حل المعالجة الشاملة للمركبات العضوية المتطايرة في صناعة فحم الكوك
تعتبر المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) سلائف مهمة لتوليد O3، وبعض مكوناتها لها قدرة قوية على التسبب في السرطان. في السنوات الأخيرة، أظهر تركيز O3 في الهواء المحيط العالمي اتجاهًا للتزايد عامًا بعد عام، وأصبحت مشكلة تلوث O3 بارزة بشكل متزايد، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بعدد كبير من انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة. في العديد من مصادر التلوث بالمركبات العضوية المتطايرة، يعد إنتاج فحم الكوك أحد مصادر التلوث المهمة. في عملية إنتاج فحم الكوك، تكون مشكلة انبعاث غازات عادم المركبات العضوية المتطايرة أكثر وضوحًا، مع وجود مصادر انبعاث متعددة، وملوثات متعددة وسمية عالية، وانبعاث غير منظم وخصائص أخرى، وتلوث خطير للبيئة الجوية. في ضوء معالجة غاز نفايات المركبات العضوية المتطايرة بفحم الكوك، حاولت الشركات ذات الصلة واستكشفت، والأكثر شيوعًا هي عملية "ثلاث مراحل الغسيل + الامتصاص (الإزالة) المرفقة"، عملية الغسيل ثلاثية المراحل + عملية RTO، ختم النيتروجين + عملية استعادة الضغط السلبي، احتراق غاز النفايات وعمليات المعالجة الأخرى. مع إصدار "معايير التحكم في انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة للمؤسسات الصناعية" و"معايير انبعاثات ملوثات صناعة فحم الكوك" وغيرها من السياسات، أصبحت إدارة المركبات العضوية المتطايرة لفحم الكوك أمرًا ملحًا للغاية، وفقًا لخصائص غاز عادم المركبات العضوية المتطايرة في العمليات المختلفة التي يجب تنفيذها في المعالجة المتعمقة، لتحقيق معايير مستدامة ومستقرة هي مشكلة ملحة للمؤسسات.
تحليل المصادر الرئيسية للمركبات العضوية المتطايرة في صناعة فحم الكوك
تأتي المركبات العضوية المتطايرة في صناعة فحم الكوك بشكل أساسي من عملية استخلاص الإنتاج الكيميائي: مصدر التلوث الرئيسي لقسم البرميل البارد هو أنبوب تفريغ القطران والأمونيا وصهاريج التخزين الأخرى، والتي تنتج بشكل أساسي بنزو [أ] بيرين وسيانيد الهيدروجين والفينول والنفثول وغير ذلك. الميثان الهيدروكربون الكلي، والأمونيا، وكبريتيد الهيدروجين، وما إلى ذلك. مصادر التلوث الرئيسية لقسم إزالة الكبريت هي مرافق تجديد إزالة الكبريت وأنابيب التفريغ لكل خزان، والتي تتكون أساسًا من الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين. مصادر التلوث الرئيسية لقسم كبريتيد الأمونيوم هي مرافق تجفيف كبريتيد الأمونيوم، ومحاليل كبريتيد الأمونيوم، وصهاريج تخزين الأمونيا، وما إلى ذلك، وتنتج بشكل رئيسي المواد الجسيمية، والأمونيا، وما إلى ذلك. مصادر التلوث الرئيسية لقسم غسيل البنزين هي وحدة تصحيح البنزين الخام، وأنابيب التفريغ لكل فاصل خزان الزيت، ومعالجة البنزين المكرر ومعالجة القطران، وما إلى ذلك، بشكل رئيسي إنتاج سلسلة البنزين والبنزين، والهيدروكربونات، وما إلى ذلك. تتميز هذه المركبات العضوية المتطايرة أيضًا بخصائص سامة وضارة وقابلة للاشتعال والانفجار. نظرًا للعملية الطويلة والمعقدة لصناعة فحم الكوك، فإن مكونات المركبات العضوية المتطايرة متنوعة ويصعب جمعها وإدارتها. عادةً، يعتمد خزان التخزين ذو الإحكام الجيد ومحتوى الأكسجين المنخفض عملية توازن استرداد الضغط السلبي؛
بسبب محتواه العالي من الأكسجين، لا يمكن للغاز المشتت أن يدخل إلى نظام استعادة الغاز، لذلك تتم معالجته في الغالب من خلال عملية التجميع المشتت والعودة المركزية إلى حرق فرن فحم الكوك أو حرق الأكسدة الآخر. يعاني نقل غاز نفايات المركبات العضوية المتطايرة لمسافات طويلة من مشاكل مثل الضغط المنخفض ومن السهل تبلور النفثول في غاز النفايات وعرقلة خط الأنابيب. في هذا الوقت، من المناسب بناء محرقة منفصلة.
