Solução abrangente de tratamento de VOCs da indústria de coque
Os compostos orgânicos voláteis (COVs) são importantes precursores da geração de O3 e alguns de seus componentes apresentam forte carcinogenicidade. Nos últimos anos, a concentração de O3 no ar ambiente global tem mostrado uma tendência de aumento ano após ano, e o problema da poluição por O3 tornou-se cada vez mais proeminente, o que está intimamente relacionado com um grande número de emissões de COV. Em muitas fontes de poluição de COV, a produção de coque é uma das fontes de poluição importantes. No processo de produção de coque, o problema de emissão de gases de escape de VOCs é mais proeminente, com múltiplas fontes de emissão, múltiplos poluentes e alta toxicidade, emissão desorganizada e outras características, grave poluição do ambiente atmosférico. Tendo em vista o tratamento de gases residuais de COVs de coque, empresas relevantes tentaram e exploraram, os mais comuns são o processo de "lavagem em três estágios + absorção (remoção) anexada", lavagem em três estágios + processo RTO, vedação de nitrogênio + processo de recuperação de pressão negativa, combustão de retorno de gases residuais e outros processos de tratamento. Com o lançamento de "Normas de Controle de Emissão de Compostos Orgânicos Voláteis para Empresas Industriais", "Normas de Emissão de Poluentes da Indústria Química de Coque" e outras políticas, o gerenciamento de VOCs de coque é muito urgente, de acordo com as características dos gases de exaustão de VOCs em diferentes processos a serem realizados em -tratamento aprofundado, para alcançar padrões sustentáveis e estáveis é um problema urgente para as empresas.
Análise das principais fontes de VOCs na indústria de coque
Os VOCs na indústria de coque provêm principalmente do processo de recuperação da produção química: a principal fonte de poluição da seção fria do tambor é o tubo de descarga de alcatrão, amônia e outros tanques de armazenamento, produzindo principalmente benzo [a] pireno, cianeto de hidrogênio, fenóis, naftol, não- hidrocarboneto total de metano, amônia, sulfeto de hidrogênio, etc. As principais fontes de poluição da seção de dessulfuração são as instalações de regeneração de dessulfuração e as tubulações de descarga de cada tanque de armazenamento, que são principalmente amônia e sulfeto de hidrogênio. As principais fontes de poluição da seção de sulfeto de amônio são instalações de secagem de sulfeto de amônio, soluções de sulfeto de amônio, tanques de armazenamento de amônia, etc., produzindo principalmente material particulado, amônia, etc. de cada separador de tanque de óleo, processamento de benzeno refinado e processamento de alcatrão, etc., produzindo principalmente séries de benzeno e benzeno, hidrocarbonetos, etc. Esses COVs também possuem características tóxicas e prejudiciais, inflamáveis e explosivas. Devido ao longo e complexo processo da indústria de coque, os componentes dos VOCs são diversos e difíceis de coletar e gerenciar. Normalmente, o tanque de armazenamento com boa estanqueidade e baixo teor de oxigênio adota o processo de equilíbrio de recuperação de pressão negativa;
Devido ao seu alto teor de oxigênio, o gás dispersivo não pode entrar no sistema de recuperação de gás, por isso é tratado principalmente pelo processo de coleta dispersiva e retorno centralizado para incineração em coqueria ou outra incineração por oxidação. A transmissão de longa distância de gases residuais de COV tem problemas como baixa pressão e o naftol no gás residual é fácil de cristalizar e bloquear o gasoduto. Neste momento, é apropriado construir um incinerador separado.
Soluções abrangentes de tratamento de VOCs da tecnologia Xinjieyuan Em todo o processo de coque, a recuperação da produção química é a oficina que mais produz VOCs, principalmente na área de recuperação é mais séria, portanto a gestão de VOCs das coquerias concentra-se principalmente na área de recuperação. Existem muitos equipamentos envolvidos na área de recuperação, e os gases de exaustão de vários tanques estão diretamente conectados à atmosfera, resultando em fortes odores. Amônia, alcatrão, naftaleno, fenol, cianeto, hidrocarbonetos de metano e outras substâncias escaparão para a atmosfera, especialmente benzeno, sulfeto de hidrogênio e outras substâncias, mas também apresentam forte toxicidade, poluição do meio ambiente, afetam seriamente o meio ambiente e a saúde do trabalhadores circundantes. Solução abrangente de tratamento de COVs Xinjieyuan, de acordo com a coqueificação da empresa de coque, purificação de gás e recuperação de produção química, armazenamento de produtos, tratamento de águas residuais com cianeto de fenol de diferentes processos de características de COVs e locais de descarga são diferentes, O processo de tratamento de COVs descarregado pelo sistema de produção química é dividido em equilíbrio total de recuperação de pressão negativa, combustão de retorno de gases de escape, tecnologia de incineração de armazenamento de calor rotativo RTO para atender a diferentes conteúdos de oxigênio, diferentes concentrações, uma variedade de cenários de aplicação de soluções de tratamento profundo de VOCs.
