Nakon što je rezervoar za skladištenje zatvoren azotom, može se efikasno smanjiti emisija izduvnih gasova iz rezervoara. Gasni prostor u rezervoaru je uglavnom mješavina zapaljivog gasa i azota, koja neće formirati eksplozivnu smjesu gasova. To može poboljšati sigurnost proizvodnje preduzeća, smanjiti toksične i štetne medije u radnom prostoru i efikasno zaštititi okolinu i održati fizičko i mentalno zdravlje radnika. Istovremeno, količina izduvnih gasova unesenih u gasni sistem tretmanom zaptivanja azotom je vrlo mala (maksimalna količina je manja od 1000m3) i neće negativno uticati na cjevovod gasnog sistema.
Tok procesa
(1) Podesite usis cjevovoda ispred uređaja za kontrolu mikro negativnog pritiska kisika na -100-200Pa, a usis ispuštajućeg otvora rezervoara na 0~-50Pa. U skladu sa dužinom cjevovoda od rezervoara do uređaja za kontrolu mikro negativnog pritiska kisika ispred ventilatora, sa različitim dužinama cjevovoda i različitim otporima, podesite usis ispuštajućeg otvora rezervoara kao zadanu vrijednost sa stepenom otvaranja ventila na rezervoaru; (2) Uređaj za kontrolu mikro negativnog pritiska kisika je povezan sa povratnom cijevi ventilatora ili prednjom cijevi ventilatora, a usis uređaja za kontrolu mikro negativnog pritiska kisika se podešava na -1000~-5000Pa putem regulacionog ventila; (3) Posebna unutrašnja struktura uređaja za kontrolu kisika s mikro negativnim pritiskom sastoji se od usisne cijevi, komore za ograničavanje pritiska vodenog zatvarača, plinskog vodenog zatvarača, vakuumske komore, pregrade, regulacionog ventila, povratne cijevi, vakuumskog mjerača, preljevne cijevi, cijevi za dovod vode itd. Pod djelovanjem negativnog pritiska, plin u ulaznoj cijevi probija vodeni zatvarač i ulazi u vakuumski dio, te se usisava u cijev za plin ventilatora, a visina vodenog zatvarača mijenja se s promjenom usisavanja. Oporavljeni ispušni plin može probiti vodeni zatvarač kako bi izvršio vakuumski sistem i održao konstantnim usisavanje štetnog ispušnog plina. Vodena para koju plin odnosi kondenzira se na pregradi i ulazi u povratni zatvarač te se vraća u sistem vodenog zatvarača. Dio vodene pare se unosi u plin putem plina, pa je potrebno koristiti cijev za dopunu vode kako bi se osigurala visina vodenog zatvarača. Cijeli proces nema emisija, nema curenja, siguran je i pouzdan te zaista ostvaruje tretman hemijskih ispušnih plinova s nultom emisijom. Usisavanje svakog rezervoara je postavljeno na -100~0Pa, a usisavanje svakog rezervoara se podešava prema dužini, kalibru i otporu cjevovoda. Rezervoar je instaliran sa otvorenim i zatvorenim ventilom za dovod dušika i ventilom za ispuštanje dušika, a brzina ventilatora se podešava pomoću kontrolera frekvencijske konverzije. Usisavanje se podešava regulacionim ventilom u svakoj tački kako bi se osiguralo da plin neće iscuriti u atmosferu, a istovremeno se može osigurati da se održava dovoljno usisavanja. Proces bira opremu sa visokim stepenom automatizacije, a signal je povezan sa centralnim kontrolnim sistemom centralne kontrolne sobe hemijske proizvodnje, kojim upravlja osoblje centralne kontrolne sobe bez dodavanja dodatnih operatera. Kako bi se spriječilo začepljenje cjevovoda, cjevovod za čišćenje parom je instaliran na cjevovodu za sakupljanje ispušnih plinova, a čišćenje parom se redovno provodi.
Prednosti procesa: Proces oporavka negativnog pritiska VOC-a, koji je razvila kompanija Xinjieyuan Technology, ne zahtijeva veliku površinu, ima niske investicije i operativne troškove, temeljit tretman, nulte emisije, a katran, amonijak i benzen koji se oporavljaju od VOC-a mogu se pretvoriti u druge proizvode nakon recikliranja kroz procese kao što je toranj za pranje benzena, čime se poboljšava stopa oporavka i značajno poboljšavaju ekonomske koristi fabrike.
