
Свеобухватно решење за третман испарљивих органских једињења у коксној индустрији
Испарљива органска једињења (ВОЦ) су важни прекурсори стварања О3, а неке од њихових компоненти имају јаку канцерогеност. Последњих година, концентрација О3 у глобалном амбијенталном ваздуху показује тренд повећања из године у годину, а проблем загађења О3 постаје све израженији, што је уско повезано са великим бројем емисија ВОЦ. Међу многим изворима загађења ВОЦ, производња кокса је један од важних извора загађења. У процесу производње кокса, проблем емисије ВОЦ издувних гасова је израженији, са вишеструким изворима емисије, вишеструким загађивачима и високом токсичношћу, неорганизованим емисијама и другим карактеристикама, озбиљним загађењем атмосферске средине. Што се тиче третмана отпадних гаса ВОЦ кокса, релевантна предузећа су покушала и истражила, а најчешћи су процес „тростепеног прања + апсорпција (уклањање) у прилогу“, тростепено прање + RTO процес, заптивање азотом + процес опоравка негативног притиска, повратак сагоревања отпадних гасова и други процеси третмана. Са објављивањем „Стандарда за контролу емисије испарљивих органских једињења за индустријска предузећа“, „Стандарда за емисију загађивача у хемијској индустрији коксовања“ и других политика, управљање испарљивим органским једињењима (VOC) из коксовања је веома хитно. Према карактеристикама издувних гасова VOC у различитим процесима, спровођење детаљног третмана, како би се постигли одрживи и стабилни стандарди, представља хитан проблем за предузећа.

Анализа главних извора испарљивих органских једињења у коксној индустрији
ИСП у коксној индустрији углавном потичу из процеса регенерације хемијске производње: главни извор загађења хладног бубња је испусна цев резервоара за катран, амонијак и друге компоненте, који углавном производе бензо[а]пирен, водоник-цијанид, феноле, нафтол, укупне угљоводонике без метана, амонијак, водоник-сулфид итд. Главни извори загађења у одељењу за десумпоростављање су постројења за регенерацију десумпоростављања и испусне цеви сваког резервоара, који углавном производе амонијак и водоник-сулфид. Главни извори загађења у одељењу за амонијум-сулфид су постројења за сушење амонијум-сулфидом, раствори амонијум-сулфида, резервоари за складиштење амонијака итд., који углавном производе честице, амонијак итд. Главни извори загађења у одељењу за прање бензена су јединица за ректификацију сировог бензена, испусна цев сваког сепаратора резервоара за уље, прерада рафинисаног бензена и прерада катрана итд., који углавном производе бензен и серије бензена, угљоводонике итд. Ова ИСП такође имају токсичне и штетне, запаљиве и експлозивне карактеристике. Због дугог и сложеног процеса у коксној индустрији, компоненте ИСП су разноврсне и тешко их је сакупљати и управљати. Обично, резервоар за складиштење са добром херметичким затварањем и ниским садржајем кисеоника усваја процес балансирања негативног притиска;
Због високог садржаја кисеоника, дисперзивни гас не може да уђе у систем за рекуперацију гаса, па се углавном третира процесом дисперзивног сакупљања и централизованим враћањем у коксну пећ за спаљивање или другу оксидациону инсинерацију. Пренос отпадног гаса испарљивих органских једињења на велике удаљености има проблеме као што су низак притисак и нафтол у отпадном гасу који лако кристалише и блокира цевовод. У овом тренутку је прикладно изградити посебну спалионицу.
Свеобухватна решења за третман испарљивих органских једињења компаније Xinjieyuan TechnologyУ целом процесу коксовања, хемијска производња је радионица која производи највише испарљивих органских једињења (VOC), посебно у области за опоравак, што је озбиљније, тако да је управљање VOC-има коксних постројења углавном концентрисано у области за опоравак. У области за опоравак постоји много опреме, а издувни гасови из различитих резервоара су директно повезани са атмосфером, што резултира озбиљним мирисом. Амонијак, катран, нафтален, фенол, цијанид, метан, угљоводоници и друге супстанце ће излазити у атмосферу, посебно бензен, водоник-сулфид и друге супстанце, али такође имају јаку токсичност, загађују животну средину, озбиљно утичући на животну средину и здравље околних радника. Свеобухватно решење за третман VOC-а компаније Xinjieyuan, према различитим процесима коксовања, пречишћавања гаса и хемијске производње, складиштења производа, третмана отпадних вода фенол цијанидом у коксном предузећу, карактеристике VOC-а и места испуштања су различити. Процес третмана VOC-а које испушта систем хемијске производње подељен је на потпуни биланс опоравка негативног притиска, повратак издувних гасова, RTO технологију ротационог складиштења топлоте како би се задовољили различити садржаји кисеоника, различите концентрације, разни сценарији примене решења за детаљан третман VOC-а.
