Celovita rešitev za čiščenje HOS v koksarniški industriji

Hlapne organske spojine (HOS) so pomembni predhodniki nastajanja O3, nekatere njihove sestavine pa imajo močno kancerogenost. V zadnjih letih se koncentracija O3 v svetovnem zunanjem zraku iz leta v leto povečuje, problem onesnaževanja z O3 pa postaja vse bolj izrazit, kar je tesno povezano z velikim številom emisij HOS. Med številnimi viri onesnaževanja z HOS je koksarstvo eden od pomembnih virov onesnaževanja. V procesu koksiranja je problem emisij HOS iz izpušnih plinov še bolj izrazit, saj imajo več virov emisij, več onesnaževal ter visoko toksičnost, neorganizirane emisije in druge značilnosti, kar resno onesnažuje ozračje. Glede čiščenja odpadnih plinov iz koksiranja so ustrezna podjetja poskušala in raziskala, najpogostejši pa so postopek "tristopenjskega pranja + absorpcije (odstranjevanja)", tristopenjski postopek pranja + RTO, postopek tesnjenja z dušikom + rekuperacija z negativnim tlakom, vračanje odpadnih plinov z zgorevanjem in drugi postopki čiščenja. Z objavo "Standardov za nadzor emisij hlapnih organskih spojin za industrijska podjetja", "Standardov za emisije onesnaževal v koksarniški kemični industriji" in drugih politik je upravljanje HOS iz koksnih procesov zelo nujno. Glede na značilnosti izpušnih plinov HOS v različnih procesih je treba izvesti poglobljeno čiščenje, da bi dosegli trajnostne in stabilne standarde, kar je za podjetja nujen problem.

Analiza glavnih virov HOS v koksarniški industriji

HOS v koksarni industriji večinoma izvirajo iz procesa predelave kemične proizvodnje: glavni vir onesnaženja v hladnem bobnu je izpustna cev rezervoarjev za katran, amoniak in druge snovi, ki proizvajajo predvsem benzo[a]piren, vodikov cianid, fenole, naftol, nemetanske ogljikovodike, amoniak, vodikov sulfid itd. Glavni viri onesnaženja v oddelku za razžvepljevanje so regeneracijske naprave za razžvepljevanje in izpustne cevi vsakega rezervoarja, ki proizvajajo predvsem amoniak in vodikov sulfid. Glavni viri onesnaženja v oddelku za amonijev sulfid so sušilne naprave za amonijev sulfid, raztopine amonijevega sulfida, rezervoarji za shranjevanje amonijaka itd., ki proizvajajo predvsem trdne delce, amoniak itd. Glavni viri onesnaženja v oddelku za pranje benzena so rektifikacijska enota za surovi benzen, izpustna cev vsakega separatorja rezervoarja za olje, predelava rafiniranega benzena in predelava katrana itd., ki proizvajajo predvsem benzen in benzenske serije, ogljikovodike itd. Te HOS imajo tudi strupene in škodljive, vnetljive in eksplozivne lastnosti. Zaradi dolgega in zapletenega procesa v koksarni industriji so komponente HOS raznolike in jih je težko zbirati in upravljati. Običajno rezervoar z dobro zrakotesnostjo in nizko vsebnostjo kisika uporablja postopek uravnoteženja negativnega tlaka;

Zaradi visoke vsebnosti kisika disperzni plin ne more vstopiti v sistem za rekuperacijo plina, zato se večinoma obdeluje s postopkom disperzijskega zbiranja in centraliziranim vračanjem v sežig v koksarni ali drug oksidacijski sežig. Prenos odpadnega plina HOS na dolge razdalje ima težave, kot sta nizek tlak in naftol v odpadnem plinu, ki zlahka kristalizira in blokira cevovod. V tem primeru je primerno zgraditi ločeno sežigalnico.

