휘발성 유기 화합물(VOC)은 O3 생성의 중요한 전구체이며, 그 구성 요소 중 일부는 강력한 발암성을 갖고 있습니다. 최근 몇 년 동안 전 세계 대기 중 O3 농도는 해마다 증가하는 추세를 보였으며 O3 오염 문제는 점점 더 두드러지고 있으며 이는 많은 VOC 배출과 밀접한 관련이 있습니다. 많은 VOC 오염원에서 코크스 생산은 중요한 오염원 중 하나입니다. 코크스 생산 과정에서 VOC 배기 가스의 배출 문제는 여러 배출원, 다양한 오염 물질 및 높은 독성, 비조직적 배출 및 기타 특성으로 인해 대기 환경에 심각한 오염을 초래하여 더욱 두드러집니다. 코크스화 VOC 폐가스 처리 측면에서 관련 기업이 시도하고 연구한 결과, "3단계 세척 + 흡수(제거) 부착" 공정, 3단계 세척 +RTO 공정, 질소 밀봉 + 음압 회수 공정이 더 일반적입니다. 폐가스 회수 연소 및 기타 처리 공정. "공업 기업의 휘발성 유기 화합물 배출 통제 기준", "코크스화 화학 산업 오염 물질 배출 기준" 및 기타 정책이 발표됨에 따라 코크스화 VOC 관리는 다양한 공정에서 수행되는 VOC 배기가스의 특성에 따라 매우 시급합니다. -지속 가능하고 안정적인 표준을 달성하기 위한 심층적인 처리는 기업에게 시급한 문제입니다.
코크스 산업의 주요 VOC 발생원 분석
코크스 산업의 VOC는 주로 화학 생산 회수 공정에서 발생합니다. 콜드 드럼 섹션의 주요 오염원은 타르, 암모니아 및 기타 저장 탱크의 배출 파이프이며 주로 벤조피렌, 시안화수소, 페놀, 나프톨, 비-탄소를 생산합니다. 메탄 총 탄화수소, 암모니아, 황화수소 등 탈황 구간의 주요 오염원은 탈황 재생 시설과 각 저장탱크의 배출관으로 주로 암모니아와 황화수소이다. 황화암모늄 구간의 주요 오염원은 황화암모늄 건조시설, 황화암모늄 용액, 암모니아 저장탱크 등으로 주로 입자상물질, 암모니아 등을 생산한다. 벤젠 세척 구간의 주요 오염원은 조벤젠 정류장치, 배출관 등이다. 각 오일탱크 분리기, 정제 벤젠 처리, 타르 처리 등을 통해 주로 벤젠 및 벤젠 계열, 탄화수소 등을 생산합니다. 이러한 VOC는 독성 및 유해성, 인화성 및 폭발성 특성도 가지고 있습니다. 코크스 산업의 길고 복잡한 프로세스로 인해 VOC 구성 요소는 다양하고 수집 및 관리가 어렵습니다. 일반적으로 기밀성이 좋고 산소 함량이 낮은 저장 탱크는 부압 회복 균형 과정을 채택합니다.
산소 함량이 높기 때문에 분산 가스는 가스 회수 시스템에 들어갈 수 없으므로 대부분 분산 수집 공정과 코크스로 소각 또는 기타 산화 소각으로의 중앙 복귀 공정으로 처리됩니다. VOCs 폐가스의 장거리 전송은 압력이 낮고 폐가스에 포함된 나프톨이 결정화되기 쉽고 배관을 막는 등의 문제가 있습니다. 이때는 별도의 소각장을 건설하는 것이 타당하다.
Xinjieyuan Technology VOC 처리 종합 솔루션 전체 코크스 공정에서 화학 생산 회수는 VOC를 가장 많이 생산하는 작업장이며, 특히 회수 구역에서는 더욱 심각하므로 코크스 공장의 VOC 관리는 주로 회수 구역에 집중됩니다. 회수구역에는 많은 장비가 관련되어 있으며, 각종 탱크의 배기가스가 대기와 직접 연결되어 심각한 악취를 유발하고 있습니다. 암모니아, 타르, 나프탈렌, 페놀, 시안화물, 메탄 탄화수소 및 기타 물질은 대기, 특히 벤젠, 황화수소 및 기타 물질로 배출되지만 독성이 강하고 환경 오염이 심하여 환경과 건강에 심각한 영향을 미칩니다. 주변 직장인. Xinjieyuan VOC 종합 처리 솔루션은 코크스화 기업의 코크스화, 가스 정화 및 화학 생산 회수, 제품 저장, 시안화페놀 폐수 처리에 따라 VOC 특성이 다르며 배출 장소가 다릅니다. 화학 생산 시스템에서 배출되는 VOC 처리 공정은 다음과 같습니다. 다양한 산소 함량, 다양한 농도, VOC 심층 처리 솔루션의 다양한 적용 시나리오를 충족하기 위해 완전 음압 회수 균형, 배기 가스 반환 연소, RTO 회전식 열 저장 소각 기술로 구분됩니다.
