Koksindustrins omfattande lösning för behandling av flyktiga organiska föreningar (VOC)
Flyktiga organiska föreningar (VOC) är viktiga föregångare till O3-produktion, och vissa av deras komponenter har stark cancerframkallande egenskaper. Under senare år har O3-koncentrationen i den globala luften ökat år för år, och problemet med O3-föroreningar har blivit alltmer framträdande, vilket är nära relaterat till ett stort antal VOC-utsläpp. Bland många VOC-föroreningskällor är koksproduktion en av de viktigaste föroreningskällorna. I processen för koksproduktion är utsläppsproblemet från VOC-avgaser mer framträdande, med flera utsläppskällor, flera föroreningar och hög toxicitet, oorganiserade utsläpp och andra egenskaper, allvarlig förorening av den atmosfäriska miljön. Med tanke på behandlingen av koks-VOC-avgaser har relevanta företag försökt och utforskat, de vanligaste är "trestegstvätt + absorption (borttagning) bifogad"-processen, trestegstvätt + RTO-processen, kvävetätning + negativt tryckåtervinningsprocess, förbränning av avgasåterföring och andra behandlingsprocesser. Med lanseringen av "Volatile organic compounds Emission Control Standards for Industrial Enterprises", "Coking Chemical Industry Pollutant Emission Standards" och andra policyer är hanteringen av VOC från koksning mycket brådskande. Beroende på egenskaperna hos VOC:s avgaser i olika processer är det ett brådskande problem för företag att genomföra en djupgående behandling för att uppnå hållbara och stabila standarder.
Analys av de viktigaste källorna till flyktiga organiska föreningar (VOC) i koksindustrin
VOC i koksindustrin kommer huvudsakligen från återvinningsprocesser i den kemiska produktionen: den huvudsakliga föroreningskällan i den kalla trumsektionen är utloppsröret för tjära, ammoniak och andra lagringstankar, som huvudsakligen producerar bens[a]pyren, vätecyanid, fenoler, naftol, icke-metan totala kolväten, ammoniak, vätesulfid, etc. De huvudsakliga föroreningskällorna i avsvavlingssektionen är avsvavlingsregenereringsanläggningarna och utloppsrören i varje lagringstank, vilka huvudsakligen består av ammoniak och vätesulfid. De huvudsakliga föroreningskällorna i ammoniumsulfidsektionen är ammoniumsulfidtorkanläggningar, ammoniumsulfidlösningar, ammoniaklagringstankar, etc., som huvudsakligen producerar partiklar, ammoniak, etc. De huvudsakliga föroreningskällorna i bensentvättsektionen är rektifieringsenheter för råbensen, utloppsrören i varje oljeseparatortank, bearbetning av raffinerad bensen och tjärbearbetning, etc., som huvudsakligen producerar bensen och bensenserier, kolväten, etc. Dessa VOC har också giftiga och skadliga, brandfarliga och explosiva egenskaper. På grund av koksindustrins långa och komplexa process är VOC-komponenterna mångsidiga och svåra att samla in och hantera. Vanligtvis använder lagringstankar med god lufttäthet och låg syrehalt en process för återvinning av negativt tryck;
På grund av sin höga syrehalt kan den dispersiva gasen inte komma in i gasåtervinningssystemet, så den behandlas mestadels genom dispersiv uppsamling och centraliserad återföring till koksugnsförbränning eller annan oxidationsförbränning. Långdistanstransport av VOC-avgaser har problem som lågt tryck och naftol i avgasen kristalliserar lätt och blockerar rörledningen. Vid denna tidpunkt är det lämpligt att bygga en separat förbränningsanläggning.
Xinjieyuan Technology VOC-behandling, omfattande lösningarI hela koksprocessen är det återvinning av kemiska ämnen som producerar mest flyktiga organiska föreningar (VOC), särskilt i återvinningsområdet. Därför är hanteringen av flyktiga organiska föreningar i koksverken huvudsakligen koncentrerad till återvinningsområdet. Det finns mycket utrustning involverad i återvinningsområdet, och avgaserna från olika tankar är direkt kopplade till atmosfären, vilket resulterar i en stark lukt. Ammoniak, tjära, naftalen, fenol, cyanid, metan och andra ämnen, särskilt bensen, vätesulfid och andra ämnen, kommer att släppas ut i atmosfären, men de har också stark toxicitet, föroreningar av miljön och allvarliga effekter på miljön och hälsan hos omgivande arbetare. Xinjieyuans omfattande behandlingslösning för flyktiga organiska föreningar (VOC) skiljer sig åt beroende på koksningsföretagets koksning, gasrening och återvinning av kemisk produktion, produktlagring, fenolcyanidavloppsrening av olika processer, och deras egenskaper och utsläppsplatser skiljer sig åt. VOC-behandlingsprocessen som släpps ut från det kemiska produktionssystemet är uppdelad i fullständig negativ tryckåtervinning, förbränning av avgasåterföring och roterande värmelagring för förbränning (RTO) för att möta olika syrehalter, koncentrationer och en mängd olika tillämpningsscenarier.
