Kokszolóipari VOC-k átfogó kezelési megoldása
Az illékony szerves vegyületek (VOC-k) az O3-képződés fontos prekurzorai, és egyes összetevőik erősen rákkeltőek. Az utóbbi években a globális környezeti levegő O3-koncentrációja évről évre növekvő tendenciát mutatott, és az O3-szennyezés problémája egyre hangsúlyosabbá vált, ami szorosan összefügg a VOC-kibocsátás nagyszámú elemével. Számos VOC-szennyező forrás közül a kokszolási gyártás az egyik fontos szennyező forrás. A kokszolási gyártás folyamatában a VOC-k füstgázának kibocsátási problémája még hangsúlyosabb, több kibocsátási forrással, több szennyező anyaggal és magas toxicitással, rendezetlen kibocsátással és egyéb jellemzőkkel, amelyek súlyosan szennyezik a légköri környezetet. A kokszolási VOC-k hulladékgázának kezelésével kapcsolatban az illetékes vállalatok kipróbálták és feltárták a leggyakoribbakat a "háromlépcsős mosás + abszorpció (eltávolítás) csatolt" eljárás, a háromlépcsős mosás + RTO eljárás, a nitrogénes lezárás + negatív nyomású visszanyerési eljárás, a hulladékgáz-visszaégetés és egyéb kezelési eljárások. Az „Ipari vállalkozások illékony szerves vegyületeinek kibocsátás-szabályozási szabványai”, a „Kokszoló vegyipar szennyezőanyag-kibocsátási szabványai” és egyéb politikák megjelenésével a kokszolt VOC-k kezelése nagyon sürgős, a VOC-k kipufogógázának jellemzői szerint a különböző folyamatokban mélyreható kezelést kell végezni, a fenntartható és stabil szabványok elérése érdekében sürgős probléma a vállalkozások számára.
A kokszolóiparban található VOC-k fő forrásainak elemzése
A kokszolóiparban található VOC-k főként a vegyipari termelés visszanyerési folyamatából származnak: a hidegdobos szakasz fő szennyező forrása a kátrány, ammónia és egyéb tárolótartályok ürítőcsöve, amelyek főként benzo[a]pirént, hidrogén-cianidot, fenolokat, naftolt, nemmetán összes szénhidrogént, ammóniát, hidrogén-szulfidot stb. termelnek. A kéntelenítő szakasz fő szennyező forrásai a kéntelenítő regeneráló létesítmények és az egyes tárolótartályok ürítőcsövei, amelyek főként ammóniát és hidrogén-szulfidot tartalmaznak. Az ammónium-szulfid szakasz fő szennyező forrásai az ammónium-szulfid szárító létesítmények, az ammónium-szulfid oldatok, az ammónia tárolótartályok stb., amelyek főként szilárd részecskéket, ammóniát stb. termelnek. A benzolmosó szakasz fő szennyező forrásai a nyersbenzol rektifikáló egység, az egyes olajtartály-szeparátorok ürítőcsöve, a finomított benzolfeldolgozó és kátrányfeldolgozó stb., amelyek főként benzolt és benzolsorozatot, szénhidrogéneket stb. termelnek. Ezek a VOC-k mérgező és káros, gyúlékony és robbanásveszélyes tulajdonságokkal is rendelkeznek. A kokszolóipar hosszú és összetett folyamata miatt a VOC-összetevők változatosak, és nehezen gyűjthetők és kezelhetők. Általában a jó légmentességű és alacsony oxigéntartalmú tárolótartályok negatív nyomás-visszanyerési egyensúlyi folyamatot alkalmaznak;
Magas oxigéntartalma miatt a diszperzív gáz nem juthat be a gázvisszanyerő rendszerbe, ezért többnyire diszperzív gyűjtéssel és központosított visszavezetéssel kezelik kokszolókemencébe vagy más oxidációs égetésbe. A VOC-k nagy távolságra történő szállítása olyan problémákkal jár, mint az alacsony nyomás, és a hulladékgázban lévő naftol könnyen kristályosodhat és eltömítheti a csővezetéket. Jelenleg célszerű egy különálló hulladékégetőt építeni.
