Omfattende behandlingsløsning for flyktige organiske forbindelser i koksindustrien

Flyktige organiske forbindelser (VOC) er viktige forløpere for O3-generering, og noen av komponentene deres har sterk kreftfremkallende egenskaper. I de senere år har O3-konsentrasjonen i den globale luften vist en trend med å øke år for år, og problemet med O3-forurensning har blitt stadig mer fremtredende, noe som er nært knyttet til et stort antall VOC-utslipp. Av mange VOC-forurensningskilder er koksproduksjon en av de viktigste forurensningskildene. I prosessen med koksproduksjon er utslippsproblemet fra VOC-avgass mer fremtredende, med flere utslippskilder, flere forurensende stoffer og høy toksisitet, uorganiserte utslipp og andre egenskaper, alvorlig forurensning av det atmosfæriske miljøet. Med tanke på behandling av koks-VOC-avgass har relevante bedrifter prøvd og utforsket, de vanligste er "tretrinns vasking + absorpsjon (fjerning) vedlagt"-prosess, tretrinns vasking + RTO-prosess, nitrogenforsegling + negativt trykkgjenvinningsprosess, returforbrenning av avgass og andre behandlingsprosesser. Med utgivelsen av «Volatile organic compounds Emission Control Standards for Industrial Enterprises» (utslippskontrollstandarder for flyktige organiske forbindelser i industribedrifter), «Coking Chemical Industry Pollutant Emission Standards» og andre retningslinjer, er håndtering av flyktige organiske forbindelser i koks svært presserende. I henhold til egenskapene til VOC-avgassene i ulike prosesser er det et presserende problem for bedrifter å utføre grundig behandling for å oppnå bærekraftige og stabile standarder.

Analyse av de viktigste kildene til flyktige organiske forbindelser (VOC) i koksindustrien

VOC-er i koksindustrien kommer hovedsakelig fra gjenvinningsprosesser i kjemisk produksjon: Hovedforurensningskilden i kaldtrommelseksjonen er utløpsrøret for tjære, ammoniakk og andre lagringstanker, som hovedsakelig produserer benzo[a]pyren, hydrogensyanid, fenoler, naftol, ikke-metan total hydrokarbon, ammoniakk, hydrogensulfid, etc. De viktigste forurensningskildene i avsvovlingsseksjonen er avsvovlingsregenereringsanleggene og utløpsrørene i hver lagringstank, som hovedsakelig er ammoniakk og hydrogensulfid. De viktigste forurensningskildene i ammoniumsulfidseksjonen er ammoniumsulfidtørkeanlegg, ammoniumsulfidløsninger, ammoniakklagringstanker, etc., som hovedsakelig produserer partikler, ammoniakk, etc. De viktigste forurensningskildene i benzenvaskeseksjonen er råbenzen-rektifiseringsenhet, utløpsrøret i hver oljetankseparator, raffinert benzenbehandling og tjærebehandling, etc., som hovedsakelig produserer benzen og benzenserier, hydrokarboner, etc. Disse VOC-ene har også giftige og skadelige, brannfarlige og eksplosive egenskaper. På grunn av den lange og komplekse prosessen i koksindustrien er VOC-komponentene forskjellige og vanskelige å samle inn og håndtere. Vanligvis benytter lagringstanker med god lufttetthet og lavt oksygeninnhold en prosess med negativ trykkgjenvinningsbalanse;

På grunn av det høye oksygeninnholdet kan ikke den dispergerende gassen komme inn i gassgjenvinningssystemet, så den blir for det meste behandlet ved hjelp av dispergerende oppsamling og sentralisert retur til koksovnforbrenning eller annen oksidasjonsforbrenning. Langdistansetransport av VOC-avgass har problemer som lavt trykk, og naftol i avgassen krystalliserer lett og blokkerer rørledningen. På dette tidspunktet er det hensiktsmessig å bygge et separat forbrenningsanlegg.

Xinjieyuan Technology VOC-behandling omfattende løsninger

I hele koksprosessen er kjemisk gjenvinning det verkstedet som produserer mest flyktige organiske forbindelser (VOC). Spesielt i gjenvinningsområdet er det mer alvorlig. Derfor er håndteringen av flyktige organiske forbindelser i koksverk hovedsakelig konsentrert i gjenvinningsområdet. Det er mye utstyr involvert i gjenvinningsområdet, og eksosgassen fra ulike tanker er direkte forbundet med atmosfæren, noe som resulterer i alvorlig lukt. Ammoniakk, tjære, naftalen, fenol, cyanid, metan og hydrokarboner, spesielt benzen, hydrogensulfid og andre stoffer, vil slippe ut i atmosfæren, men de har også sterk giftighet, forurensning av miljøet og påvirker miljøet og helsen til arbeiderne rundt alvorlig. Xinjieyuans omfattende behandlingsløsning for flyktige organiske forbindelser (VOC) er basert på ulike prosesser avhengig av koksingsbedriftens prosesser for koking, gassrensing og kjemisk produksjonsgjenvinning, produktlagring, fenolcyanid-avløpsrensing og forskjellige utslippssteder. VOC-behandlingsprosessen som slippes ut av det kjemiske produksjonssystemet er delt inn i fullstendig negativ trykkgjenvinning, forbrenning av eksosgassretur og RTO-rotasjonsvarmelagring for å dekke ulike oksygeninnhold og konsentrasjoner og en rekke bruksscenarier for grundige behandlingsløsninger for flyktige organiske forbindelser.