Processo completo de equilíbrio de recuperação de pressão negativa (gases de exaustão com baixo teor de oxigênio) O gás coletado com boa estanqueidade, baixo teor de oxigênio e alto valor agregado, como seção de tambor frio, seção de eluição de benzeno e seção de depósito de óleo, é tratado pela torre de lavagem de óleo em cada área, e então selado com nitrogênio e retornado ao sistema de gás sob pressão totalmente negativa. Este processo requer um bom efeito de vedação do tanque, de modo que o ar não entre facilmente na zona de pressão negativa, podendo controlar melhor o teor de oxigênio do gás.
Princípio de funcionamento: Em primeiro lugar, o dispositivo de vedação de nitrogênio aberto e fechado é instalado no tanque fechado. Quando o tanque está dentro e fora do material, a válvula de vedação de nitrogênio é usada para fornecimento e descarga de nitrogênio, e parte do gás residual é descarregada com gás nitrogênio. Conecte a válvula de liberação do tanque fechado ao sistema de pressão negativa, instale um conjunto de dispositivos de controle de oxigênio de micro pressão negativa na frente do ventilador, defina uma certa pressão, apenas sugue o gás de exaustão descarregado por esses tanques para o sistema de pressão negativa, mas não muito oxigênio no sistema de pressão negativa quando a pressão do ventilador muda, causando riscos à segurança.
A tecnologia de vedação de nitrogênio é aplicada principalmente à vedação de tanques na área do reservatório. O nitrogênio é usado para complementar o espaço de gás no tanque quando o nível do líquido no tanque cai ou a temperatura diminui. Ao encher o tanque com nitrogênio acima do nível do líquido, o meio líquido é impedido de gaseificar continuamente e o escape da gaseificação do meio é inibido. Quando o nível de alimentação do tanque aumenta ou a temperatura aumenta, a pressão do gás no tanque aumenta, a válvula de descarga de nitrogênio abre e o nitrogênio escapa, de modo a manter o equilíbrio de pressão no tanque. Depois que o tanque de armazenamento é selado com nitrogênio, ele pode efetivamente reduzir as emissões de escape do tanque. O espaço de gás no tanque é principalmente uma mistura de gás combustível e nitrogênio, que não formará uma mistura de gás explosiva. Pode melhorar a segurança da produção da empresa, reduzir os meios tóxicos e prejudiciais no espaço de operação e proteger eficazmente o meio ambiente e manter a saúde física e mental dos trabalhadores. Ao mesmo tempo, a quantidade de gases de escape introduzidos no sistema de gás pelo tratamento de vedação com nitrogênio é muito pequena (a quantidade máxima é inferior a 1000m3) e não afetará negativamente o gasoduto do sistema de gás.
Fluxo de processo
(1) Defina a sucção da tubulação na frente do dispositivo de controle de oxigênio de micro pressão negativa como -100-200Pa e a sucção da porta de liberação do tanque como 0 ~ -50Pa. De acordo com o comprimento da tubulação do tanque até o dispositivo de controle de oxigênio de micro pressão negativa na frente do soprador, com diferentes comprimentos de tubulação e resistência diferente, ajuste a sucção da porta de liberação do tanque como o valor definido com o grau de abertura do válvula no tanque; (2) O dispositivo de controle de oxigênio de micro pressão negativa é conectado ao tubo de refluxo do soprador ou ao tubo frontal do ventilador, e a sucção do dispositivo de controle de oxigênio de micro pressão negativa é ajustada em -1000 ~ -5000Pa através da válvula reguladora; (3) A estrutura interna especial do dispositivo de controle de oxigênio de micro pressão negativa é composta por tubo de sucção, câmara de vedação de água limitadora de pressão, vedação de água a gás, câmara de vácuo, defletor, válvula reguladora, tubo de refluxo, medidor de vácuo, tubo de transbordamento, abastecimento de água tubo, etc. Sob a ação da pressão negativa, o gás no tubo de entrada rompe o selo d'água e entra na parte de vácuo, e é sugado para dentro do tubo de gás do soprador, e a altura do selo d'água muda com a mudança de sucção. O gás de exaustão recuperado pode simplesmente romper o selo d'água para realizar o sistema de vácuo e manter constante a sucção do gasoduto de exaustão prejudicial. O vapor d'água transportado pelo gás é condensado no defletor para entrar no tubo de refluxo e retornar ao sistema de vedação d'água. Parte do vapor d'água é trazido para o gás pelo gás, por isso é necessário utilizar o tubo de complementação de água para garantir a altura do selo d'água. Todo o processo não tem emissões nem vazamentos, é seguro e confiável e realmente realiza tratamento com emissão zero de gases de exaustão químicos. A sucção de cada tanque é ajustada para -100~0Pa, e a sucção de cada tanque é ajustada de acordo com o comprimento, calibre e resistência da tubulação. O tanque é instalado com válvula de fornecimento de nitrogênio aberta e fechada e válvula de descarga de nitrogênio, e a velocidade do ventilador é ajustada pelo controlador de conversão de frequência. A sucção é ajustada pela válvula reguladora em cada ponto para garantir que o gás não escape para a atmosfera e, ao mesmo tempo, pode garantir que seja mantida sucção suficiente. O processo seleciona equipamentos com alto grau de automação, e o sinal é conectado ao sistema de controle central da sala de controle central da produção química, que é operado pelo pessoal da sala de controle central sem adição de operadores adicionais. Para evitar o bloqueio da tubulação, a tubulação de limpeza a vapor é instalada na tubulação de coleta de gases de escape e a limpeza a vapor é realizada regularmente.