Fullständig negativ tryckåterställningsprocess (avgaser med låg syrehalt)Den uppsamlade gasen med god lufttäthet, låg syrehalt och högt mervärde, såsom kall trumsektion, bensenavskiljningssektion och oljedepåsektion, behandlas med oljetvätttorn i varje område, och förseglas sedan med kväve och återförs till gassystemet under fullt negativt tryck. Denna process kräver en god tätningseffekt hos tanken, så att luften inte lätt kan komma in i negativtryckszonen, vilket bättre kan kontrollera gasens syrehalt.
Arbetssätt: Först installeras den öppna och stängda kvävetätningsanordningen på den stängda tanken. När tanken är i och ur materialet används kvävetätningsventilen för kvävgastillförsel och kvävgasutsläpp, och en del av restgasen släpps ut med kvävgas. Anslut den stängda tankens utsläppsventil till undertryckssystemet, installera en uppsättning mikro-negativtryckssyrekontrollanordning framför fläkten, ställ in ett visst tryck, sug bara in avgasen som släpps ut från dessa tankar i undertryckssystemet, men inte för mycket syre i undertryckssystemet när fläkttrycket ändras, vilket orsakar säkerhetsrisker.
Kvävetätningsteknik tillämpas huvudsakligen på tätning av tankar i reservoarområdet. Kväve används för att komplettera gasutrymmet i tanken när vätskenivån i tanken sjunker eller temperaturen minskar. Genom att fylla tanken med kväve över vätskenivån förhindras kontinuerlig förgasning av det flytande mediet och förgasningsläckaget hämmas. När tankens matningsnivå stiger eller temperaturen stiger stiger gastrycket i tanken, kvävetätningsventilen öppnas och kvävet släpps ut för att bibehålla tryckbalansen i tanken. Efter att lagringstanken har tätats med kväve kan det effektivt minska avgasutsläppen från tanken. Gasutrymmet i tanken är huvudsakligen en blandning av brännbar gas och kväve, som inte kommer att bilda en explosiv gasblandning. Det kan förbättra företagets produktionssäkerhet, minska giftiga och skadliga medier i driftsutrymmet och effektivt skydda miljön och upprätthålla arbetarnas fysiska och psykiska hälsa. Samtidigt är mängden avgaser som införs i gassystemet genom kvävetätningsbehandling mycket liten (den maximala mängden är mindre än 1000 m3), och det kommer inte att påverka gassystemets rörledning negativt.
Processflöde
(1) Ställ in sugtrycket på rörledningen framför mikronegativtryckssyrekontrollanordningen till -100-200 Pa, och sugtrycket på tankens utloppsport till 0~-50 Pa. Beroende på rörledningens längd från tanken till mikronegativtryckssyrekontrollanordningen framför fläkten, med olika rörledningslängder och olika motstånd, justera sugtrycket på tankens utloppsport till det inställda värdet med öppningsgraden för ventilen på tanken; (2) Mikronegativtryckssyrekontrollanordningen är ansluten till fläktens återflödesrör eller fläktens främre rör, och sugtrycket på mikronegativtryckssyrekontrollanordningen justeras till -1000~-5000 Pa via reglerventilen; (3) Den speciella interna strukturen hos mikronegativtryckssyrekontrollanordningen består av sugrör, tryckbegränsande vattentätningskammare, gasvattentätning, vakuumkammare, baffel, reglerventil, återflödesrör, vakuummätare, överloppsrör, vattentillförselrör etc. Under inverkan av negativt tryck bryter gasen i inloppsröret igenom vattentätningen och in i vakuumdelen, och sugs in i fläktgasröret, och vattentätningens höjd ändras med förändringen i sugningen. De återvunna avgaserna kan precis bryta igenom vattentätningen för att genomföra vakuumsystemet, och hålla sugningen av den skadliga avgasledningen konstant. Vattenångan som transporteras bort av gasen kondenseras vid baffeln för att in i återflödesröret och återgå till vattentätningssystemet. En del vattenånga förs in i gasen av gasen, så det är nödvändigt att använda vattentillskottsröret för att säkerställa vattentätningens höjd. Hela processen har inga utsläpp, inget läckage, är säker och tillförlitlig, och uppnår verkligen nollutsläppsbehandling av kemiska avgaser. Sugkraften för varje tank är inställd på -100~0 Pa, och sugkraften för varje tank ställs in enligt rörledningens längd, kaliber och motstånd. Tanken är installerad med öppen och stängd kvävgastillförselventil och kvävgasutloppsventil, och fläktens hastighet justeras med en frekvensomvandlingsregulator. Sugkraften justeras av reglerventilen vid varje punkt för att säkerställa att gasen inte läcker ut i atmosfären, och samtidigt kan det säkerställas att tillräckligt sugkraft bibehålls. Processen väljer utrustning med hög grad av automatisering, och signalen är ansluten till det centrala styrsystemet i det centrala kontrollrummet för den kemiska produktionen, som drivs av personalen i det centrala kontrollrummet utan att ytterligare operatörer tillsätts. För att förhindra blockering av rörledningen installeras en ångrengöringsledning på avgasuppsamlingsledningen, och ångrengöring utförs regelbundet.