Celovite rešitve za obdelavo HOS tehnologije Xinjieyuan

V celotnem procesu koksanja je predelava kemične proizvodnje tista, ki proizvede največ hlapnih organskih spojin (HOS), zlasti na območju predelave, zato je ravnanje z HOS v koksarni večinoma skoncentrirano na območju predelave. Na območju predelave je veliko opreme, izpušni plini iz različnih rezervoarjev pa so neposredno povezani z ozračjem, kar povzroča močan vonj. Amonijak, katran, naftalen, fenol, cianid, metan in druge snovi, zlasti benzen, vodikov sulfid in druge snovi, uhajajo v ozračje, vendar so tudi močno strupene, onesnažujejo okolje in resno vplivajo na zdravje okoliških delavcev. Celovita rešitev za čiščenje HOS v Xinjieyuanu. Glede na značilnosti koksanja, čiščenja plinov in kemične proizvodnje, skladiščenja izdelkov in čiščenja odpadnih voda s fenol cianidom v različnih procesih koksanja, čiščenja plinov in kemične proizvodnje se značilnosti in mesta izpustov razlikujejo. Postopek čiščenja HOS, ki ga izpušča sistem kemične proizvodnje, je razdeljen na popolno ravnovesje z izkoriščanjem negativnega tlaka, zgorevanje z vračanjem izpušnih plinov in tehnologijo rotacijskega sežiganja s shranjevanjem toplote RTO, ki ustreza različnim vsebnostim kisika, različnim koncentracijam in različnim scenarijem uporabe rešitev za poglobljeno čiščenje HOS.

Postopek popolnega uravnoteženja negativnega tlaka (izpušni plini z nizko vsebnostjo kisika)

Zbrani plin z dobro zrakotesnostjo, nizko vsebnostjo kisika in visoko dodano vrednostjo, kot so hladni bobenski odseki, odseki za eluiranje benzena in odseki za skladiščenje olja, se v vsakem območju obdela v stolpu za pranje olja, nato pa se zapre z dušikom in pod polnim negativnim tlakom vrne v plinski sistem. Ta postopek zahteva dober tesnilni učinek rezervoarja, tako da zrak ne more zlahka vstopiti v območje negativnega tlaka in bolje nadzorovati vsebnost kisika v plinu.

Načelo delovanja: Najprej se na zaprt rezervoar namesti odprta in zaprta dušikova tesnilna naprava. Ko je rezervoar v materialu in iz njega, se dušikov tesnilni ventil uporablja za dovod in odvajanje dušika, del odpadnega plina pa se izpusti skupaj z dušikom. Zaprti izpustni ventil rezervoarja priključite na sistem negativnega tlaka, pred ventilator namestite komplet mikronaprav za regulacijo negativnega tlaka kisika, nastavite določen tlak in izpušne pline, ki jih ti rezervoarji izpuščajo, vsesajte v sistem negativnega tlaka, vendar ne preveč kisika, ko se tlak ventilatorja spremeni, saj to lahko povzroči varnostna tveganja.

Tehnologija tesnjenja z dušikom se uporablja predvsem za tesnjenje rezervoarjev v območju rezervoarja. Dušik se uporablja za dopolnitev plinskega prostora v rezervoarju, ko se nivo tekočine v rezervoarju zniža ali temperatura zniža. Z napolnjenjem rezervoarja z dušikom nad nivo tekočine se prepreči nenehno uplinjanje tekočega medija in prepreči uhajanje uplinjanja medija. Ko se nivo dovoda v rezervoar dvigne ali se temperatura dvigne, se tlak plina v rezervoarju dvigne, se odpre ventil za izpust dušika in dušik uhaja, da se ohrani ravnovesje tlaka v rezervoarju. Ko je rezervoar za shranjevanje zatesnjen z dušikom, se lahko učinkovito zmanjšajo emisije izpušnih plinov iz rezervoarja. Plinski prostor v rezervoarju je v glavnem mešanica gorljivega plina in dušika, ki ne tvori eksplozivne plinske mešanice. To lahko izboljša varnost proizvodnje podjetja, zmanjša strupene in škodljive medije v delovnem prostoru ter učinkovito zaščiti okolje in ohrani fizično in duševno zdravje delavcev. Hkrati je količina izpušnih plinov, ki se zaradi obdelave z dušikovim tesnjenjem vnese v plinski sistem, zelo majhna (največja količina je manjša od 1000 m3) in ne bo negativno vplivala na plinovod plinskega sistema.