Потпуни процес балансирања негативног притиска (издувни гас са ниским садржајем кисеоника)Сакупљени гас са добром непропусношћу за ваздух, ниским садржајем кисеоника и високом додатом вредношћу, као што су секција хладног бубња, секција за елуирање бензена и секција за складиштење нафте, третира се у торњу за прање нафте у свакој области, а затим се затвара азотом и враћа у гасни систем под пуним негативним притиском. Овај процес захтева добар ефекат заптивања резервоара, тако да ваздух не може лако да уђе у зону негативног притиска, што може боље контролисати садржај кисеоника у гасу.

Принцип рада: Прво, отворени и затворени уређај за заптивање азотом се инсталира на затвореном резервоару. Када се резервоар налази у и ван материјала, вентил за заптивање азотом се користи за довод и испуштање азота, а део гаса који прелази се испушта азотом. Повежите вентил за испуштање затвореног резервоара са системом негативног притиска, инсталирајте сет микро уређаја за контролу кисеоника са негативним притиском испред вентилатора, подесите одређени притисак, само усисавајте издувне гасове које испуштају ови резервоари у систем негативног притиска, али немојте превише кисеоника уносити у систем негативног притиска када се притисак вентилатора промени, што може изазвати безбедносне ризике.
Технологија заптивања азотом се углавном примењује за заптивање резервоара у подручју резервоара. Азот се користи за допуњавање гасног простора у резервоару када ниво течности у резервоару падне или температура падне. Пуњењем резервоара азотом изнад нивоа течности, спречава се континуирана гасификација течног медијума и инхибира се излазак гасификације медијума. Када ниво довода у резервоар порасте или температура порасте, притисак гаса у резервоару расте, вентил за испуштање азота се отвара и азот излази, како би се одржао баланс притиска у резервоару. Након што је резервоар за складиштење затворен азотом, може се ефикасно смањити емисија издувних гасова из резервоара. Гасни простор у резервоару је углавном мешавина запаљивог гаса и азота, која неће формирати експлозивну смешу гасова. То може побољшати безбедност производње предузећа, смањити токсичне и штетне медије у радном простору и ефикасно заштитити животну средину и одржати физичко и ментално здравље радника. Истовремено, количина издувних гасова уведених у гасни систем третманом азотног заптивања је веома мала (максимална количина је мања од 1000м3) и неће негативно утицати на гасовод.
Ток процеса
(1) Подесите усис цевовода испред уређаја за контролу микро негативног притиска кисеоника на -100-200Pa, а усис испуштајућег отвора резервоара на 0~-50Pa. У складу са дужином цевовода од резервоара до уређаја за контролу микро негативног притиска кисеоника испред вентилатора, са различитим дужинама цевовода и различитим отпорима, подесите усис испуштајућег отвора резервоара као подешену вредност са степеном отварања вентила на резервоару; (2) Уређај за контролу микро негативног притиска кисеоника је повезан са рефлуксном цеви вентилатора или предњом цеви вентилатора, а усис уређаја за контролу микро негативног притиска кисеоника се подешава на -1000~-5000Pa преко регулационог вентила; (3) Посебна унутрашња структура уређаја за контролу кисеоника са микро негативним притиском састоји се од усисног дела, коморе за ограничавање притиска воденог заптивача, гасног воденог заптивача, вакуумске коморе, преграде, регулационог вентила, рефлуксне цеви, вакуумског мерача, преливне цеви, цеви за довод воде итд. Под дејством негативног притиска, гас у улазној цеви пробија водени заптивач и улази у вакуумски део, где се усисава у цев за гас вентилатора, а висина воденог заптивача се мења са променом усисавања. Рекуперисани издувни гас може једноставно да пробије водени заптивач да би извршио вакуумски систем и одржао константну усисну снагу штетних издувних гасова. Водена пара коју гас односи се кондензује на прегради и улази у рефлуксну цев и враћа се у систем воденог заптивача. Део водене паре се уноси у гас гасом, па је неопходно користити цев за додатну воду како би се осигурала висина воденог заптивача. Читав процес нема емисије, нема цурења, безбедан је и поуздан и заиста остварује третман хемијских издувних гасова са нултом емисијом. Усисна снага сваког резервоара је подешена на -100~0 Па, а усисна снага сваког резервоара се подешава у складу са дужином, калибром и отпором цевовода. Резервоар је инсталиран са отвореним и затвореним вентилом за довод азота и вентилом за испуштање азота, а брзина вентилатора се подешава контролером фреквентне конверзије. Усисна снага се подешава регулационим вентилом у свакој тачки како би се осигурало да гас неће излазити у атмосферу, а истовремено се може осигурати да се одржава довољна усисна снага. Процес бира опрему са високим степеном аутоматизације, а сигнал је повезан са централним контролним системом централне контролне собе хемијске производње, којим управља особље централне контролне собе без додавања додатних оператера. Да би се спречило зачепљење цевовода, цевовод за чишћење паром је инсталиран на цевоводу за сакупљање издувних гасова, а чишћење паром се редовно врши.