Full negativ trykkgjenvinningsbalanseprosess (avgass med lavt oksygeninnhold)

Den innsamlede gassen med god lufttetthet, lavt oksygeninnhold og høy merverdi, som for eksempel kald trommelseksjon, benzenelueringsseksjon og oljedepotseksjon, behandles av oljevasketårn i hvert område, og forsegles deretter med nitrogen og returneres til gasssystemet under fullt negativt trykk. Denne prosessen krever en god tetningseffekt av tanken, slik at luften ikke lett kommer inn i negativtrykkssonen, og oksygeninnholdet i gassen kan kontrolleres bedre.

Arbeidsprinsipp: Først installeres den åpne og lukkede nitrogentetningsanordningen på den lukkede tanken. Når tanken er inn og ut av materialet, brukes nitrogentetningsventilen til nitrogentilførsel og nitrogenutslipp, og deler av avgassen slippes ut med nitrogengass. Koble den lukkede tankens utløsningsventil til undertrykkssystemet, installer et sett med mikro-negativtrykks oksygenkontrollanordning foran viften, still inn et visst trykk, og sug bare avgassen som slippes ut av disse tankene inn i undertrykkssystemet, men ikke for mye oksygen inn i undertrykkssystemet når viftetrykket endres, noe som forårsaker sikkerhetsrisiko.

Nitrogenforseglingsteknologi brukes hovedsakelig til forsegling av tanker i reservoarområdet. Nitrogen brukes til å supplere gassrommet i tanken når væskenivået i tanken synker eller temperaturen synker. Ved å fylle tanken med nitrogen over væskenivået forhindres kontinuerlig forgassing av det flytende mediet, og forgassingen av mediet hemmes. Når tankens tilførselsnivå stiger eller temperaturen stiger, stiger gasstrykket i tanken, nitrogenutløpsventilen åpnes og nitrogenet slippes ut, for å opprettholde trykkbalansen i tanken. Etter at lagringstanken er forseglet med nitrogen, kan det effektivt redusere eksosutslippene fra tanken. Gassrommet i tanken er hovedsakelig en blanding av brennbar gass og nitrogen, som ikke vil danne en eksplosiv gassblanding. Det kan forbedre produksjonssikkerheten til bedriften, redusere giftige og skadelige medier i driftsrommet, og effektivt beskytte miljøet og opprettholde arbeidernes fysiske og psykiske helse. Samtidig er mengden avgass som introduseres i gasssystemet ved nitrogenforseglingsbehandling svært liten (maksimal mengde er mindre enn 1000 m3), og det vil ikke påvirke gasssystemets rørledning negativt.