Potek procesa

(1) Nastavite sesalni tlak cevovoda pred napravo za regulacijo mikro negativnega tlaka kisika na -100–200 Pa, sesalni tlak izpustne odprtine rezervoarja pa na 0–50 Pa. Glede na dolžino cevovoda od rezervoarja do naprave za regulacijo mikro negativnega tlaka kisika pred puhalom, pri različnih dolžinah cevovoda in različnih upornostih, prilagodite sesalni tlak izpustne odprtine rezervoarja kot nastavljeno vrednost s stopnjo odpiranja ventila na rezervoarju; (2) Naprava za regulacijo mikro negativnega tlaka kisika je priključena na povratno cev puhala ali sprednjo cev ventilatorja, sesalni tlak naprave za regulacijo mikro negativnega tlaka kisika pa se prek regulacijskega ventila nastavi na -1000–5000 Pa; (3) Posebna notranja struktura naprave za mikro negativni tlak kisika je sestavljena iz sesalne cevi, komore za vodno tesnilo za omejevanje tlaka, plinskega vodnega tesnila, vakuumske komore, pregrade, regulacijskega ventila, povratne cevi, vakuumskega merilnika, prelivne cevi, cevi za dovod vode itd. Pod vplivom negativnega tlaka plin v dovodni cevi prebije vodno tesnilo in vstopi v vakuumski del, kjer se vsesa v cev za plin puhala, višina vodnega tesnila pa se spreminja s spremembo sesanja. Izpušni plini lahko prebijejo vodno tesnilo in delujejo v vakuumskem sistemu ter ohranjajo konstantno sesanje škodljivih izpušnih plinov. Vodna para, ki jo odnaša plin, se kondenzira na pregradi in vstopi v povratno cev ter se vrne v sistem vodnega tesnila. Plin vnese nekaj vodne pare v plin, zato je treba uporabiti dodatno cev za vodo, da se zagotovi višina vodnega tesnila. Celoten postopek ne povzroča emisij, ne pušča, je varen in zanesljiv ter resnično zagotavlja ničelno čiščenje kemičnih izpušnih plinov. Sesalni tlak vsakega rezervoarja je nastavljen na -100~0 Pa, sesalni tlak vsakega rezervoarja pa je nastavljen glede na dolžino, premer in upor cevovoda. Rezervoar je nameščen z odprtim in zaprtim ventilom za dovod dušika in ventilom za izpust dušika, hitrost ventilatorja pa se prilagaja s frekvenčnim regulatorjem. Sesalni tlak se prilagaja z regulacijskim ventilom na vsaki točki, da se zagotovi, da plin ne uhaja v ozračje, hkrati pa se lahko zagotovi zadosten sesalni tlak. Postopek izbere opremo z visoko stopnjo avtomatizacije, signal pa je povezan s centralnim nadzornim sistemom centralne kontrolne sobe kemične proizvodnje, ki ga upravlja osebje centralne kontrolne sobe brez dodajanja dodatnih operaterjev. Da bi preprečili blokado cevovoda, je na cevovodu za zbiranje izpušnih plinov nameščen cevovod za čiščenje s paro, čiščenje s paro pa se izvaja redno. S155gg

Prednosti postopka: Postopek predelave HOS z negativnim tlakom, ki ga je razvilo podjetje Xinjieyuan Technology, nima zemljišča, ima nizke investicijske in obratovalne stroške, temeljito obdelavo, ničelne emisije, predelani katran, amonijak in benzen HOS pa se lahko po recikliranju s postopki, kot je pralni stolp za benzen, pretvorijo v druge izdelke, kar izboljša stopnjo predelave in močno izboljša gospodarske koristi tovarne.

Vrsta izpusta: proces zgorevanja škodljivih izpušnih plinov z vračanjem (izpušni plini z visoko vsebnostjo kisika)

V tem postopku se izpušni plin HOS z višjo vsebnostjo kisika in nižjo dodano vrednostjo v oddelku za razžveplanje in oddelku za amonijev sulfid vnese v sistem negativnega tlaka koksarne kot porazdelitev zraka za sodelovanje pri zgorevanju koksarne, pri čemer se komponente HOS popolnoma oksidirajo in razgradijo.

