Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) sind wichtige Vorläufer der Ozonbildung, und einige ihrer Komponenten weisen eine starke krebserregende Wirkung auf. In den letzten Jahren ist die Ozonkonzentration in der globalen Umgebungsluft kontinuierlich angestiegen, und die Ozonbelastung hat sich zu einem immer dringlicheren Problem entwickelt, das eng mit den hohen VOC-Emissionen zusammenhängt. Die Kokereiproduktion zählt zu den wichtigsten VOC-Verschmutzungsquellen. Bei der Kokereiproduktion ist die Belastung der Abgase mit VOCs besonders hoch. Aufgrund ihrer vielfältigen Emissionsquellen, der Vielzahl an Schadstoffen, ihrer hohen Toxizität und ihrer unkontrollierten Emissionen stellt sie eine erhebliche Belastung für die Atmosphäre dar. Zur Behandlung der VOC-haltigen Abgase aus der Kokereiproduktion wurden verschiedene Verfahren erprobt und erforscht. Zu den gängigsten Verfahren zählen die dreistufige Wäsche mit anschließender Absorption (Entfernung), die dreistufige Wäsche mit anschließender Rückführung der Abgase (RTO), die Stickstoffabdichtung mit anschließender Unterdruckrückgewinnung sowie die Abgasrückführungsverbrennung. Mit der Veröffentlichung der „Normen zur Kontrolle von Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen für Industrieunternehmen“, der „Normen zur Schadstoffemission in der Kokereiindustrie“ und anderer Richtlinien ist das Management von VOCs aus der Kokerei sehr dringlich. Die eingehende Behandlung der VOC-Abgase in den verschiedenen Prozessen, um nachhaltige und stabile Standards zu erreichen, ist für die Unternehmen ein dringendes Problem.

Im gesamten Verkokungsprozess ist die chemische Produktionsrückgewinnung der Bereich mit den meisten VOC-Emissionen. Insbesondere im Rückgewinnungsbereich ist die Belastung besonders hoch, weshalb sich das VOC-Management von Kokereien hauptsächlich auf diesen Bereich konzentriert. Dort befinden sich zahlreiche Anlagen, deren Abgase direkt in die Atmosphäre gelangen und starke Geruchsbelästigungen verursachen. Ammoniak, Teer, Naphthalin, Phenol, Cyanid, Methan und andere Substanzen, insbesondere Benzol und Schwefelwasserstoff, entweichen in die Atmosphäre und sind stark toxisch. Sie belasten die Umwelt und gefährden die Gesundheit der Arbeiter in der Umgebung. Die umfassende VOC-Behandlungslösung von Xinjieyuan berücksichtigt die unterschiedlichen VOC-Charakteristika und Einleitungsorte der verschiedenen Prozesse in Kokereien, wie z. B. Verkokung, Gasreinigung, Rückgewinnung chemischer Produkte, Produktlagerung und Phenolcyanid-Abwasserbehandlung. Die Behandlung der aus dem chemischen Produktionssystem abgeleiteten VOCs erfolgt in Form von vollständiger Unterdruck-Rückgewinnung, Abgasrückführungsverbrennung und RTO-Rotationswärmespeicherverbrennungstechnologie, um unterschiedlichen Sauerstoffgehalten und Konzentrationen gerecht zu werden und vielfältige Anwendungsszenarien für eine tiefgehende VOC-Behandlung zu ermöglichen.

(1) Stellen Sie den Unterdruck der Rohrleitung vor dem Mikro-Unterdruck-Sauerstoffregler auf -100 bis -200 Pa und den Unterdruck am Tankauslass auf 0 bis -50 Pa ein. Je nach Länge der Rohrleitung vom Tank zum Mikro-Unterdruck-Sauerstoffregler vor dem Gebläse (unterschiedliche Rohrleitungslängen und -widerstände) passen Sie den Unterdruck am Tankauslass durch den Öffnungsgrad des Ventils am Tank auf den Sollwert an. (2) Das Mikro-Unterdruck-Sauerstoffregler wird an das Rücklaufrohr des Gebläses oder das vordere Rohr des Ventilators angeschlossen, und der Unterdruck des Mikro-Unterdruck-Sauerstoffreglers wird über das Regelventil auf -1000 bis -5000 Pa eingestellt. (3) Die spezielle interne Struktur der Mikro-Unterdruck-Sauerstoffkontrollvorrichtung besteht aus Saugrohr, Druckbegrenzungs-Wasserdichtungskammer, Gaswasserdichtung, Vakuumkammer, Prallblech, Regelventil, Rücklaufrohr, Vakuummeter, Überlaufrohr, Wasserzuleitung usw. Unter dem Einfluss des Unterdrucks durchbricht das Gas im Einlassrohr die Wasserdichtung, gelangt in den Vakuumteil und wird in das Gebläsegasrohr gesaugt. Die Höhe der Wasserdichtung ändert sich mit der Saugkraft. Das zurückgewonnene Abgas kann die Wasserdichtung gerade durchbrechen, um das Vakuumsystem zu durchlaufen und die Saugkraft der Abgasleitung konstant zu halten. Der vom Gas mitgeführte Wasserdampf kondensiert am Prallblech, gelangt in das Rücklaufrohr und wird in das Wasserdichtungssystem zurückgeführt. Da ein Teil des Gases Wasserdampf aufnimmt, ist eine Wasserzuleitung erforderlich, um die Höhe der Wasserdichtung zu gewährleisten. Der gesamte Prozess ist emissionsfrei, leckagefrei, sicher und zuverlässig und ermöglicht eine emissionsfreie Behandlung chemischer Abgase. Der Unterdruck jedes Tanks ist auf -100 bis 0 Pa eingestellt und richtet sich nach Länge, Durchmesser und Widerstand der Rohrleitung. Jeder Tank ist mit einem Stickstoffzufuhr- und einem Stickstoffablassventil ausgestattet, die Lüfterdrehzahl wird über einen Frequenzumrichter geregelt. Der Unterdruck wird an jedem Messpunkt mittels Regelventil angepasst, um ein Entweichen von Gas in die Atmosphäre zu verhindern und gleichzeitig einen ausreichenden Unterdruck zu gewährleisten. Der Prozess nutzt hochautomatisierte Anlagen und ist mit dem zentralen Steuerungssystem der chemischen Produktionsanlage verbunden. Die Bedienung erfolgt durch das Personal der zentralen Leitwarte, ohne dass zusätzliche Bediener benötigt werden. Um Verstopfungen der Rohrleitung zu vermeiden, ist die Abgasleitung mit einer Dampfreinigungsanlage ausgestattet, die regelmäßig gereinigt wird.