Tip ispuštanja štetnih izduvnih gasova - proces sagorijevanja sa povratom (izduvni gas sa visokim sadržajem kiseonika)U ovom procesu, isparljivi organski spojevi (VOC) iz ispušnog plina s višim sadržajem kisika i nižom dodanom vrijednošću u sekciji za odsumporavanje i sekciji za amonijum sulfid uvode se u sistem negativnog pritiska koksne peći kao distribucija zraka kako bi sudjelovali u sagorijevanju koksne peći, a VOC komponente se potpuno oksidiraju i razgrađuju.
Princip rada: Sakupljeni gas sa višim sadržajem kiseonika i nižom dodatom vrijednošću u sekciji za hemijsko recikliranje uvodi se u koksnu peć kao distribucija vazduha nakon tornja za pranje kiselinama, tornja za pranje lužinama i tornja za pranje vodom, kako bi se postigla svrha temeljite oksidacije i razgradnje isparljivih organskih jedinjenja (VOC). Trenutno, većina koksnih preduzeća ima instalirane uređaje za odsumporavanje i denitraciju dimnih gasova iz koksnih peći, ovaj dio sumpor-dioksida i azot-oksida će se ukloniti u uređaju za desumporavanje i denitraciju, što u osnovi može postići tretman sa nultom emisijom VOC-a. Radi sigurnosti, detektor zapaljivih gasova se postavlja prije nego što se ispušni gas uvede u koksnu peć radi sagorijevanja, koji može pratiti promjenu zapaljivih i eksplozivnih komponenti u ispušnom gasu u realnom vremenu i slati signal DCS kontrolnom sistemu. Kada koncentracija komponenti dostigne postavljenu granicu, DCS alarmira i automatski otvara ventil za distribuciju vazduha; kada koncentracija komponenti dostigne postavljenu gornju granicu, automatski ventil u koksnoj peći se isključuje kako bi se osigurala sigurnost proizvodnje.
Prednosti procesa(1) Smanjenje troškova izgradnje korištenjem originalne koksne peći kao uređaja za sagorijevanje; (2) Niski operativni troškovi, isparljiva organska jedinjenja (VOC) u izduvnim gasovima nakon sagorijevanja mogu se reciklirati, smanjujući potrošnju gasa, smanjujući pritisak denitrifikacije u pozadinskom SCR-u; (3) Visoka sigurnost, visok stepen automatizacije, može se realizovati bez nadzora; (4) Azotni oksid i sumpor-dioksid koji nastaju nakon sagorijevanja izduvnih gasova mogu se direktno ukloniti uređajem za odsumporavanje i denitraciju dimnih gasova koksne peći, bez nedostataka tradicionalnih metoda sagorijevanja.
Rotacijski regenerativni nezavisni proces sagorijevanja (RTO)
Metoda sagorijevanja je trenutni proces prečišćavanja organskih otpadnih gasova (VOC) koji je u potpunosti priznat od strane raznih industrija. Regenerativni termalni oksidator (RTO), također poznat kao regenerativni incinerator. Tehnologija pripada vrsti metode sagorijevanja, skladištenja toplote, integracije termičke oksidacije u jednu od tehnologija prečišćavanja VOC-a.
Princip rada: Koristite cjevovode i ventilatore s indukcijom za sakupljanje fugitivnih ispušnih plinova u blizini, a ispušni plin svakog procesa se klasificira za pranje i predtretman. NH3 u ispušnom plinu se ispire apsorpcijskom tekućinom u tornju za kiseljenje i reagira s H2SO4 u apsorpcijskoj tekućini, a apsorpcijska tekućina u tornju za kiseljenje se ispušta u spremnik matične tekućine odjeljka amonijum sulfida. U tornju za pranje alkalija, otopina NaOH se koristi za apsorpciju H2S, HCN i drugih kiselih plinova u ispušnom plinu, a apsorpcijska tekućina u tornju za pranje alkalija se ispušta u mehanizirani spremnik za bistrenje. Nakon što se otpadni plin iz odjeljka za ekstrakciju soli ispere, čestice soli u otpadnom plinu se ispiru; ispušni plin se nakon pranja sakuplja u glavnu cijev ispušnih plinova, a zatim se relejnim ventilatorom šalje u separator plina i tekućine radi odvajanja plina i tekućine. Nakon serije online detekcije koncentracije i kontrole pritiska/protoka u procesu, glavni ventilator s indukcijom se šalje u rotacijski gorionik za akumulaciju topline (RTO) radi prečišćavanja ispušnih plinova, te se na kraju postiže bezopasno ispuštanje.