Предности процеса: Процес опоравка негативног притиска испарљивих органских једињења који је развила компанија Xinjieyuan Technology нема површину, ниске инвестиционе и оперативне трошкове, темељан третман, нулте емисије, а катран, амонијак и бензен који се опорављају од испарљивих органских једињења могу се претворити у друге производе након рециклирања кроз процесе као што је торањ за прање бензена, побољшавајући стопу опоравка и значајно побољшавајући економске користи фабрике.
Тип испуштања штетних издувних гасова процес сагоревања (издувни гас са високим садржајем кисеоника)У овом процесу, издувни гас испарљивих органских једињења (VOC) са вишим садржајем кисеоника и нижом додатом вредношћу у одељку за десумпорацију и одељку за амонијум сулфид се уводи у систем негативног притиска коксне пећи као дистрибуција ваздуха како би учествовао у сагоревању коксне пећи, а компоненте испарљивих органских једињења се потпуно оксидују и разлажу.
Принцип рада: Сакупљени гас са вишим садржајем кисеоника и нижом додатом вредношћу у одељењу за хемијско опоравак уводи се у коксну пећ као дистрибуција ваздуха након торња за прање киселином, торња за прање алкалијама и торња за прање водом, како би се постигла сврха темељне оксидације и разградње испарљивих органских једињења (VOC). Тренутно, већина коксних предузећа има инсталиране уређаје за десулфуризацију и денитрацију димних гасова коксних пећи, овај део сумпор-диоксида, азот-оксида, биће уклоњен у уређају за десулфуризацију и денитрацију, у основи може постићи третман са нултом емисијом VOC. Ради безбедности, детектор запаљивих гасова се поставља пре него што се издувни гас уведе у коксну пећ ради сагоревања, који може да прати промену запаљивих и експлозивних компоненти у издувним гасом у реалном времену и шаље сигнал DCS контролном систему. Када концентрација компоненте достигне подешену границу, DCS алармира и аутоматски отвара вентил за дистрибуцију ваздуха; када концентрација компоненте достигне подешену горњу границу, аутоматски вентил у коксној пећи се искључује како би се осигурала безбедност производње.

Предности процеса(1) Смањење трошкова изградње коришћењем оригиналне коксне пећи као уређаја за сагоревање; (2) Ниски оперативни трошкови, испарљива органска једињења у издувним гасовима након сагоревања могу се рециклирати, смањујући потрошњу гаса, смањујући притисак денитрификације задњег SCR-а; (3) Висока безбедност, висок степен аутоматизације, може се реализовати без надзора; (4) Азот-оксид и сумпор-диоксид који настају након сагоревања издувних гасова могу се директно уклонити уређајем за десулфуризацију и денитрацију димних гасова коксне пећи, без недостатака традиционалног начина сагоревања.
Ротациони регенеративни независни процес сагоревања (RTO)
Метода сагоревања је тренутни темељитији процес пречишћавања органских отпадних гасова (ВОЦ), који је у потпуности препознат од стране разних индустрија. Регенеративни термички оксидатор (РТО), такође познат као регенеративни инсинератор. Технологија припада врсти методе сагоревања, складиштења топлоте, интеграције термичке оксидације у једну од технологија пречишћавања ВОЦ.