Xinjieyuan Technology VOC kezelési átfogó megoldásokA teljes kokszolási folyamat során a vegyipari termelés visszanyerése az a műhely, amely a legtöbb VOC-t termeli, különösen a visszanyerési területen komolyabb a helyzet, ezért a kokszolóüzemek VOC-kezelése főként a visszanyerési területen koncentrálódik. A visszanyerési területen számos berendezés található, és a különböző tartályok kipufogógázai közvetlenül a légkörbe kerülnek, ami súlyos szagokat eredményez. Az ammónia, kátrány, naftalin, fenol, cianid, metán szénhidrogének és más anyagok, különösen a benzol, a hidrogén-szulfid és más anyagok, a légkörbe kerülnek, de erősen toxikusak, környezetszennyezőek, súlyosan befolyásolják a környezetet és a környező munkavállalók egészségét. A Xinjieyuan VOC-k átfogó kezelési megoldása a kokszoló vállalkozás kokszolási, gáztisztítási és vegyipari termelés visszanyerési, terméktárolási, fenol-cianid szennyvízkezelési folyamatai szerint a VOC-k jellemzői és a kibocsátási helyek eltérőek. A vegyipari termelési rendszer által kibocsátott VOC-kezelési folyamat teljes negatív nyomású visszanyerési egyensúlyra, kipufogógáz-visszanyerésre, RTO forgó hőtároló égetési technológiára oszlik, hogy megfeleljen a különböző oxigéntartalmaknak, különböző koncentrációknak, és a VOC-k mélyreható kezelési megoldásainak számos alkalmazási forgatókönyvének.
Teljes negatív nyomású visszanyerési egyensúlyi folyamat (alacsony oxigéntartalmú kipufogógáz)A jó légmentességű, alacsony oxigéntartalmú és magas hozzáadott értékű összegyűjtött gázt, mint például a hidegdobos szakaszt, a benzol eluáló szakaszt és az olajraktár szakaszt, minden területen olajmosó tornyokkal kezelik, majd nitrogénnel lezárják, és teljes negatív nyomás alatt visszavezetik a gázrendszerbe. Ez a folyamat a tartály jó tömítőhatását igényli, hogy a levegő ne juthasson be könnyen a negatív nyomású zónába, és jobban szabályozható legyen a gáz oxigéntartalma.
Működési elv: Először is, a nyitott és zárt nitrogénzáró berendezést a zárt tartályra szerelik fel. Amikor a tartály be- és kiürül az anyagból, a nitrogénzáró szelep a nitrogén betáplálására és kiürítésére szolgál, és a véggáz egy részét nitrogéngázzal együtt kivezetik. Csatlakoztassa a zárt tartály kioldószelepét a negatív nyomású rendszerhez, szereljen fel egy mikro negatív nyomású oxigénszabályozó berendezést a ventilátor elé, állítson be egy bizonyos nyomást, és csak a tartályok által kibocsátott kipufogógázt szívja be a negatív nyomású rendszerbe, de ne engedjen túl sok oxigént a negatív nyomású rendszerbe, amikor a ventilátor nyomása változik, ami biztonsági kockázatot jelent.
A nitrogénes lezárási technológiát főként a tározótérben lévő tartályok lezárására alkalmazzák. A nitrogént a tartályban lévő gáztér kiegészítésére használják, amikor a tartályban a folyadékszint csökken, vagy a hőmérséklet csökken. A tartály nitrogénnel való feltöltésével a folyadékszint fölé megakadályozható a folyékony közeg folyamatos gázosodása, és a közeg gázosodási kiáramlása gátolható. Amikor a tartály betáplálási szintje emelkedik, vagy a hőmérséklet emelkedik, a tartályban lévő gáznyomás megemelkedik, a nitrogén kieresztő szelepe kinyílik, és a nitrogén kilép, így fenntartva a nyomásegyensúlyt a tartályban. A tárolótartály nitrogénnel történő lezárása után hatékonyan csökkenthető a tartály kipufogógáz-kibocsátása. A tartályban lévő gáztér főként éghető gáz és nitrogén keveréke, amely nem képez robbanásveszélyes gázkeveréket. Javíthatja a vállalkozás termelési biztonságát, csökkentheti a mérgező és káros közegek mennyiségét az üzemi térben, hatékonyan védi a környezetet és fenntartja a munkavállalók fizikai és mentális egészségét. Ugyanakkor a nitrogénes lezárási kezeléssel a gázrendszerbe juttatott kipufogógáz mennyisége nagyon kicsi (a maximális mennyiség kevesebb, mint 1000 m3), és nem befolyásolja hátrányosan a gázrendszer csővezetékét.