Načelo delovanja: Zbrani plin z višjo vsebnostjo kisika in nižjo dodano vrednostjo se v oddelku za recikliranje kemične proizvodnje uvaja v koksarniški sistem za zgorevanje kot distribucija zraka po stolpu za pranje s kislino, stolpu za pranje z alkalnim sistemom in stolpu za pranje z vodo, da se doseže cilj temeljite oksidacije in razgradnje HOS. Trenutno ima večina koksarniških podjetij nameščene naprave za razžvepljevanje in denitracijo dimnih plinov iz koksarniških peči. Ta del žveplovega dioksida in dušikovega oksida se odstrani v napravi za razžvepljevanje in denitracijo, kar v bistvu omogoča ničelne emisije HOS. Za zagotovitev varnosti je pred dovajanjem izpušnih plinov v koksarniški sistem za zgorevanje nameščen detektor vnetljivih plinov, ki lahko v realnem času spremlja spremembe vnetljivih in eksplozivnih komponent v izpušnih plinih in pošlje signal krmilnemu sistemu DCS. Ko koncentracija komponent doseže nastavljeno mejo, DCS sproži alarm in samodejno odpre ventil za distribucijo zraka; ko koncentracija komponent doseže nastavljeno zgornjo mejo, se avtomatski ventil v koksarniški sistem zapre, da se zagotovi varnost proizvodnje.

Prednosti procesa

(1) Zmanjšanje stroškov gradnje z uporabo originalne koksarne kot naprave za zgorevanje; (2) Nizki obratovalni stroški, HOS v izpušnih plinih po zgorevanju se lahko reciklira, kar zmanjša porabo plina in tlak denitrifikacije v zadnjem delu SCR; (3) Visoka varnost, visoka stopnja avtomatizacije, možnost brez nadzora; (4) Dušikov oksid in žveplov dioksid, ki nastaneta po zgorevanju izpušnih plinov, se lahko neposredno odstranita z napravo za razžvepljevanje in denitracijo dimnih plinov koksarne, brez slabosti tradicionalne metode zgorevanja.

Rotacijski regenerativni neodvisni proces zgorevanja (RTO)

Metoda zgorevanja je trenutni bolj temeljit postopek čiščenja organskih odpadnih plinov (HOS), ki ga v celoti priznavajo različne industrije. Regenerativni termični oksidator (RTO), znan tudi kot regenerativni sežigalnik. Tehnologija spada med metode zgorevanja, shranjevanja toplote in integracije termične oksidacije v eno od tehnologij čiščenja HOS.

Načelo delovanja: Za zbiranje ubežnih izpušnih plinov v bližini se uporabljajo cevovodi in ventilatorji za vlek, izpušni plini vsakega procesa pa se razvrstijo za pranje in predobdelavo. NH3 v izpušnih plinih se v dekapiralnem stolpu izpere z absorpcijsko tekočino, ki reagira s H2SO4 v absorpcijski tekočini, absorpcijska tekočina pa se v dekapiralnem stolpu izpusti v rezervoar za matično lužnico v oddelku amonijevega sulfida. V alkalnem pralnem stolpu se raztopina NaOH uporablja za absorpcijo H2S, HCN in drugih kislih plinov v izpušnih plinih, absorpcijska tekočina v alkalnem pralnem stolpu pa se izpusti v mehanizirano čistilno posodo. Po izpiranju odpadnih plinov iz oddelka za ekstrakcijo soli se izperejo delci soli v odpadnih plinih; izpušni plini se po pranju zberejo v glavno cev za izpušne pline in nato s pomočjo relejnega ventilatorja pošljejo v separator plina in tekočine za ločevanje plina in tekočine. Po seriji zaznavanja koncentracije in krmiljenja tlaka/pretoka v procesu se glavni ventilator za vlek pošlje v rotacijski gorilnik za shranjevanje toplote (RTO) za čiščenje izpušnih plinov in končno doseže neškodljiv izpust.