Prosessflyt

(1) Still inn sugekraften til rørledningen foran den mikronegative oksygenkontrollenheten til -100–200 Pa, og sugekraften til tankens utløsningsport til 0–50 Pa. I henhold til lengden på rørledningen fra tanken til den mikronegative oksygenkontrollenheten foran viften, med ulik rørledningslengde og ulik motstand, juster sugekraften til tankens utløsningsport som den innstilte verdien med åpningsgraden til ventilen på tanken; (2) Den mikronegative oksygenkontrollenheten er koblet til viftens tilbakeløpsrør eller viftens frontrør, og sugekraften til den mikronegative oksygenkontrollenheten justeres til -1000–5000 Pa gjennom reguleringsventilen; (3) Den spesielle interne strukturen til mikro-negativtrykks oksygenkontrollenheten består av sugerør, trykkbegrensende vanntetningskammer, gassvanntetningskammer, vakuumkammer, ledeplate, reguleringsventil, tilbakeløpsrør, vakuummåler, overløpsrør, vannforsyningsrør, osv. Under påvirkning av negativt trykk bryter gassen i innløpsrøret gjennom vanntetningen og går inn i vakuumdelen, og suges inn i viftegassrøret, og vanntetningshøyden endres med endringen i sugekraften. Den gjenvunnede eksosgassen kan så vidt bryte gjennom vanntetningen for å utføre vakuumsystemet, og holde sugekraften til den skadelige eksosgassrørledningen konstant. Vanndampen som føres bort av gassen kondenseres ved ledeplaten for å gå inn i tilbakeløpsrøret og returnere til vanntetningssystemet. Noe vanndamp bringes inn i gassen av gassen, så det er nødvendig å bruke vannsupplementrør for å sikre høyden på vanntetningen. Hele prosessen har ingen utslipp, ingen lekkasje, er sikker og pålitelig, og realiserer virkelig nullutslippsbehandling av kjemisk eksosgass. Sugekraften til hver tank er satt til -100~0 Pa, og sugekraften til hver tank er innstilt i henhold til rørledningens lengde, kaliber og motstand. Tanken er installert med åpen og lukket nitrogentilførselsventil og nitrogenutløpsventil, og viftehastigheten justeres av en frekvensomformer. Sugekraften justeres av reguleringsventilen på hvert punkt for å sikre at gassen ikke slipper ut i atmosfæren, og samtidig kan det sikres at tilstrekkelig sugekraft opprettholdes. Prosessen velger utstyr med høy grad av automatisering, og signalet er koblet til det sentrale kontrollsystemet i det sentrale kontrollrommet for kjemisk produksjon, som betjenes av personellet i det sentrale kontrollrommet uten å legge til ekstra operatører. For å forhindre blokkering av rørledningen installeres en damprensingsrørledning på eksosgassoppsamlingsrørledningen, og damprensing utføres regelmessig. S155gg

Prosessfordeler: Gjenvinningsprosessen for negativ trykkbalanse for flyktige organiske forbindelser (VOC) utviklet av Xinjieyuan Technology krever intet landområde, lave investerings- og driftskostnader, grundig behandling, null utslipp, og VOC-gjenvunnet tjære, ammoniakk og benzen kan omdannes til andre produkter etter å ha blitt resirkulert gjennom prosesser som benzenvasketårn, noe som forbedrer gjenvinningsgraden og forbedrer fabrikkens økonomiske fordeler betraktelig.

Utløpstype skadelig eksosgassreturforbrenningsprosess (eksosgass med høyt oksygeninnhold

I denne prosessen føres avgass fra flyktige organiske forbindelser (VOC) med høyere oksygeninnhold og lavere merverdi i avsvovlingsseksjonen og ammoniumsulfidseksjonen inn i koksovnens negative trykksystem som luftfordeling for å delta i forbrenningen av koksovnen, og VOC-komponentene oksideres og dekomponeres fullstendig.

Arbeidsprinsipp: Den innsamlede gassen med høyere oksygeninnhold og lavere merverdi i den kjemiske produksjonsgjenvinningsseksjonen føres inn i koksovnens forbrenning som luftfordeling etter syrevasketårn, alkalivasketårn og vannvasketårn, for å oppnå formålet med grundig oksidasjon og nedbrytning av flyktige organiske forbindelser. For tiden har de fleste koksbedrifter installert avsvovlings- og denitreringsenheter for koksovners røykgass. Denne delen av svoveldioksid og nitrogenoksid fjernes i avsvovlings- og denitreringsenheten, slik at man i utgangspunktet kan oppnå nullutslipp av flyktige organiske forbindelser. For å sikre sikkerhet settes det opp en brennbar gassdetektor før eksosgassen føres inn i koksovnen for forbrenning. Denne kan overvåke endringen av brennbare og eksplosive komponenter i eksosgassen i sanntid og sende signalet til DCS-kontrollsystemet. Når komponentkonsentrasjonen når den innstilte grensen, utløser DCS-alarmen og åpner automatisk luftfordelingsventilen. Når komponentkonsentrasjonen når den innstilte øvre grensen, stenges den automatiske ventilen inn i koksovnen av for å sikre produksjonssikkerhet.

Prosessfordeler

(1) Reduser byggekostnadene ved å bruke den originale koksovnen som forbrenningsenhet; (2) Lave driftskostnader, VOC i eksosgassen etter forbrenning kan resirkuleres, redusere gassforbruket, redusere denitrifikasjonstrykket til bakenden-SCR; (3) Høy sikkerhet, høy grad av automatisering, kan realiseres uten tilsyn; (4) Nitrogenoksid og svoveldioksid generert etter eksosforbrenning kan fjernes direkte ved hjelp av koksovnens røykgassavsvovlings- og denitreringsenhet, uten ulempene med tradisjonelle forbrenningsmetoder.

Roterende regenerativ uavhengig forbrenningsprosess (RTO)

Forbrenningsmetoden er den nåværende mer grundige prosessen for rensing av organisk avfallsgasser (VOC), som har blitt fullt anerkjent av ulike industrier. Regenerativ termisk oksidasjonsmiddel (RTO), også kjent som regenerativ forbrenningsovn. Teknologien tilhører en type forbrenningsmetoder, varmelagring, termisk oksidasjon integrert i en av VOC-renseteknologiene.