Folyamatáramlás
(1) Állítsa be a mikronegatív nyomású oxigénszabályozó berendezés előtti csővezeték szívóerejét -100-200Pa értékre, a tartály kieresztőnyílásának szívóerejét pedig 0~-50Pa értékre. A tartálytól a ventilátor előtti mikronegatív nyomású oxigénszabályozó berendezésig tartó csővezeték hosszának megfelelően, különböző csővezetékhosszak és ellenállások esetén, állítsa be a tartály kieresztőnyílásának szívóerejét a tartályon lévő szelep nyitásának mértékével beállított értékre; (2) A mikronegatív nyomású oxigénszabályozó berendezést a ventilátor visszafolyó csövéhez vagy a ventilátor elülső csövéhez kell csatlakoztatni, és a mikronegatív nyomású oxigénszabályozó berendezés szívóerejét a szabályozószelepen keresztül -1000~-5000Pa értékre kell állítani; (3) A mikronegatív nyomású oxigénszabályozó berendezés speciális belső szerkezete szívócsőből, nyomáshatároló vízzáró kamrából, gázvízzáró kamrából, vákuumkamrából, terelőlemezből, szabályozószelepből, reflux csőből, vákuummérőből, túlfolyó csőből, vízellátó csőből stb. áll. A negatív nyomás hatására a bemeneti csőben lévő gáz áttöri a vízzárót, belép a vákuum részbe, és beszívódik a fúvó gázcsövébe, a vízzáró magassága pedig a szívás változásával változik. A visszanyert kipufogógáz éppen áttöri a vízzárót, hogy végrehajtsa a vákuumrendszert, és állandó szinten tartsa a káros kipufogógáz-vezeték szívását. A gáz által elszállított vízgőz a terelőlemeznél kondenzálódik, belép a reflux csőbe, és visszatér a vízzáró rendszerbe. A gáz némi vízgőzt juttat a gázba, ezért vízpótló csövet kell használni a vízzáró magasságának biztosítására. Az egész folyamatnak nincs kibocsátása, nincs szivárgása, biztonságos és megbízható, és valóban nulla kibocsátású kémiai kipufogógáz-kezelést valósít meg. Minden tartály szívóereje -100~0 Pa-ra van beállítva, és minden tartály szívóerejét a csővezeték hossza, átmérője és ellenállása szerint állítják be. A tartály nyitott és zárt nitrogénbetápláló szeleppel és nitrogénkiürítő szeleppel van felszerelve, a ventilátor sebességét pedig frekvenciaváltós szabályozóval állítják be. A szívóerőt minden ponton szabályozószeleppel állítják be, hogy biztosítsák, hogy a gáz ne szökjön ki a légkörbe, és ugyanakkor biztosítsák a megfelelő szívóerő fenntartását. A folyamathoz magas fokú automatizálással rendelkező berendezéseket választanak, és a jel a vegyipari gyártás központi vezérlőtermének központi vezérlőrendszeréhez csatlakozik, amelyet a központi vezérlőterem személyzete kezel további kezelők hozzáadása nélkül. A csővezeték eldugulásának megakadályozása érdekében gőztisztító csővezetéket szerelnek fel a kipufogógáz-gyűjtő csővezetékre, és rendszeresen gőztisztítást végeznek.
Folyamatelőnyök: A Xinjieyuan Technology által kifejlesztett VOC negatív nyomásmérleg-visszanyerési eljárás nem igényel földterületet, alacsony beruházási és üzemeltetési költségekkel jár, alapos kezeléssel, nulla kibocsátással jár, és a VOC-ból visszanyert kátrány, ammónia és benzol más termékekké alakítható újrahasznosítás után olyan folyamatokkal, mint a benzolmosó torony, ami javítja a visszanyerési arányt és jelentősen javítja a gyár gazdasági előnyeit.