Processfördelar: Återvinningsprocessen för negativ tryckbalans mellan flyktiga organiska föreningar (VOC) som utvecklats av Xinjieyuan Technology kräver ingen markyta, låga investerings- och driftskostnader, grundlig behandling, nollutsläpp, och återvunnen tjära, ammoniak och bensen kan omvandlas till andra produkter efter att ha återvunnits genom processer som bensentvätttorn, vilket förbättrar återvinningsgraden och avsevärt förbättrar fabrikens ekonomiska fördelar.
Utsläppstyp skadliga avgasåterförbränningsprocess (avgaser med hög syrehalt)I denna process införs flyktiga organiska föreningar (VOC) i avgaser med högre syrehalt och lägre mervärde i avsvavlingssektionen och ammoniumsulfidsektionen i koksugnens negativa trycksystem som luftfördelning för att delta i koksugnens förbränning, och de flyktiga organiska föreningarna oxideras och sönderdelas fullständigt.
Arbetssätt: Den uppsamlade gasen med högre syrehalt och lägre mervärde i den kemiska produktionsåtervinningssektionen förs in i koksugnens förbränning som luftdistribution efter syratvätttorn, alkalitvätttorn och vattentvätttorn, för att uppnå syftet med grundlig oxidation och nedbrytning av flyktiga organiska föreningar. För närvarande har de flesta koksföretag installerat avsvavlings- och denitreringsanordningar för rökgaser i koksugnar. Denna del av svaveldioxid och kväveoxid kommer att avlägsnas i avsvavlings- och denitreringsanordningen, vilket i princip kan uppnå nollutsläpp av VOC-behandling. För att garantera säkerheten installeras en detektor för brännbara gaser innan avgaserna matas in i koksugnen för förbränning, vilken kan övervaka förändringen av brandfarliga och explosiva komponenter i avgaserna i realtid och skicka signalen till DCS-styrsystemet. När komponentkoncentrationen når den inställda gränsen larmar DCS och öppnar automatiskt luftfördelningsventilen. När komponentkoncentrationen når den inställda övre gränsen stängs den automatiska ventilen in i koksugnen av för att säkerställa produktionssäkerheten.
Processfördelar(1) Minska bygginvesteringskostnaden genom att använda den ursprungliga koksugnen som förbränningsanordning; (2) Låg driftskostnad, VOC i avgaserna efter förbränning kan återvinnas, vilket minskar gasförbrukningen och minskar denitrifikationstrycket i den bakre SCR-enheten; (3) Hög säkerhet, hög grad av automatisering, kan genomföras obevakat; (4) Kväveoxid och svaveldioxid som genereras efter avgasförbränning kan avlägsnas direkt med koksugnens rökgasavsvavlings- och denitreringsanordning, utan nackdelarna med traditionell förbränningsmetod.
Roterande regenerativ oberoende förbränningsprocess (RTO)
Förbränningsmetoden är den nuvarande mer grundliga processen för rening av organiska avfallsgaser (VOC) och har blivit fullt erkänd av olika industrier. Regenerativ termisk oxidator (RTO), även känd som regenerativ förbränningsanläggning. Tekniken tillhör en typ av förbränningsmetod, värmelagring, termisk oxidation och integrering i en av VOC-reningsteknikerna.
