Koksindustriens omfattende VOC-behandlingsløsning

Flygtige organiske forbindelser (VOC'er) er vigtige forløbere for O3-produktion, og nogle af deres komponenter har stærk kræftfremkaldende egenskaber. I de senere år har O3-koncentrationen i den globale luft vist en tendens til at stige år for år, og problemet med O3-forurening er blevet mere og mere fremtrædende, hvilket er tæt forbundet med et stort antal VOC-emissioner. Blandt mange VOC-forureningskilder er koksproduktion en af de vigtigste forureningskilder. I forbindelse med koksproduktion er emissionsproblemet fra VOC-udstødningsgas mere fremtrædende, med flere emissionskilder, flere forurenende stoffer og høj toksicitet, uorganiseret emission og andre karakteristika, der forårsager alvorlig forurening af det atmosfæriske miljø. I lyset af behandlingen af koks-VOC-spildgas har relevante virksomheder forsøgt og udforsket, og de mere almindelige er "tretrinsvask + absorption (fjernelse)"-processen, tretrinsvask + RTO-processen, nitrogenforsegling + negativt trykgenvindingsproces, spildgasreturforbrænding og andre behandlingsprocesser. Med udgivelsen af "Volatile organic compounds emission control standards for industriel entrepreneurs", "Coking Chemical Industry Pollutant Emission Standards" og andre politikker er håndtering af VOC'er fra koksning meget presserende. I henhold til VOC'ernes karakteristika i udstødningsgassen i forskellige processer er det et presserende problem for virksomheder at udføre en grundig behandling for at opnå bæredygtige og stabile standarder.

Analyse af de vigtigste kilder til VOC'er i koksindustrien

VOC'er i koksindustrien kommer hovedsageligt fra genvindingsprocesser i den kemiske produktion: Den primære forureningskilde i den kolde tromlesektion er udløbsrøret for tjære, ammoniak og andre lagertanke, der primært producerer benzo[a]pyren, hydrogencyanid, phenoler, naphthol, ikke-methan total kulbrinte, ammoniak, hydrogensulfid osv. De primære forureningskilder i afsvovlingssektionen er afsvovlingsregenereringsanlæggene og udløbsrørene i hver lagertank, som primært består af ammoniak og hydrogensulfid. De primære forureningskilder i ammoniumsulfidsektionen er ammoniumsulfidtørringsanlæg, ammoniumsulfidopløsninger, ammoniaklagertanke osv., der primært producerer partikler, ammoniak osv. De primære forureningskilder i benzenvaskesektionen er råbenzen-rektificeringsenhed, udløbsrøret i hver olietankseparator, raffineret benzenforarbejdning og tjæreforarbejdning osv., der primært producerer benzen og benzenserier, kulbrinter osv. Disse VOC'er har også giftige og skadelige, brandfarlige og eksplosive egenskaber. På grund af den lange og komplekse proces i koksindustrien er VOC-komponenterne forskellige og vanskelige at opsamle og håndtere. Normalt anvender lagertanke med god lufttæthed og lavt iltindhold en proces med negativ trykgenvindingsbalance;

På grund af sit høje iltindhold kan den dispergerende gas ikke trænge ind i gasgenvindingssystemet, så den behandles hovedsageligt ved hjælp af dispergerende opsamling og centraliseret tilbageførsel til koksovnsforbrænding eller anden oxidationsforbrænding. Langdistancetransport af VOC'er i spildgas har problemer såsom lavt tryk, og naphthol i spildgassen krystalliserer let og blokerer rørledningen. På nuværende tidspunkt er det hensigtsmæssigt at bygge et separat forbrændingsanlæg.

Xinjieyuan Technology VOC-behandling Omfattende løsninger

I hele koksningsprocessen er kemisk genvinding det værksted, der producerer flest flygtige organiske forbindelser (VOC'er), især i genvindingsområdet, så håndteringen af VOC'er i koksværker er hovedsageligt koncentreret i genvindingsområdet. Der er meget udstyr involveret i genvindingsområdet, og udstødningsgassen fra forskellige tanke er direkte forbundet med atmosfæren, hvilket resulterer i en alvorlig lugtgenerering. Ammoniak, tjære, naftalen, phenol, cyanid, metan, kulbrinter og andre stoffer, især benzen, hydrogensulfid og andre stoffer, vil slippe ud i atmosfæren, men har også stærk toksicitet, forurening af miljøet og påvirker miljøet og de omkringliggende arbejderes sundhed alvorligt. Xinjieyuans omfattende VOC-behandlingsløsning er baseret på forskellige processer, hvor VOC'er har forskellige egenskaber og udledningssteder afhængigt af koksningsvirksomhedens proces, gasrensning og kemisk produktionsgenvinding, produktopbevaring, phenolcyanid-spildevandsbehandling. VOC-behandlingsprocessen, der udledes af det kemiske produktionssystem, er opdelt i fuld negativ trykgenvindingsbalance, forbrænding af udstødningsgasretur og RTO-rotationsvarmelagring for at imødekomme forskellige iltindhold, forskellige koncentrationer og en række forskellige anvendelsesscenarier for dybdegående VOC-behandlingsløsninger.