완전 음압회복 밸런스 공정(저산소 배기가스) 콜드 드럼 섹션, 벤젠 용출 섹션, 오일 저장 섹션 등 기밀성이 좋고 산소 함량이 낮으며 부가가치가 높은 포집된 가스는 각 영역의 오일 세척탑에서 처리된 후 질소로 밀봉되어 가스 시스템으로 반환됩니다. 완전한 음압 하에서. 이 공정에서는 탱크의 우수한 밀봉 효과가 필요하므로 공기가 부압 구역으로 쉽게 들어가지 않고 가스의 산소 함량을 더 잘 제어할 수 있습니다.
작동 원리: 첫째, 개방형 및 폐쇄형 질소 밀봉 장치가 폐쇄형 탱크에 설치됩니다. 탱크가 재료에 출입할 때 질소 밀봉 밸브는 질소 공급 및 질소 배출에 사용되며 테일 가스의 일부는 질소 가스로 배출됩니다. 닫힌 탱크 방출 밸브를 음압 시스템에 연결하고 팬 앞에 마이크로 음압 산소 제어 장치 세트를 설치하고 특정 압력을 설정하고 이러한 탱크에서 배출되는 배기 가스를 음압 시스템으로 빨아들이십시오. 팬 압력이 변할 때 음압 시스템에 너무 많은 산소가 유입되어 안전 위험이 발생합니다.
질소 밀봉 기술은 주로 저수지 지역의 탱크 밀봉에 적용됩니다. 질소는 탱크 내 액체 수위가 떨어지거나 온도가 낮아질 때 탱크 내 가스 공간을 보충하는 데 사용됩니다. 탱크를 액체 레벨보다 높은 질소로 채우면 액체 매질이 연속적으로 가스화되는 것을 방지하고 매질의 가스화 탈출이 억제됩니다. 탱크 공급 수준이 상승하거나 온도가 상승하면 탱크의 가스 압력이 상승하고 질소 배출 밸브가 열리고 질소가 빠져나가 탱크의 압력 균형을 유지합니다. 저장 탱크를 질소로 밀봉한 후에는 탱크의 배기가스 배출을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 탱크의 가스 공간은 주로 가연성 가스와 질소의 혼합물이므로 폭발성 가스 혼합물을 형성하지 않습니다. 이는 기업의 생산 안전을 향상시키고, 작업 공간의 독성 및 유해 매체를 줄이며, 환경을 효과적으로 보호하고 근로자의 신체적, 정신적 건강을 유지할 수 있습니다. 동시에, 질소 밀봉 처리에 의해 가스 시스템에 유입되는 배기 가스의 양은 매우 적으며(최대량은 1000m3 미만) 가스 시스템 파이프라인에 악영향을 미치지 않습니다.
프로세스 흐름
(1) 미세 음압 산소 조절 장치 앞 파이프 라인의 흡입을 -100-200Pa로 설정하고 탱크 방출 포트의 흡입을 0 ~ -50Pa로 설정합니다. 탱크에서 송풍기 앞의 미세 음압 산소 제어 장치까지의 파이프라인 길이에 따라 파이프라인 길이와 저항이 다르며 탱크 개방도에 따라 탱크 방출 포트의 흡입을 설정 값으로 조정합니다. 탱크의 밸브; (2) 미세 음압 산소 제어 장치는 송풍기 환류관 또는 팬 전면 파이프에 연결되고 미세 음압 산소 제어 장치의 흡입은 조절 밸브를 통해 -1000 ~ -5000Pa로 조정됩니다. (3) 미세 음압 산소 조절 장치의 특수 내부 구조는 흡입관, 압력 제한 수밀 챔버, 가스 수밀 챔버, 진공 챔버, 배플, 조절 밸브, 환류 파이프, 진공 게이지, 오버플로 파이프, 급수관으로 구성됩니다. 파이프 등 부압의 작용으로 입구 파이프의 가스가 워터 씰을 뚫고 진공 부분으로 들어가고 송풍기 가스 파이프로 흡입되고 흡입 변화에 따라 워터 씰 높이가 변경됩니다. 회수된 배기 가스는 물개를 뚫고 진공 시스템을 수행하고 유해한 배기 가스 파이프라인의 흡입을 일정하게 유지할 수 있습니다. 가스에 의해 운반된 수증기는 배플에서 응축되어 환류 파이프로 들어가고 수밀 시스템으로 돌아갑니다. 일부 수증기는 가스에 의해 가스로 유입되므로 워터 씰 높이를 보장하기 위해 물 보충 파이프를 사용해야 합니다. 전체 공정에는 배출, 누출이 없으며 안전하고 신뢰할 수 있으며 실제로 화학 배기 가스의 배출 제로 처리를 실현합니다. 각 탱크의 흡입력은 -100~0Pa로 설정되며, 배관의 길이, 구경, 저항력에 따라 각 탱크의 흡입력이 설정됩니다. 탱크에는 개폐식 질소 공급 밸브와 질소 배출 밸브가 설치되어 있으며 팬의 속도는 주파수 변환 컨트롤러에 의해 조정됩니다. 흡입력은 각 지점의 조절 밸브에 의해 조정되어 가스가 대기 중으로 빠져나가지 않도록 하는 동시에 충분한 흡입력이 유지되도록 할 수 있습니다. 자동화 수준이 높은 장비를 선정하는 과정으로, 신호는 화학제품 생산 중앙제어실의 중앙제어 시스템과 연결되어 별도의 작업자 추가 없이 중앙제어실 직원이 직접 조작하게 된다. 배관 막힘을 방지하기 위해 배기가스 수집 배관에 스팀청소 배관을 설치하고 정기적으로 스팀청소를 실시하고 있습니다.