Xinjieyuan Technology معالجة المركبات العضوية المتطايرة حلول شاملة في عملية فحم الكوك بأكملها، تعد عملية استرداد إنتاج المواد الكيميائية هي ورشة العمل التي تنتج معظم المركبات العضوية المتطايرة، خاصة في منطقة الاسترداد الأكثر خطورة، وبالتالي فإن إدارة المركبات العضوية المتطايرة في مصانع فحم الكوك تتركز بشكل أساسي في منطقة الاسترداد. هناك العديد من المعدات المشاركة في منطقة الاسترداد، ويرتبط غاز العادم من الخزانات المختلفة مباشرة بالجو، مما يؤدي إلى رائحة خطيرة. سوف تتسرب الأمونيا والقطران والنفثالين والفينول والسيانيد وهيدروكربونات الميثان وغيرها من المواد إلى الغلاف الجوي، وخاصة البنزين وكبريتيد الهيدروجين وغيرها من المواد، ولكن لها أيضًا سمية قوية وتلوث البيئة، وتؤثر بشكل خطير على البيئة وصحة الإنسان. العمال المحيطة. Xinjieyuan حل المعالجة الشامل للمركبات العضوية المتطايرة، وفقًا لفحم الكوك وتنقية الغاز واسترداد الإنتاج الكيميائي، وتخزين المنتجات، ومعالجة مياه الصرف الصحي للسيانيد الفينول لعمليات مختلفة لخصائص المركبات العضوية المتطايرة ومواقع التفريغ مختلفة، وعملية معالجة المركبات العضوية المتطايرة التي يتم تفريغها بواسطة نظام الإنتاج الكيميائي هي مقسمة إلى توازن استرداد الضغط السلبي الكامل، واحتراق غاز العادم، وتقنية حرق تخزين الحرارة الدوارة RTO لتلبية محتوى الأكسجين المختلف، والتركيزات المختلفة، ومجموعة متنوعة من سيناريوهات التطبيق لحلول المعالجة المتعمقة للمركبات العضوية المتطايرة.
عملية توازن استعادة الضغط السلبي بالكامل (غاز عادم منخفض الأكسجين) تتم معالجة الغاز المجمع ذو الإحكام الجيد ومحتوى الأكسجين المنخفض والقيمة المضافة العالية، مثل قسم الأسطوانة الباردة وقسم شطف البنزين وقسم مستودع النفط، بواسطة برج غسيل الزيت في كل منطقة، ثم يتم إغلاقه بالنيتروجين وإعادته إلى نظام الغاز تحت الضغط السلبي الكامل. تتطلب هذه العملية تأثير إغلاق جيد للخزان، بحيث لا يدخل الهواء بسهولة إلى منطقة الضغط السلبي، ويمكن التحكم بشكل أفضل في محتوى الأكسجين في الغاز.