Prozessvorteile: Das von Xinjieyuan Technology entwickelte VOC-Rückgewinnungsverfahren mit Unterdruckausgleich benötigt keine Fläche, hat niedrige Investitions- und Betriebskosten, eine gründliche Aufbereitung, ist emissionsfrei und die gewonnenen VOC-Produkte wie Teer, Ammoniak und Benzol können nach der Wiederverwertung durch Verfahren wie den Benzolwaschturm zu anderen Produkten weiterverarbeitet werden, was die Rückgewinnungsrate erhöht und die Wirtschaftlichkeit des Werks erheblich steigert.

Das ursprüngliche Verfahren zur Behandlung von Abgasen aus Entschwefelungs-, Ammoniumsulfat- und Salzgewinnungsanlagen in chemischen Produktionsstätten besteht darin, diese gleichmäßig zu sammeln, sie anschließend in Säure- und Laugenwaschtürmen zu waschen und sie dann zur Vermischung und Verbrennung in den Koksofen zu leiten. Angesichts der zunehmend strengen Umweltauflagen genügt dieses Verfahren den Anforderungen an eine gründliche VOC-Reinigung immer weniger.

Nach mehrmaliger Demonstration und Untersuchung setzt unser Unternehmen, basierend auf der Optimierung bestehender Verfahren, auf einem kombinierten Prozessablauf aus mehrstufiger Wäsche, Gas-Flüssigkeits-Trennung und Rotationswärmespeicher mit unabhängiger Verbrennung (RTO). Die Abgase der einzelnen Prozessschritte werden gewaschen und durch Klassierung vorbehandelt. Das im Abgas enthaltene NH₃ wird im Beizturm mit Absorptionsflüssigkeit ausgewaschen und reagiert mit der darin enthaltenen H₂SO₄. Die Absorptionsflüssigkeit wird anschließend in den Mutterlaugenbehälter der Ammoniumsulfid-Anlage geleitet. Im Alkaliwaschturm werden H₂S, HCN und andere saure Gase im Abgas mit NaOH-Lösung absorbiert. Die Absorptionsflüssigkeit wird in den mechanisierten Klärbehälter geleitet. Nach der Abgaswäsche der Salzgewinnungsanlage werden die Salzpartikel aus dem Abgas entfernt. Das gewaschene Abgas wird in die Hauptabgasleitung geleitet und anschließend mittels eines Relaislüfters zur Gas-Flüssigkeits-Trennung transportiert. Nach einer Reihe von Online-Konzentrationsmessungen und Druck-/Durchflussregelungen im Prozess wird der Hauptsaugventilator zur Abgasreinigung an den unabhängigen Drehrohrbrenner mit Wärmespeicher (RTO) angeschlossen. Die Abgase weisen folgende Werte auf: VOC ≤ 20 mg/Nm³ (Gesamtkohlenwasserstoffe ohne Methan) nach der Umwandlung; NOx ≤ 35 mg/Nm³; SO₂ ≤ 15 mg/Nm³; Feinstaub ≤ 10 mg/Nm³; NH₃ ≤ 5 mg/Nm³; H₂S ≤ 0,5 mg/Nm³; HCN ≤ 0,5 mg/Nm³. Damit werden die relevanten Anforderungen der Emissionsnormen für flüchtige organische Stoffe in Industrieunternehmen und der Schadstoffemissionsnorm für die Kokereiindustrie vollständig erfüllt. Die Anlage zeichnet sich durch extrem niedrige Schadstoffemissionen aus und bietet Vorteile wie hohe Abscheideleistung, geringe Bau- und Betriebskosten sowie Sicherheit und Zuverlässigkeit.