Kibocsátás típusa: káros kipufogógáz visszatérő égési folyamat (magas oxigéntartalmú kipufogógáz)Ebben a folyamatban a kéntelenítő szakaszban és az ammónium-szulfid szakaszban a magasabb oxigéntartalmú és alacsonyabb hozzáadott értékű VOC kipufogógázt levegőelosztóként vezetik be a kokszolókemence negatív nyomású rendszerébe, hogy részt vegyenek a kokszolókemence égésében, és a VOC-komponensek teljesen oxidálódnak és lebomlanak.
Működési elv: A vegyipari termelés visszanyerési szakaszában összegyűjtött, magasabb oxigéntartalmú és alacsonyabb hozzáadott értékű gázt levegőelosztóként vezetik be a kokszolókemence égésébe a savas mosótorony, a lúgos mosótorony és a vizes mosótorony után, hogy elérjék a VOC-k alapos oxidációját és lebontását. Jelenleg a legtöbb kokszolóüzem rendelkezik kokszolókemence füstgáz kéntelenítő és denitráló berendezéssel. A kén-dioxid és a nitrogén-oxid ezen részét a kéntelenítő és denitráló berendezés távolítja el, így gyakorlatilag nulla VOC-kibocsátás érhető el a kezelés során. A biztonság érdekében egy éghető gázérzékelőt állítanak be, mielőtt a füstgázt a kokszolókemencébe vezetik az égéshez, amely valós időben figyeli a füstgázban lévő gyúlékony és robbanásveszélyes komponensek változását, és jelet küld a DCS vezérlőrendszernek. Amikor a komponens koncentrációja eléri a beállított határértéket, a DCS riaszt, és automatikusan kinyitja a levegőelosztó szelepet. Amikor a komponens koncentrációja eléri a beállított felső határértéket, a kokszolókemence automatikus szelepe leáll a termelésbiztonság garantálása érdekében.
Folyamatelőnyök(1) Az eredeti kokszolókemence égésberendezésként való használatával csökkenthetők az építési beruházási költségek; (2) Alacsony üzemeltetési költségek, az égés utáni füstgázban lévő VOC-k hőenergiája újrahasznosítható, csökken a gázfogyasztás, csökken a hátsó SCR denitrifikációs nyomása; (3) Nagy biztonság, magas fokú automatizálás, felügyelet nélkül megvalósítható; (4) A füstgáz elégetése után keletkező nitrogén-oxid és kén-dioxid közvetlenül eltávolítható a kokszolókemence füstgáz kéntelenítő és denitráló berendezésével, a hagyományos égetési módszerek hátrányai nélkül.
Rotációs regeneratív független égési folyamat (RTO)
Az égetési módszer a szerves hulladékgázok (VOC-k) jelenlegi, alaposabb tisztítási folyamata, amelyet számos iparág teljes mértékben elismer. A regeneratív termikus oxidálószer (RTO), más néven regeneratív hulladékégető. A technológia az égetési módszerek, hőtárolás és termikus oxidáció egyik VOC-tisztítási technológiába való integrálásának egyik fajtájába tartozik.
Működési elv: Csővezetékek és indukciós huzatú ventilátorok segítségével gyűjtik össze a közelben lévő diffúz kipufogógázt, és az egyes folyamatok kipufogógázát osztályozzák mosás és előkezelés céljából. A kipufogógázban lévő NH3-at a pácolótorony abszorpciós folyadéka mossa, és reakcióba lép az abszorpciós folyadékban lévő H2SO4-gyel, majd a pácolótoronyban lévő abszorpciós folyadék az ammónium-szulfid szakasz anyalúgtartályába vezetik. A lúgos mosótoronyban NaOH oldatot használnak a kipufogógázban lévő H2S, HCN és más savas gázok elnyelésére, és az alkáli mosótoronyban lévő abszorpciós folyadékot a gépesített derítőtartályba vezetik. Miután a sókivonási szakasz hulladékgázát átmosták, a hulladékgázban lévő sórészecskéket is átmossák; A kipufogógázt a mosás után a kipufogógáz fővezetékébe gyűjtik, majd a relés ventilátor segítségével a gáz-folyadék szeparátorba továbbítják a gáz-folyadék szétválasztáshoz. A folyamat során egy sor online koncentrációérzékelés és nyomás-/áramlásszabályozás után a fő indukciós huzatú ventilátor a forgó hőtároló független égőhöz (RTO) kerül a kipufogógáz tisztítására, és végül ártalmatlan kibocsátást érnek el.