مبدأ العمل: أولاً، يتم تركيب جهاز ختم النيتروجين المفتوح والمغلق على الخزان المغلق. عندما يدخل الخزان ويخرج من المادة، يتم استخدام صمام ختم النيتروجين لتزويد النيتروجين وتفريغ النيتروجين، ويتم تفريغ جزء من غاز الذيل مع غاز النيتروجين. قم بتوصيل صمام تحرير الخزان المغلق بنظام الضغط السلبي، وقم بتثبيت مجموعة من أجهزة التحكم في الأكسجين بالضغط السلبي الصغير أمام المروحة، واضبط ضغطًا معينًا، فقط قم بامتصاص غاز العادم الذي يتم تفريغه بواسطة هذه الخزانات في نظام الضغط السلبي، ولكن لا دخول الكثير من الأكسجين إلى نظام الضغط السلبي عندما يتغير ضغط المروحة، مما يسبب مخاطر على السلامة.
يتم تطبيق تكنولوجيا ختم النيتروجين بشكل أساسي على ختم الخزانات في منطقة الخزان. يستخدم النيتروجين لتكملة مساحة الغاز في الخزان عندما ينخفض مستوى السائل في الخزان أو تنخفض درجة الحرارة. عن طريق ملء الخزان بالنيتروجين أعلى من مستوى السائل، يتم منع الوسط السائل من التغويز المستمر ويتم منع هروب الوسط من التغويز. عندما يرتفع مستوى تغذية الخزان أو ترتفع درجة الحرارة، يرتفع ضغط الغاز في الخزان، وينفتح صمام تفريغ النيتروجين ويهرب النيتروجين، وذلك للحفاظ على توازن الضغط في الخزان. بعد أن يتم إغلاق خزان التخزين بالنيتروجين، فإنه يمكن أن يقلل بشكل فعال من انبعاثات عادم الخزان. مساحة الغاز في الخزان عبارة عن خليط من الغاز القابل للاحتراق والنيتروجين، والذي لن يشكل خليط غاز قابل للانفجار. يمكنه تحسين سلامة الإنتاج للمؤسسة، وتقليل الوسائط السامة والضارة في مساحة التشغيل، وحماية البيئة بشكل فعال والحفاظ على الصحة البدنية والعقلية للعمال. في الوقت نفسه، كمية غاز العادم التي يتم إدخالها إلى نظام الغاز عن طريق معالجة ختم النيتروجين صغيرة جدًا (الحد الأقصى للكمية أقل من 1000 متر مكعب)، ولن يؤثر ذلك سلبًا على خط أنابيب نظام الغاز.
عملية تدفق
(1) اضبط شفط خط الأنابيب أمام جهاز التحكم في الأكسجين ذو الضغط السلبي الصغير على -100-200Pa، ومنفذ تحرير الشفط للخزان على 0 ~ -50Pa. وفقًا لطول خط الأنابيب من الخزان إلى جهاز التحكم في الأكسجين ذو الضغط السلبي الجزئي أمام المنفاخ، مع طول خط أنابيب مختلف ومقاومة مختلفة، اضبط شفط منفذ تحرير الخزان كقيمة محددة مع درجة فتح صمام على الخزان (2) يتم توصيل جهاز التحكم في الأكسجين ذو الضغط السلبي الصغير بأنبوب ارتداد المنفاخ أو الأنبوب الأمامي للمروحة، ويتم ضبط شفط جهاز التحكم في الأكسجين ذو الضغط السلبي الصغير عند -1000 ~ -5000Pa من خلال صمام التنظيم؛ (3) يتكون الهيكل الداخلي الخاص لجهاز التحكم في الأكسجين ذو الضغط السلبي الصغير من أنبوب الشفط، وغرفة ختم الماء للحد من الضغط، وختم الماء بالغاز، وغرفة التفريغ، والحاجز، وصمام التنظيم، وأنبوب الارتجاع، ومقياس الفراغ، وأنبوب الفائض، وإمدادات المياه الأنابيب، وما إلى ذلك. تحت تأثير الضغط السلبي، يخترق الغاز الموجود في أنبوب الإدخال ختم الماء ويدخل إلى الجزء الفراغي، ويتم امتصاصه في أنبوب غاز المنفاخ، ويتغير ارتفاع ختم الماء مع تغيير الشفط. يمكن لغاز العادم المستعاد أن يخترق ختم الماء لتنفيذ نظام التفريغ، والحفاظ على ثبات شفط خط أنابيب غاز العادم الضار. يتم تكثيف بخار الماء الذي يحمله الغاز عند الحاجز ليدخل إلى أنبوب الارتجاع