공정 장점: Xinjieyuan Technology가 개발한 VOC 음압 균형 회수 공정은 토지 면적이 없고 투자 및 운영 비용이 낮으며 철저한 처리, 배출 제로 및 회수된 VOC 타르, 암모니아 및 벤젠은 공정을 통해 재활용된 후 다른 제품으로 전환될 수 있습니다. 벤젠 세척탑과 같은 회수율을 향상시키고 공장의 경제적 이익을 크게 향상시킵니다.
배출형 유해 배기가스 환류 연소 공정(고산소 배기가스)이 공정에서는 탈황 구간과 황화암모늄 구간에서 산소 함량이 높고 부가가치가 낮은 VOCs 배기가스가 공기 분배로 코크스로의 부압 시스템에 유입되어 코크스로와 VOCs의 연소에 참여하게 됩니다. 구성 요소가 완전히 산화되고 분해됩니다.
작동 원리: 화학 생산 회수 구간에서 산소 함량이 높고 부가가치가 낮은 포집된 가스는 산 세척탑, 알칼리 세척탑 및 물 세척탑 이후의 공기 분배로 코크스로 연소에 도입되어 철저한 목적을 달성합니다. VOC의 산화 및 분해. 현재 대부분의 코크스 제조 기업은 코크스로 배연 탈황 및 탈질 장치를 설치했으며, 이 부분의 이산화황, 질소 산화물은 탈황 및 탈질 장치에서 제거되며 기본적으로 VOC 처리의 제로 배출을 달성할 수 있습니다. 안전을 보장하기 위해 배기가스가 코크스로에 공급되어 연소되기 전에 가연성 가스 감지기를 설치하여 배기가스 중 가연성 및 폭발성 성분의 변화를 실시간으로 모니터링하고 신호를 DCS에 보낼 수 있습니다. 제어 시스템. 구성 요소 농도가 설정된 한계에 도달하면 DCS가 경보를 울리고 자동으로 공기 분배 밸브를 엽니다. 성분 농도가 설정된 상한에 도달하면 생산 안전을 보장하기 위해 코크스 오븐으로의 자동 밸브가 차단됩니다.
프로세스 장점 (1) 원래의 코크스로를 연소 장치로 사용하여 건설 투자 비용을 절감합니다. (2) 낮은 운영 비용, 연소 열 에너지 후 배기 가스의 VOC를 재활용하고 가스 소비를 줄이며 백엔드 SCR의 탈질 압력을 낮출 수 있습니다. (3) 높은 보안, 높은 자동화 수준으로 무인화를 실현할 수 있습니다. (4) 배기가스 연소 후 발생하는 질소산화물과 이산화황은 기존 연소 방식의 단점 없이 코크스로 배연 탈황 및 탈질 장치를 통해 직접 제거할 수 있다.
회전식 재생 독립 연소 공정(RTO)
연소 방식은 현재 유기성 폐가스(VOC)를 보다 철저하게 정화하는 공정으로 다양한 산업계에서 충분히 인정받고 있습니다. 재생식 소각로라고도 알려진 재생식 열산화기(RTO). 이 기술은 VOC 정화 기술 중 하나로 일종의 연소 방법, 열 저장, 열 산화 통합에 속합니다.