Принцип рада: Користите цевоводе и вентилаторе са индукованим промајом за сакупљање издувних гасова у близини, а издувни гас сваког процеса се класификује за прање и претходну обраду. NH3 у издувним гасовима се пере апсорпционом течношћу у торњу за кисељење и реагује са H2SO4 у апсорпционој течности, а апсорпциона течност у торњу за кисељење се испушта у резервоар матичне луге одељка амонијум сулфида. У торњу за прање алкалија, раствор NaOH се користи за апсорпцију H2S, HCN и других киселих гасова у издувним гасовима, а апсорпциона течност у торњу за прање алкалија се испушта у механизовани резервоар за бистрење. Након што се испере отпадни гас из одељка за екстракцију соли, честице соли у отпадном гасу се испирају; издувни гас се након прања сакупља у главну цев за издувне гасове, а затим се помоћу релејног вентилатора шаље у сепаратор гаса и течности ради раздвајања гаса и течности. Након серије онлајн детекције концентрације и контроле притиска/протока у процесу, главни вентилатор са индукованим промајом се шаље у ротациони горионик са независним акумулатором топлоте (RTO) ради пречишћавања издувних гасова, и коначно се постиже безопасно испуштање.
Предности процеса
(1) Систем за третман отпадних гасова и систем производње коксне пећи не утичу један на други, независно један од другог и са ниским оперативним трошковима, нема потребе за трошењем коксног гаса; (2) Стопа пречишћавања испарљивих органских једињења ≥97% (до 99,5%), мали утицај на притисак ветра у цевоводу (±25Pa, стабилан рад), свеобухватна стопа рекуперације топлоте ≥95%; (3) Немају утицаја на тело коксне пећи, како би се избегао дугорочни утицај повратних издувних гасова на коксну пећ; (4) Има већу ефикасност пречишћавања издувних гасова од повратног сагоревања како би се испунили већи захтеви за емисију у будућности; (5) Систем ротационог вентила RTO подешен је са 30 безбедносних мера, од самог почетка како би се елиминисали безбедносни ризики; (6) Висок степен аутоматизације, цео систем може да оствари аутоматски рад, без надзора.
Случај третмана испарљивих органских једињења у пројекту третмана отпадних гасова радионице за производњу угља
Оригинални метод третмана отпадног гаса са места десумпороизације, екстракције амонијум сулфата и соли у хемијским производним радионицама јесте његово равномерно сакупљање, а затим улазак у торањ за прање киселинама и алкалијама ради прања, а затим слање у коксну пећ ради мешања и сагоревања. Због све теже ситуације у погледу заштите животне средине, оригинални процес третмана све више није могао да задовољи потребе за темељним третманом испарљивих органских једињења.
Након вишеструких демонстрација и истраживања, наша компанија усваја комбиновани процес вишестепеног прања + сепарације гаса и течности + ротационог складиштења топлоте независне технологије сагоревања (RTO) на основу потпуног искоришћавања старог. Издувни гасови сваког процеса се пере и претходно третирају класификацијом. NH3 у издувним гасовима се пере апсорпционом течношћу у торњу за кисељење и реагује са H2SO4 у апсорпционој течности. Апсорпциона течност из торња за кисељење се испушта у резервоар матичне луге одељка за амонијум сулфид. У торњу за прање алкалија, раствор NaOH се користи за апсорпцију H2S, HCN и других киселих гасова у издувним гасовима, а апсорпциона течност из торња за прање алкалија се испушта у механизовани резервоар за бистрење. Након што се испере отпадни гас из одељка за екстракцију соли, честице соли у отпадном гасу се испирају; издувни гас се након прања сакупља у главну цев за издувне гасове, а затим се помоћу релејног вентилатора шаље у сепаратор гаса и течности ради сепарације гаса и течности. Након серије онлајн детекције концентрације и контроле притиска/протока у процесу, главни индуковани вентилатор се шаље до ротационог горионика са независним акумулатором топлоте (RTO) ради третмана пречишћавања издувних гасова. VOCs≤20mg/Nm3 (укупни неметански угљоводоници) након трансформације; NOx≤35mg/Nm3; SO2≤15mg/Nm3; Честице ≤10mg/Nm3; NH3≤5mg/Nm3; H2S≤0.5mg/Nm3; HCN≤0.5mg/Nm3, у потпуности испуњавају релевантне захтеве Стандарда за контролу емисије испарљивих органских материја за индустријска предузећа, Стандарда за емисију загађивача за хемијску индустрију кокса и ултра-ниске емисије загађивача, а има предности високе ефикасности уклањања, ниских трошкова изградње и рада, безбедности и поузданости.