Fuld negativ trykgendannelsesbalanceproces (udstødningsgas med lavt iltindhold)

Den opsamlede gas med god lufttæthed, lavt iltindhold og høj merværdi, såsom koldtromlesektion, benzenelueringssektion og oliedepotsektion, behandles i olievasketårn i hvert område og forsegles derefter med nitrogen og returneres til gassystemet under fuldt negativt tryk. Denne proces kræver en god forseglingseffekt af tanken, så luften ikke let trænger ind i negativtrykzonen og bedre kan kontrollere iltindholdet i gassen.

Arbejdsprincip: Først installeres den åbne og lukkede nitrogenforseglingsanordning på den lukkede tank. Når tanken er ind og ud af materialet, bruges nitrogenforseglingsventilen til nitrogentilførsel og nitrogenudledning, og en del af restgassen udledes med nitrogengas. Tilslut den lukkede tankudløserventil til undertrykssystemet, installer et sæt mikro-negativtryksiltstyringsanordninger foran ventilatoren, indstil et bestemt tryk, sug blot udstødningsgassen, der udledes fra disse tanke, ind i undertrykssystemet, men ikke for meget ilt ind i undertrykssystemet, når ventilatortrykket ændres, hvilket forårsager sikkerhedsrisici.

Nitrogenforseglingsteknologi anvendes primært til forsegling af tanke i reservoirområdet. Nitrogen bruges til at supplere gasrummet i tanken, når væskeniveauet i tanken falder, eller temperaturen falder. Ved at fylde tanken med nitrogen over væskeniveauet forhindres det flydende medium i kontinuerlig forgasning, og mediets udslip hæmmes. Når tankens fødeniveau stiger, eller temperaturen stiger, stiger gastrykket i tanken, nitrogenudløbsventilen åbnes, og nitrogenet slipper ud for at opretholde trykbalancen i tanken. Efter at opbevaringstanken er forseglet med nitrogen, kan det effektivt reducere tankens udstødningsemissioner. Gasrummet i tanken er hovedsageligt en blanding af brændbar gas og nitrogen, som ikke danner en eksplosiv gasblanding. Det kan forbedre virksomhedens produktionssikkerhed, reducere de giftige og skadelige medier i driftsrummet og effektivt beskytte miljøet og opretholde medarbejdernes fysiske og mentale sundhed. Samtidig er mængden af udstødningsgas, der introduceres i gassystemet ved nitrogenforseglingsbehandling, meget lille (den maksimale mængde er mindre end 1000 m3), og det vil ikke påvirke gassystemets rørledning negativt.

Procesflow

(1) Indstil sugepunktet på rørledningen foran mikro-negativtryks-iltstyringsenheden til -100-200 Pa, og sugepunktet på tankens udluftningsport til 0~-50 Pa. I henhold til rørledningens længde fra tanken til mikro-negativtryks-iltstyringsenheden foran blæseren, med forskellige rørledningslængder og forskellig modstand, juster sugepunktet på tankens udluftningsport som den indstillede værdi med åbningsgraden af ventilen på tanken; (2) Mikro-negativtryks-iltstyringsenheden er forbundet til blæserens refluksrør eller ventilatorens forreste rør, og sugepunktet på mikro-negativtryks-iltstyringsenheden justeres til -1000~-5000 Pa via reguleringsventilen; (3) Den særlige interne struktur i mikro-negativtryksiltstyringsenheden består af sugerør, trykbegrænsende vandtætningskammer, gasvandtætning, vakuumkammer, plade, reguleringsventil, tilbageløbsrør, vakuummåler, overløbsrør, vandforsyningsrør osv. Under påvirkning af negativt tryk bryder gassen i indløbsrøret gennem vandtætningen og trænger ind i vakuumdelen og suges ind i blæserens gasrør, og vandtætningens højde ændres med ændringen i sugeevnen. Den genvundne udstødningsgas kan lige akkurat bryde gennem vandtætningen for at udføre vakuumsystemet og holde sugningen af den skadelige udstødningsgasledning konstant. Vanddampen, der føres væk af gassen, kondenseres ved pladen for at trænge ind i tilbageløbsrøret og vende tilbage til vandtætningssystemet. Noget vanddamp bringes ind i gassen af gassen, så det er nødvendigt at bruge vandtilskudsrøret for at sikre vandtætningens højde. Hele processen har ingen emission, ingen lækage, er sikker og pålidelig og realiserer virkelig nul-emissionsbehandling af kemisk udstødningsgas. Sugeevnen for hver tank er indstillet til -100~0 Pa, og sugeevnen for hver tank er indstillet i henhold til rørledningens længde, kaliber og modstand. Tanken er installeret med åben og lukket nitrogentilførselsventil og nitrogenudløbsventil, og ventilatorens hastighed justeres af en frekvensomformer. Sugeevnen justeres af reguleringsventilen på hvert punkt for at sikre, at gassen ikke slipper ud i atmosfæren, og samtidig kan det sikres, at der opretholdes tilstrækkelig sugeevne. Processen vælger udstyr med en høj grad af automatisering, og signalet er forbundet til det centrale styresystem i det centrale kontrolrum for den kemiske produktion, som betjenes af personalet i det centrale kontrolrum uden at tilføje yderligere operatører. For at forhindre blokering af rørledningen installeres en damprensningsrørledning på udstødningsgasopsamlingsrørledningen, og damprensning udføres regelmæssigt. S155gg