Prednosti procesa
(1) Sistem za tretman otpadnih gasova i sistem proizvodnje koksne peći ne utiču jedan na drugi, nezavisni su jedan od drugog i imaju niske operativne troškove, nema potrebe za potrošnjom koksnog gasa; (2) Stopa prečišćavanja isparljivih organskih jedinjenja ≥97% (do 99,5%), mali uticaj na pritisak vazduha u cjevovodu (±25Pa, stabilan rad), sveobuhvatna stopa iskorišćenja toplote ≥95%; (3) Nemaju uticaja na tijelo koksne peći, kako bi se izbjegao dugoročni uticaj povratnih izduvnih gasova na koksnu peć; (4) Ima veću efikasnost prečišćavanja izduvnih gasova od povratnog sagorijevanja kako bi se ispunili viši zahtjevi za emisije u budućnosti; (5) RTO sistem sa rotacionim ventilom postavlja 30 sigurnosnih mjera, od temelja kako bi se eliminisali sigurnosni rizici; (6) Visok stepen automatizacije, cijeli sistem može ostvariti automatski rad, bez nadzora.
Slučaj tretmana isparljivih organskih jedinjenja (VOC) u projektu tretmana otpadnih gasova radionice za proizvodnju uglja
Originalna metoda tretmana otpadnog gasa sa pozicija desumporizacije, ekstrakcije amonijum sulfata i soli u hemijskim proizvodnim radionicama je da se on ravnomjerno sakuplja, a zatim ulazi u toranj za pranje kiselinama i lužinama radi pranja, a zatim šalje u koksnu peć radi miješanja i sagorijevanja. S obzirom na sve težu situaciju zaštite okoliša, originalni proces tretmana sve manje može zadovoljiti potrebe dubinskog tretmana isparljivih organskih jedinjenja (VOC).
Nakon višestrukih demonstracija i istraživanja, naša kompanija usvaja kombinovani procesni put višestepenog pranja + odvajanja gasa i tečnosti + tehnologije nezavisnog sagorijevanja (RTO) sa rotacionim skladištenjem toplote, na osnovu potpunog iskorištavanja starog. Izduvni gas svakog procesa se pere i prethodno tretira klasifikacijom. NH3 u izduvnom gasu se pere apsorpcionom tečnošću u tornju za kiseljenje i reaguje sa H2SO4 u apsorpcionoj tečnosti. Apsorpciona tečnost u tornju za kiseljenje se ispušta u rezervoar matične tečnosti sekcije amonijum sulfida. U tornju za pranje alkalija, rastvor NaOH se koristi za apsorpciju H2S, HCN i drugih kiselih gasova u izduvnom gasu, a apsorpciona tečnost u tornju za pranje alkalija se ispušta u mehanizovani rezervoar za bistrenje. Nakon što se otpadni gas iz sekcije za ekstrakciju soli opere, čestice soli u otpadnom gasu se ispiru; Izduvni gas se nakon pranja sakuplja u glavnu cijev za izduvne gasove, a zatim se relejnim ventilatorom šalje u separator gasa i tečnosti radi odvajanja gasa i tečnosti. Nakon serije online detekcije koncentracije i kontrole pritiska/protoka u procesu, glavni ventilator sa indukcijom se šalje u rotacioni gorionik sa nezavisnim skladištenjem toplote (RTO) radi tretmana prečišćavanja izduvnih gasova. VOC≤20mg/Nm3 (ukupni nemetanski ugljikovodici) nakon transformacije; NOx≤35mg/Nm3; SO2≤15mg/Nm3; Čestice ≤10mg/Nm3; NH3≤5mg/Nm3; H2S≤0.5mg/Nm3; HCN≤0.5mg/Nm3, u potpunosti ispunjavaju relevantne zahtjeve Standarda za kontrolu emisije isparljivih organskih materija za industrijska preduzeća, Standarda za emisiju zagađivača za hemijsku industriju koksa i ultra-ultra niske emisije zagađivača, a ima prednosti visoke efikasnosti uklanjanja, niskih troškova izgradnje i rada, sigurnosti i pouzdanosti.