ويعود إلى نظام ختم الماء. يتم جلب بعض بخار الماء إلى الغاز عن طريق الغاز، لذلك من الضروري استخدام أنبوب الماء الإضافي لضمان ارتفاع مانع تسرب الماء. العملية برمتها ليس لديها أي انبعاث، ولا تسرب، وآمنة وموثوقة، وتحقق حقًا معالجة انبعاثات صفرية لغاز العادم الكيميائي. يتم ضبط الشفط لكل خزان على -100~0Pa، ويتم ضبط الشفط لكل خزان وفقًا لطول وعيار ومقاومة خط الأنابيب. يتم تركيب الخزان مع صمام إمداد النيتروجين المفتوح والمغلق وصمام تفريغ النيتروجين، ويتم ضبط سرعة المروحة بواسطة جهاز التحكم في تحويل التردد. يتم ضبط الشفط بواسطة صمام التنظيم في كل نقطة لضمان عدم هروب الغاز إلى الغلاف الجوي، وفي الوقت نفسه، يمكن ضمان الحفاظ على الشفط الكافي. يتم في العملية اختيار معدات ذات درجة عالية من الأتمتة، ويتم ربط الإشارة بنظام التحكم المركزي لغرفة التحكم المركزية لإنتاج المواد الكيميائية، والتي يتم تشغيلها من قبل أفراد غرفة التحكم المركزية دون إضافة مشغلين إضافيين. من أجل منع انسداد خط الأنابيب، يتم تركيب خط أنابيب التنظيف بالبخار على خط أنابيب تجميع غاز العادم، ويتم إجراء التنظيف بالبخار بانتظام.
مزايا العملية: عملية استرداد توازن الضغط السلبي للمركبات العضوية المتطايرة التي طورتها شركة Xinjieyuan Technology لا تحتوي على مساحة أرض، وتكلفة استثمار وتشغيل منخفضة، ومعالجة شاملة، وانبعاثات صفرية، ويمكن تحويل القطران والأمونيا والبنزين المسترد من المركبات العضوية المتطايرة إلى منتجات أخرى بعد إعادة تدويرها من خلال العمليات. مثل برج غسيل البنزين، مما يحسن معدل الاسترداد ويحسن بشكل كبير الفوائد الاقتصادية للمصنع.
عملية احتراق عودة غاز العادم الضار من نوع التفريغ (غاز عادم عالي الأكسجين)في هذه العملية، يتم إدخال غاز عادم المركبات العضوية المتطايرة مع محتوى أكسجين أعلى وقيمة مضافة أقل في قسم إزالة الكبريت وقسم كبريتيد الأمونيوم إلى نظام الضغط السلبي لفرن فحم الكوك كتوزيع الهواء للمشاركة في احتراق فرن فحم الكوك والمركبات العضوية المتطايرة تتأكسد المكونات بالكامل وتتحلل.
مبدأ العمل: يتم إدخال الغاز المجمع ذو محتوى أكسجين أعلى وقيمة مضافة أقل في قسم استرداد الإنتاج الكيميائي إلى احتراق فرن فحم الكوك كتوزيع الهواء بعد برج غسيل الأحماض وبرج غسيل القلويات وبرج غسيل المياه، وذلك لتحقيق غرض شامل أكسدة وتحلل المركبات العضوية المتطايرة. في الوقت الحاضر، قامت معظم شركات فحم الكوك بتركيب جهاز إزالة الكبريت ونزع النتروجين من غاز المداخن في فرن فحم الكوك، وسيتم إزالة هذا الجزء من ثاني أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين في جهاز إزالة الكبريت ونزع النتروجين، ويمكن أن يحقق بشكل أساسي انبعاثات صفرية لمعالجة المركبات العضوية المتطايرة. من أجل ضمان السلامة، يتم إعداد كاشف الغاز القابل للاحتراق قبل تغذية غاز العادم إلى فرن فحم الكوك للاحتراق، والذي يمكنه مراقبة تغير المكونات القابلة للاشتعال والانفجار في غاز العادم في الوقت الحقيقي وإرسال الإشارة إلى DCS نظام التحكم. عندما يصل تركيز المكون إلى الحد المحدد، يصدر نظام DCS إنذارًا ويفتح صمام توزيع الهواء تلقائيًا؛ عندما يصل تركيز المكون إلى الحد الأعلى المحدد، يتم قطع الصمام الأوتوماتيكي الموجود في فرن فحم الكوك لضمان سلامة الإنتاج.