작동 원리: 파이프라인과 유도 통풍 팬을 사용하여 근처의 비산 배기 가스를 수집하고 각 공정의 배기 가스를 세척 및 전처리용으로 분류합니다. 배기가스 중 NH3는 산세탑 흡수액에 의해 세척되어 흡수액 중의 H2SO4와 반응하여 산세탑 흡수액은 황화암모늄 구간의 모액탱크로 배출된다. 알칼리 세척탑에서는 NaOH 용액을 사용하여 배기가스 중의 H2S, HCN 및 기타 산성 가스를 흡수하고, 알칼리 세척탑의 흡수액은 기계화 정화조로 배출됩니다. 소금 추출 구역의 폐가스를 세척한 후 폐가스 중의 소금 입자를 세척합니다. 배기가스는 세척 후 배기가스 본관으로 수집된 후, 기액 분리를 위해 릴레이 팬에 의해 기액 분리기로 보내집니다. 공정 중 일련의 온라인 농도 감지 및 압력/유량 제어를 거친 후, 주 유도 통풍 팬은 배기가스 정화 처리를 위해 회전식 축열식 독립 버너(RTO)로 보내져 최종적으로 무해한 배출을 달성합니다.
프로세스 장점
(1) 폐가스 처리 시스템과 코크스로 생산 시스템은 서로 영향을 미치지 않으며 서로 독립적이며 운영 비용이 낮고 코크스로 가스를 소비할 필요가 없습니다. (2) VOC 정화율 ≥97%(최대 99.5%), 파이프라인 풍압에 대한 작은 영향(±25Pa, 안정적인 작동), 종합 열 회수율 ≥95%; (3) 코크스로 본체에 충격을 가하지 마십시오. 이는 회수 배기 가스가 코크스로에 장기간 영향을 미치는 것을 방지하기 위한 것입니다. (4) 향후 더 높은 배출 요구 사항을 충족하기 위해 복귀 연소보다 배기 가스 정화 효율이 높습니다. (5) 로터리 밸브형 RTO 시스템은 안전 위험을 제거하기 위해 뿌리부터 30가지 안전 조치를 설정했습니다. (6) 높은 수준의 자동화로 전체 시스템이 무인 자동 작동을 실현할 수 있습니다.
석탄 생산 작업장 폐가스 처리 프로젝트의 VOC 처리 사례
화학 생산 작업장의 탈황, 황산암모늄 및 염 추출 위치에서 발생하는 폐가스의 원래 처리 방법은 이를 균일하게 수집한 다음 산 세척 및 알칼리 세척탑에 들어가 세척한 다음 코크스 오븐으로 보내 혼합 및 연소하는 것입니다. 점점 더 심각해지는 환경 보호 상황으로 인해 원래의 처리 공정은 VOC 심층 처리 요구를 점점 더 충족시킬 수 없게 되었습니다.
여러 번 시연과 조사를 거쳐 당사는 기존의 완전한 이익을 바탕으로 다단계 세척 + 기액 분리 + 회전 축열 독립 연소 기술(RTO)의 결합 공정 경로를 채택했습니다. 각 공정의 배기가스는 분류에 따라 세척 및 전처리됩니다. 배기가스 중 NH3는 산세탑의 흡수액에 의해 세척되고 흡수액 중의 H2SO4와 반응합니다. 산 세척 타워의 흡수액은 황화 암모늄 구역의 모액 탱크로 배출됩니다. 알칼리 세척탑에서는 NaOH 용액을 사용하여 배기가스 중의 H2S, HCN 및 기타 산성 가스를 흡수하고, 알칼리 세척탑의 흡수액은 기계화 정화조로 배출됩니다. 소금 추출 구역의 폐가스를 세척한 후 폐가스 중의 소금 입자를 세척합니다. 배기가스는 세척 후 배기가스 본관으로 수집된 후, 기액 분리를 위해 릴레이 팬에 의해 기액 분리기로 보내집니다. 공정 중 일련의 온라인 농도 감지 및 압력/유량 제어를 거친 후, 주 유도 통풍 팬은 배기가스 정화 처리를 위해 회전식 축열식 독립 버너(RTO)로 보내집니다. 변환 후 VOCs≤20mg/Nm3(비메탄 총 탄화수소); NOx≤35mg/Nm3; SO2≤15mg/Nm3; 입자상 물질 ≤10mg/Nm3; NH3≤5mg/Nm3; H2S≤0.5mg/Nm3; HCN≤0.5mg/Nm3는 산업 기업의 휘발성 유기 물질 배출 제어 표준, 코크스 화학 산업의 오염 물질 배출 표준 및 초초저 오염 물질 배출의 관련 요구 사항을 완전히 충족하며 높은 제거 효율, 낮은 배출이라는 장점이 있습니다. 건설 및 운영 비용, 안전성 및 신뢰성.