Arbeidsprinsipp: Bruk rørledninger og induserte vifter for å samle opp den flyktige eksosgassen i nærheten, og eksosgassen fra hver prosess klassifiseres for vask og forbehandling. NH3 i eksosgassen vaskes av absorpsjonsvæsken i beisetårnet og reagerer med H2SO4 i absorpsjonsvæsken, og absorpsjonsvæsken i beisetårnet føres ut til moderluttanken i ammoniumsulfidseksjonen. I alkalivasketårnet brukes NaOH-løsning til å absorbere H2S, HCN og andre sure gasser i eksosgassen, og absorpsjonsvæsken i alkalivasketårnet føres ut i den mekaniserte klaringstanken. Etter at avgassen fra saltutvinningsseksjonen er vasket, vaskes saltpartiklene i avgassen. Eksosgassen samles opp i avgassens hovedrør etter vask, og sendes deretter til gass-væskeseparatoren av reléviften for gass-væskeseparasjon. Etter en serie online konsentrasjonsdeteksjon og trykk-/strømningskontroll i prosessen, sendes hovedviften til den roterende varmelagringsindependentbrenneren (RTO) for avgassrensing, og til slutt oppnås ufarlig utslipp.

Prosessfordeler

(1) Avgassbehandlingssystemet og koksovnproduksjonssystemet påvirker ikke hverandre, er uavhengige av hverandre og har lave driftskostnader, uten behov for koksovngass; (2) Rensegrad for VOC-er ≥97 % (opptil 99,5 %), liten påvirkning på rørledningens vindtrykk (±25 Pa, stabil drift), omfattende varmegjenvinningsgrad ≥95 %; (3) Påvirker ikke koksovnens kropp for å unngå langsiktig påvirkning av returavgass på koksovnen; (4) Den har høyere avgassrensingseffektivitet enn returforbrenning for å oppfylle høyere utslippskrav i fremtiden; (5) Rotasjonsventil-type RTO-system har satt opp 30 sikkerhetstiltak, fra roten av for å eliminere sikkerhetsfarer; (6) Høy grad av automatisering, hele systemet kan realisere automatisk drift, uovervåket.

VOC-behandlingstilfelle i et prosjekt for behandling av avgass i kullproduksjonsverksted

Den opprinnelige behandlingsmetoden for avgass fra avsvovlings-, ammoniumsulfat- og saltutvinningsposisjoner i kjemiske produksjonsverksteder er å samle den jevnt og deretter gå inn i syre- og alkalivasketårnet for vasking, og deretter sende den til koksovn for blanding og forbrenning. I lys av den stadig mer alvorlige miljøvernsituasjonen har den opprinnelige behandlingsprosessen i økende grad ikke vært i stand til å møte behovene for grundig behandling av flyktige organiske forbindelser. S19joe

Etter flere demonstrasjoner og undersøkelser har selskapet vårt valgt en kombinert prosessrute med flertrinnsvask + gass-væskeseparasjon + roterende varmelagring og uavhengig forbrenningsteknologi (RTO) basert på full utnyttelse av det gamle. Avgassen fra hver prosess vaskes og forbehandles ved klassifisering. NH3 i avgassen vaskes av absorpsjonsvæsken i beisetårnet og reagerer med H2SO4 i absorpsjonsvæsken. Absorpsjonsvæsken i beisetårnet ledes ut til moderluttanken i ammoniumsulfidseksjonen. I alkalivasketårnet brukes NaOH-løsning til å absorbere H2S, HCN og andre sure gasser i avgassen, og absorpsjonsvæsken i alkalivasketårnet ledes ut i den mekaniserte klaringstanken. Etter at avgassen fra saltutvinningsseksjonen er vasket, vaskes saltpartiklene i avgassen. Avgassen samles opp i avgasshovedrøret etter vask og sendes deretter til gass-væskeseparatoren av reléviften for gass-væskeseparasjon. Etter en serie med online konsentrasjonsdeteksjon og trykk-/strømningskontroll i prosessen, sendes den hovedinduserte avtrekksviften til den roterende varmelagringsindependentbrenneren (RTO) for behandling av eksosgassrensing. VOC-er ≤20 mg/Nm3 (ikke-metan totalt hydrokarbon) etter transformasjon; 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, oppfyller fullt ut de relevante kravene i Volatile Organic Material Emission Control Standard for Industrial Enterprises, Pollutant Emission Standard for Coking Chemical Industry og ultra-ultra-lave utslipp av forurensende stoffer, og har fordelene med høy fjerningseffektivitet, lave bygge- og driftskostnader, sikkerhet og pålitelighet.