Folyamatelőnyök
(1) A hulladékgáz-kezelő rendszer és a kokszolókemence-előállító rendszer nem befolyásolja egymást, függetlenek egymástól, alacsony üzemeltetési költséggel, nem igényel kokszolókemence-gázt; (2) Az illékony szerves vegyületek (VOC) tisztítási aránya ≥97% (akár 99,5%), a csővezeték szélnyomására gyakorolt kis hatás (±25 Pa, stabil működés), átfogó hővisszanyerési arány ≥95%; (3) Nincs hatással a kokszolókemence testére, így elkerülhető a visszatérő füstgáz hosszú távú hatása a kokszolókemencére; (4) Nagyobb füstgáztisztítási hatékonysággal rendelkezik, mint a visszatérő égés, így a jövőbeni magasabb kibocsátási követelményeknek is megfelel; (5) A forgószelepes RTO rendszer 30 biztonsági intézkedést állított be a biztonsági veszélyek kiküszöbölése érdekében; (6) Magas fokú automatizálás, a teljes rendszer automatikus, felügyelet nélküli működést valósíthat meg.
VOC-kezelési esettanulmány széntermelő műhely hulladékgáz-kezelési projektjében
A vegyipari gyártóműhelyekben a kéntelenítésből, ammónium-szulfátból és sókivonásból származó hulladékgáz eredeti kezelési módszere az volt, hogy egyenletesen összegyűjtötték, majd savas és lúgos mosótoronyba vezették mosás céljából, és onnan kokszoló kemencébe küldték keverés és elégetés céljából. Az egyre súlyosbodó környezetvédelmi helyzetre való tekintettel az eredeti kezelési eljárás egyre kevésbé volt képes kielégíteni a VOC-k alapos kezelésének igényeit.
Többszöri demonstráció és vizsgálat után cégünk a többlépcsős mosás + gáz-folyadék elválasztás + forgó hőtárolós független égéstechnológia (RTO) kombinált eljárását alkalmazza a régi eljárások teljes kihasználása érdekében. Az egyes folyamatok füstgázát mossák és osztályozzák. A füstgázban lévő NH3-at a pácolótoronyban lévő abszorpciós folyadék mossa, és reakcióba lép az abszorpciós folyadékban lévő H2SO4-gyel. A pácolótoronyban lévő abszorpciós folyadék az ammónium-szulfid szakasz anyalúgtartályába kerül. A lúgos mosótoronyban NaOH oldatot használnak a füstgázban lévő H2S, HCN és más savas gázok elnyelésére, és a lúgos mosótoronyban lévő abszorpciós folyadékot a gépesített derítőtartályba vezetik. Miután a sókivonási szakasz füstgázát átmosták, a füstgázban lévő sórészecskéket átmossák; a füstgázt a mosás után a füstgáz fővezetékébe gyűjtik, majd egy reléventilátor segítségével a gáz-folyadék szeparátorba továbbítják a gáz-folyadék elválasztás céljából. A folyamat során végrehajtott online koncentrációérzékelés és nyomás-/áramlásszabályozás sorozata után a fő indukált huzatventilátor a forgó hőtároló független égőhöz (RTO) kerül a füstgáz tisztítására. Az átalakítás utáni VOC≤20mg/Nm3 (nem metán összes szénhidrogén); NOx≤35mg/Nm3; SO2≤15mg/Nm3; részecske ≤10mg/Nm3; NH3≤5mg/Nm3; H2S≤0,5mg/Nm3; HCN≤0,5mg/Nm3 teljes mértékben megfelel az ipari vállalkozásokra vonatkozó illékony szerves anyagok kibocsátás-szabályozási szabványának, a kokszoló vegyiparra vonatkozó szennyezőanyag-kibocsátási szabványnak és az ultra-ultra-alacsony szennyezőanyag-kibocsátásnak, valamint a magas eltávolítási hatékonyság, az alacsony építési és üzemeltetési költségek, a biztonság és a megbízhatóság előnyeivel rendelkezik.