Arbetsprincip: Använd rörledningar och inducerade fläktar för att samla upp de flyktiga avgaserna i närheten, och avgaserna från varje process klassificeras för tvättning och förbehandling. NH3 i avgaserna tvättas av absorptionsvätskan i bettornet och reagerar med H2SO4 i absorptionsvätskan, och absorptionsvätskan i bettornet släpps ut i moderlutstanken i ammoniumsulfidsektionen. I alkalitvätttornet används NaOH-lösning för att absorbera H2S, HCN och andra sura gaser i avgaserna, och absorptionsvätskan i alkalitvätttornet släpps ut i den mekaniserade klarningstanken. Efter att avgaserna från saltutvinningssektionen har tvättats tvättas saltpartiklarna i avgaserna. Avgaserna samlas upp i avgasernas huvudrör efter tvättning och skickas sedan till gas-vätskeseparatorn av reläfläkten för gas-vätskeseparation. Efter en serie online-koncentrationsdetektering och tryck-/flödesreglering i processen skickas huvudfläkten till den roterande värmelagringsoberoende brännaren (RTO) för avgasrening, för att slutligen uppnå ofarlig utsläpp.
Processfördelar
(1) Avgasreningssystemet och koksugnsproduktionssystemet påverkar inte varandra, är oberoende av varandra och har låga driftskostnader, inget behov av att förbruka koksugnsgas; (2) Reningsgrad för flyktiga organiska föreningar (VOC) ≥97 % (upp till 99,5 %), liten påverkan på rörledningens vindtryck (±25 Pa, stabil drift), omfattande värmeåtervinningsgrad ≥95 %; (3) Påverkar inte koksugnens kropp för att undvika långsiktig påverkan av returavgaser på koksugnen; (4) Den har högre avgasreningseffektivitet än returförbränning för att möta högre utsläppskrav i framtiden; (5) Roterande ventilsystem med RTO har konfigurerat 30 säkerhetsåtgärder, från grunden för att eliminera säkerhetsrisker; (6) Hög grad av automatisering, hela systemet kan uppnå automatisk drift utan tillsyn.
Fallstudie om behandling av flyktiga organiska föreningar i ett projekt för behandling av avgaser i en verkstad för kolproduktion
Den ursprungliga behandlingsmetoden för avgaser från avsvavling, ammoniumsulfat och saltutvinning i kemiska produktionsverkstäder är att samla upp dem jämnt och sedan föras in i syra- och alkalitvätttornet för tvättning, och sedan skicka dem till koksugn för blandning och förbränning. Med tanke på den allt allvarligare miljöskyddssituationen har den ursprungliga behandlingsprocessen i allt högre grad inte kunnat möta behoven av djuprengöring av flyktiga organiska föreningar.
Efter upprepade demonstrationer och undersökningar har vårt företag antagit den kombinerade processvägen med flerstegstvättning + gas-vätskeseparation + roterande värmelagringsoberoende förbränningsteknik (RTO) baserat på att fullt ut utnyttja det gamla. Avgaserna från varje process tvättas och förbehandlas genom klassificering. NH3 i avgaserna tvättas av absorptionsvätskan i bettornet och reagerar med H2SO4 i absorptionsvätskan. Absorptionsvätskan i bettornet släpps ut i moderlutstanken i ammoniumsulfidsektionen. I alkalitvätttornet används NaOH-lösning för att absorbera H2S, HCN och andra sura gaser i avgaserna, och absorptionsvätskan i alkalitvätttornet släpps ut i den mekaniserade klarningstanken. Efter att avgaserna från saltutvinningssektionen har tvättats tvättas saltpartiklarna i avgaserna. Avgaserna samlas upp i avgasens huvudrör efter tvättning och skickas sedan till gas-vätskeseparatorn med hjälp av reläfläkten för gas-vätskeseparation. Efter en serie online-koncentrationsdetektering och tryck-/flödesreglering i processen skickas den huvudsakliga inducerade fläkten till den roterande värmeackumulatorns oberoende brännare (RTO) för avgasrening. VOC ≤20 mg/Nm3 (icke-metan totalt kolväte) efter omvandling; NOx ≤35 mg/Nm3; SO2 ≤15 mg/Nm3; Partiklar ≤10 mg/Nm3; NH3 ≤5 mg/Nm3; H2S ≤0,5 mg/Nm3; HCN ≤0,5 mg/Nm3, uppfyller helt de relevanta kraven i Volatile Organic Material Emission Control Standard for Industrial Enterprises, Pollutant Emission Standard for Coking Chemical Industry och ultra-ultra-låga utsläpp av föroreningar, och har fördelarna med hög avskiljningseffektivitet, låga konstruktions- och driftskostnader, säkerhet och tillförlitlighet.