Procesfordele: VOC-genvindingsprocessen med negativ trykbalance, udviklet af Xinjieyuan Technology, kræver intet landareal, lave investerings- og driftsomkostninger, grundig behandling, nul emissioner, og VOC-genvundet tjære, ammoniak og benzen kan omdannes til andre produkter efter at være blevet genbrugt gennem processer som benzenvasketårn, hvilket forbedrer genvindingsraten og forbedrer fabrikkens økonomiske fordele betydeligt.

Udledningstype skadelig udstødningsgasreturforbrændingsproces (udstødningsgas med højt iltindhold)

I denne proces indføres udstødningsgassen fra flygtige organiske forbindelser (VOC'er) med højere iltindhold og lavere merværdi i afsvovlingssektionen og ammoniumsulfidsektionen i koksovnens undertrykssystem som luftfordeling for at deltage i forbrændingen af koksovnen, og VOC-komponenterne oxideres og nedbrydes fuldstændigt.

Arbejdsprincip: Den opsamlede gas med højere iltindhold og lavere merværdi i den kemiske produktionsgenvindingssektion introduceres i koksovnens forbrænding som luftfordeling efter syrevasketårn, alkalivasketårn og vandvasketårn for at opnå en grundig oxidation og nedbrydning af VOC'er. I øjeblikket har de fleste koksvirksomheder installeret en afsvovlings- og denitreringsenhed til røggas i koksovne. Denne del af svovldioxid og nitrogenoxid fjernes i afsvovlings- og denitreringsenheden, hvilket i bund og grund kan opnå nul emissioner af VOC-behandling. For at sikre sikkerheden installeres en detektor for brændbare gasser, før udstødningsgassen føres ind i koksovnen til forbrænding. Denne detektor kan overvåge ændringer i brandfarlige og eksplosive komponenter i udstødningsgassen i realtid og sende signalet til DCS-styresystemet. Når komponentkoncentrationen når den indstillede grænse, udsender DCS-alarmen og åbner automatisk luftfordelingsventilen. Når komponentkoncentrationen når den indstillede øvre grænse, afbrydes den automatiske ventil til koksovnen for at sikre produktionssikkerheden.

Procesfordele

(1) Reducer byggeomkostningerne ved at bruge det originale koksværk som forbrændingsenhed; (2) Lave driftsomkostninger, VOC'er i udstødningsgassen efter forbrænding kan genbruges, hvilket reducerer gasforbruget og reducerer denitrifikationstrykket i den bageste SCR; (3) Høj sikkerhed, høj grad af automatisering, kan realiseres uovervåget; (4) Nitrogenoxid og svovldioxid, der genereres efter forbrænding af udstødningsgassen, kan fjernes direkte ved hjælp af koksværkets røggasafsvovlings- og denitreringsenhed uden ulemperne ved den traditionelle forbrændingsmetoder.

Roterende regenerativ uafhængig forbrændingsproces (RTO)

Forbrændingsmetoden er den nuværende mere grundige proces til rensning af organisk spildgas (VOC'er) og er blevet fuldt ud anerkendt af forskellige industrier. Regenerativ termisk oxidator (RTO) er også kendt som regenerativ forbrænding. Teknologien tilhører en type forbrændingsmetoder, der integrerer varmelagring og termisk oxidation i VOC-rensningsteknologien.