مزايا العملية (1) تقليل تكلفة الاستثمار في البناء باستخدام فرن فحم الكوك الأصلي كجهاز احتراق؛ (2) انخفاض تكلفة التشغيل، يمكن إعادة تدوير المركبات العضوية المتطايرة الموجودة في غاز العادم بعد احتراق الطاقة الحرارية، وتقليل استهلاك الغاز، وتقليل ضغط إزالة النتروجين في SCR الخلفي؛ (3) إجراءات أمنية مشددة، درجة عالية من الأتمتة، يمكن تحقيقها دون مراقبة؛ (4) يمكن إزالة أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت الناتج بعد احتراق غاز العادم مباشرة عن طريق جهاز إزالة الكبريت ونزع النتروجين من غاز المداخن في فرن فحم الكوك، دون عيوب طريقة الاحتراق التقليدية.
عملية الاحتراق المستقل المتجدد الدوار (RTO)
طريقة الاحتراق هي عملية التنقية الحالية لغاز النفايات العضوية (VOCs) وهي عملية أكثر شمولاً، وقد تم الاعتراف بها بالكامل من قبل مختلف الصناعات. المؤكسد الحراري المتجدد (RTO)، المعروف أيضًا باسم المحرقة المتجددة. تنتمي هذه التقنية إلى نوع من طرق الاحتراق وتخزين الحرارة وتكامل الأكسدة الحرارية في إحدى تقنيات تنقية المركبات العضوية المتطايرة.
مبدأ العمل: استخدم خطوط الأنابيب ومراوح السحب المستحثة لتجميع غاز العادم الهارب في مكان قريب، ويتم تصنيف غاز العادم لكل عملية للغسيل والمعالجة المسبقة. يتم غسل NH3 الموجود في غاز العادم بواسطة سائل الامتصاص في برج التخليل ويتفاعل مع H2SO4 الموجود في سائل الامتصاص، ويتم تفريغ سائل الامتصاص الموجود في برج التخليل إلى خزان السائل الأم لقسم كبريتيد الأمونيوم. في برج الغسيل القلوي، يتم استخدام محلول NaOH لامتصاص H2S وHCN والغازات الحمضية الأخرى في غاز العادم، ويتم تفريغ سائل الامتصاص الموجود في برج الغسيل القلوي في خزان التنقية الميكانيكي. بعد غسل قسم استخراج الملح من غاز النفايات، يتم غسل جزيئات الملح الموجودة في غاز النفايات؛ يتم جمع غاز العادم في الأنبوب الرئيسي لغاز العادم بعد الغسيل، ثم يتم إرساله إلى فاصل الغاز والسائل بواسطة مروحة التتابع لفصل الغاز والسائل. بعد سلسلة من الكشف عن التركيز عبر الإنترنت والتحكم في الضغط/التدفق في العملية، يتم إرسال مروحة السحب الرئيسية المستحثة إلى الموقد المستقل لتخزين الحرارة الدوارة (RTO) لمعالجة تنقية غاز العادم، وفي النهاية تحقيق تفريغ غير ضار.