Prednosti procesa

(1) Sistem za čiščenje odpadnih plinov in proizvodni sistem koksarne ne vplivata drug na drugega, sta neodvisna drug od drugega in imata nizke obratovalne stroške, ni potrebe po porabi koksarniškega plina; (2) stopnja čiščenja HOS ≥97 % (do 99,5 %), majhen vpliv na tlak vetra v cevovodu (±25 Pa, stabilno delovanje), celovita stopnja rekuperacije toplote ≥95 %; (3) Nimata vpliva na ohišje koksarne, da se prepreči dolgoročni vpliv povratnih izpušnih plinov na koksarno; (4) Ima višjo učinkovitost čiščenja izpušnih plinov kot povratno zgorevanje, da se v prihodnosti izpolnijo višje zahteve glede emisij; (5) Sistem RTO z rotacijskim ventilom ima 30 varnostnih ukrepov, ki od začetka odpravljajo varnostna tveganja; (6) Visoka stopnja avtomatizacije, celoten sistem lahko doseže samodejno delovanje brez nadzora.

Primer čiščenja HOS v projektu čiščenja odpadnih plinov iz delavnice za proizvodnjo premoga

Prvotna metoda čiščenja odpadnih plinov iz razžvepljevanja, ekstrakcije amonijevega sulfata in soli v kemičnih proizvodnih delavnicah je bila, da se enakomerno zberejo in nato vstopijo v stolp za pranje s kislinami in bazami, kjer se operejo, nato pa se pošljejo v koksarniško peč za mešanje in zgorevanje. Zaradi vse hujših okoljskih razmer prvotni postopek čiščenja ni več mogel zadostiti potrebam po poglobljeni obdelavi HOS. S19joe

Po večkratnih demonstracijah in raziskavah je naše podjetje sprejelo kombinirano procesno pot večstopenjskega pranja + ločevanja plina in tekočine + tehnologije rotacijskega shranjevanja toplote z neodvisnim zgorevanjem (RTO), ki temelji na popolnem izkoristku stare tehnologije. Izpušni plini vsakega procesa se operejo in predhodno obdelajo s klasifikacijo. NH3 v izpušnih plinih se opere z absorpcijsko tekočino v dekapiralnem stolpu in reagira s H2SO4 v absorpcijski tekočini. Absorpcijska tekočina v dekapiralnem stolpu se izpusti v rezervoar za matično lužnico v oddelku za amonijev sulfid. V alkalnem pralnem stolpu se raztopina NaOH uporablja za absorpcijo H2S, HCN in drugih kislih plinov v izpušnih plinih, absorpcijska tekočina v alkalnem pralnem stolpu pa se izpusti v mehanizirano čistilno posodo. Po pranju odpadnih plinov iz oddelka za ekstrakcijo soli se izperejo delci soli v odpadnih plinih; izpušni plini se po pranju zberejo v glavno cev za izpušne pline in nato s pomočjo relejnega ventilatorja pošljejo v separator plina in tekočine za ločevanje plina in tekočine. Po seriji spletnih meritev koncentracije in krmiljenja tlaka/pretoka v procesu se glavni ventilator z induciranim vlekom pošlje v rotacijski gorilnik za shranjevanje toplote (RTO) za čiščenje izpušnih plinov. HOS ≤ 20 mg/Nm3 (skupni nemetanski ogljikovodiki) po transformaciji; NOx ≤ 35 mg/Nm3; SO2 ≤ 15 mg/Nm3; delci ≤ 10 mg/Nm3; NH3 ≤ 5 mg/Nm3; H2S ≤ 0,5 mg/Nm3; HCN ≤ 0,5 mg/Nm3 v celoti izpolnjuje ustrezne zahteve standarda za nadzor emisij hlapnih organskih snovi za industrijska podjetja, standarda za emisije onesnaževal za koksno-kemično industrijo in ima ultra-ultra nizke emisije onesnaževal, prednosti pa so visoka učinkovitost odstranjevanja, nizki stroški gradnje in obratovanja, varnost in zanesljivost.