Arbejdsprincip: Brug rørledninger og inducerede ventilatorer til at opsamle den flygtige udstødningsgas i nærheden, og udstødningsgassen fra hver proces klassificeres til vask og forbehandling. NH3 i udstødningsgassen vaskes af absorptionsvæsken i bejdsetårnet og reagerer med H2SO4 i absorptionsvæsken, og absorptionsvæsken i bejdsetårnet udledes til moderludstanken i ammoniumsulfidsektionen. I alkalivasketårnet bruges NaOH-opløsning til at absorbere H2S, HCN og andre sure gasser i udstødningsgassen, og absorptionsvæsken i alkalivasketårnet udledes til den mekaniserede klaringstank. Efter at spildgassen fra saltudvindingssektionen er vasket, vaskes saltpartiklerne i spildgassen. Udstødningsgassen opsamles i udstødningsgashovedrøret efter vask og sendes derefter til gas-væskeseparatoren af relæventilatoren til gas-væskeseparation. Efter en række online koncentrationsdetektioner og tryk-/flowkontrol i processen sendes den primære inducerede ventilator til den roterende varmelagringsuafhængige brænder (RTO) til rensning af udstødningsgassen og opnår endelig en harmløs udledning.

Procesfordele

(1) Spildgasbehandlingssystemet og koksværksproduktionssystemet påvirker ikke hinanden, er uafhængige af hinanden og har lave driftsomkostninger, intet behov for at forbruge koksværksgas; (2) VOC-rensningsgrad ≥97% (op til 99,5%), lille påvirkning af rørledningens vindtryk (±25 Pa, stabil drift), omfattende varmegenvindingsgrad ≥95%; (3) Påvirker ikke koksværkshuset for at undgå den langsigtede påvirkning af returgas på koksværket; (4) Det har en højere rensningseffektivitet for udstødningsgas end returforbrænding for at opfylde højere emissionskrav i fremtiden; (5) Rotationsventilsystemet har 30 sikkerhedsforanstaltninger, der fra bunden eliminerer sikkerhedsfarer; (6) Høj grad af automatisering, hele systemet kan opnå automatisk drift uden opsyn.

VOC-behandlingscase i et projekt om spildgasbehandling af kulproduktionsværksteder

Den oprindelige behandlingsmetode for spildgas fra afsvovlings-, ammoniumsulfat- og saltudvindingssteder i kemiske produktionsværksteder er at opsamle den ensartet og derefter indføre den i syre- og alkalivasketårnet til vask, og derefter sende den til koksovn til blanding og forbrænding. I lyset af den stadig mere alvorlige miljøbeskyttelsessituation har den oprindelige behandlingsproces i stigende grad ikke været i stand til at opfylde behovene for dybdegående behandling af flygtige organiske forbindelser. S19joe

Efter flere demonstrationer og undersøgelser har vores virksomhed valgt den kombinerede procesrute med flertrinsvask + gas-væskeseparation + roterende varmelagring og uafhængig forbrændingsteknologi (RTO) baseret på fuld udnyttelse af det gamle. Udstødningsgassen fra hver proces vaskes og forbehandles ved klassificering. NH3 i udstødningsgassen vaskes af absorptionsvæsken i bejdsetårnet og reagerer med H2SO4 i absorptionsvæsken. Absorptionsvæsken i bejdsetårnet udledes til moderludstanken i ammoniumsulfidsektionen. I alkalivasketårnet bruges NaOH-opløsning til at absorbere H2S, HCN og andre sure gasser i udstødningsgassen, og absorptionsvæsken i alkalivasketårnet udledes til den mekaniserede klaringstank. Efter at spildgassen fra saltekstraktionssektionen er vasket, vaskes saltpartiklerne i spildgassen. Udstødningsgassen opsamles i udstødningsgashovedrøret efter vask og sendes derefter til gas-væskeseparatoren via relæblæseren til gas-væskeseparation. Efter en række online koncentrationsdetektioner og tryk-/flowkontrol i processen sendes den primære inducerede udtræksblæser til den roterende varmelagringsuafhængige brænder (RTO) til rensning af udstødningsgas. VOC'er ≤20 mg/Nm3 (ikke-methan total kulbrinte) efter omdannelse; NOx ≤35 mg/Nm3; SO2 ≤15 mg/Nm3; Partikler ≤10 mg/Nm3; NH3 ≤5 mg/Nm3; H2S ≤0,5 mg/Nm3; HCN ≤0,5 mg/Nm3, opfylder fuldt ud de relevante krav i standarden for emissionskontrol af flygtige organiske stoffer for industrielle virksomheder, standarden for emission af forurenende stoffer for kokskemisk industri og ultra-ultra-lav emission af forurenende stoffer og har fordelene ved høj fjernelseseffektivitet, lave konstruktions- og driftsomkostninger, sikkerhed og pålidelighed.