مزايا العملية
(1) نظام معالجة غاز النفايات ونظام إنتاج فرن فحم الكوك لا يؤثران على بعضهما البعض، مستقلين عن بعضهما البعض وتكلفة تشغيل منخفضة، لا حاجة لاستهلاك غاز فرن فحم الكوك؛ (2) معدل تنقية المركبات العضوية المتطايرة ≥97% (يصل إلى 99.5%)، تأثير صغير على ضغط الرياح في خط الأنابيب (±25Pa، تشغيل مستقر)، معدل استرداد الحرارة الشامل ≥95%؛ (3) ليس لها أي تأثير على جسم فرن فحم الكوك، لتجنب التأثير طويل المدى لغاز العادم العائد على فرن فحم الكوك؛ (4) لديها كفاءة أعلى في تنقية غاز العادم من الاحتراق العائد لتلبية متطلبات الانبعاثات الأعلى في المستقبل؛ (5) يقوم نظام RTO من نوع الصمام الدوار بإعداد 30 إجراء للسلامة، من الجذر للقضاء على مخاطر السلامة؛ (6) درجة عالية من الأتمتة، يمكن للنظام بأكمله تحقيق التشغيل التلقائي، دون مراقبة.
حالة معالجة المركبات العضوية المتطايرة في مشروع معالجة غاز النفايات في ورشة إنتاج الفحم
إن طريقة المعالجة الأصلية لغاز النفايات الناتج عن إزالة الكبريت وكبريتات الأمونيوم ومواقع استخلاص الملح في ورش إنتاج المواد الكيميائية هي تجميعها بشكل موحد ومن ثم إدخالها إلى برج غسيل الأحماض والقلويات للغسيل، ثم إرسالها إلى فرن فحم الكوك للخلط والاحتراق. نظرًا لحالة حماية البيئة الشديدة بشكل متزايد، أصبحت عملية المعالجة الأصلية غير قادرة بشكل متزايد على تلبية احتياجات المعالجة المتعمقة للمركبات العضوية المتطايرة.
بعد مرات العرض والتحقيق، تتبنى شركتنا مسار العملية المجمعة للغسيل متعدد المراحل + فصل الغاز عن السائل + تكنولوجيا الاحتراق المستقل لتخزين الحرارة الدوارة (RTO) على أساس الاستفادة الكاملة من القديم. يتم غسل غاز العادم الناتج عن كل عملية ومعالجته مسبقًا حسب التصنيف. يتم غسل NH3 الموجود في غاز العادم بواسطة سائل الامتصاص الموجود في برج التخليل ويتفاعل مع H2SO4 الموجود في سائل الامتصاص. يتم تفريغ سائل الامتصاص الموجود في برج التخليل إلى خزان السائل الأم الخاص بقسم كبريتيد الأمونيوم. في برج الغسيل القلوي، يتم استخدام محلول NaOH لامتصاص H2S وHCN والغازات الحمضية الأخرى في غاز العادم، ويتم تفريغ سائل الامتصاص الموجود في برج الغسيل القلوي في خزان التنقية الميكانيكي. بعد غسل قسم استخراج الملح من غاز النفايات، يتم غسل جزيئات الملح الموجودة في غاز النفايات؛ يتم جمع غاز العادم في الأنبوب الرئيسي لغاز العادم بعد الغسيل، ثم يتم إرساله إلى فاصل الغاز والسائل بواسطة مروحة التتابع لفصل الغاز والسائل. بعد سلسلة من الكشف عن التركيز عبر الإنترنت والتحكم في الضغط/التدفق في العملية، يتم إرسال مروحة السحب الرئيسية المستحثة إلى الموقد المستقل لتخزين الحرارة الدوارة (RTO) لمعالجة تنقية غاز العادم. المركبات العضوية المتطايرة ≥20 ملجم/Nm3 (إجمالي الهيدروكربونات غير الميثان) بعد التحويل؛ أكاسيد النيتروجين ≥35 ملغ/Nm3؛ SO2 15 ملغ/Nm3؛ الجسيمات ≥10mg/Nm3؛ NH3≥5mg/Nm3؛ H2S