Vantagens do processo: O processo de recuperação do equilíbrio de pressão negativa de COVs desenvolvido pela Xinjieyuan Technology não possui área de terreno, baixo custo de investimento e operação, tratamento completo, emissões zero e alcatrão, amônia e benzeno recuperados de COV podem ser transformados em outros produtos após serem reciclados por meio de processos como torre de lavagem de benzeno, melhorando a taxa de recuperação e melhorando significativamente os benefícios econômicos da fábrica.
Processo de combustão de retorno de gases de escape prejudiciais do tipo descarga (gases de escape com alto teor de oxigênio)Neste processo, o gás de exaustão dos COVs com maior teor de oxigênio e menor valor agregado na seção de dessulfuração e na seção de sulfeto de amônio é introduzido no sistema de pressão negativa do forno de coque como distribuição de ar para participar da combustão do forno de coque e dos COVs. os componentes são completamente oxidados e decompostos.
Princípio de funcionamento: O gás coletado com maior teor de oxigênio e menor valor agregado na seção de recuperação da produção química é introduzido na combustão do forno de coque como distribuição de ar após torre de lavagem ácida, torre de lavagem alcalina e torre de lavagem de água, de modo a atingir o objetivo de completa oxidação e decomposição de COVs. Atualmente, a maioria das empresas de coque instalou dispositivos de dessulfurização e desnitrificação de gases de combustão de fornos de coque, esta parte do dióxido de enxofre e óxido de nitrogênio será removida no dispositivo de dessulfurização e desnitrificação, podendo basicamente atingir zero emissões de tratamento de VOCs. Para garantir a segurança, um detector de gás combustível é instalado antes que os gases de escape sejam alimentados no forno de coque para combustão, que pode monitorar a mudança de componentes inflamáveis e explosivos nos gases de escape em tempo real e enviar o sinal para o DCS Sistema de controle. Quando a concentração do componente atinge o limite definido, o DCS emite um alarme e abre automaticamente a válvula de distribuição de ar; Quando a concentração do componente atinge o limite superior definido, a válvula automática do forno de coque é desligada para garantir a segurança da produção.
Vantagens do processo (1) Reduzir o custo de investimento na construção utilizando a coqueria original como dispositivo de combustão; (2) Baixo custo operacional, os VOCs nos gases de escape após a combustão podem ser reciclados, reduzir o consumo de gás, reduzir a pressão de desnitrificação do SCR back-end; (3) Alta segurança, alto grau de automação, pode ser realizada sem supervisão; (4) O óxido de nitrogênio e o dióxido de enxofre gerados após a combustão dos gases de escape podem ser removidos diretamente pela dessulfuração dos gases de combustão da coqueria e pelo dispositivo de desnitração, sem as desvantagens do método de combustão tradicional.
Processo de combustão independente regenerativa rotativa (RTO)
O método de combustão é o processo mais completo de purificação atual de gases residuais orgânicos (VOCs), que foi totalmente reconhecido por diversas indústrias. Oxidador Térmico Regenerativo (RTO), também conhecido como incinerador regenerativo. A tecnologia pertence a um tipo de método de combustão, armazenamento de calor, integração de oxidação térmica em uma das tecnologias de purificação de COVs.
Princípio de funcionamento: Utilize tubulações e ventiladores de tiragem induzida para coletar os gases de exaustão fugitivos nas proximidades, e os gases de exaustão de cada processo são classificados para lavagem e pré-tratamento. NH3 no gás de exaustão é lavado pelo líquido de absorção na torre de decapagem e reage com o H2SO4 no líquido de absorção, e o líquido de absorção na torre de decapagem é descarregado no tanque de licor-mãe da seção de sulfeto de amônio. Na torre de lavagem alcalina, a solução de NaOH é usada para absorver H2S, HCN e outros gases ácidos nos gases de exaustão, e o líquido de absorção na torre de lavagem alcalina é descarregado no tanque de clarificação mecanizado. Após a lavagem do gás residual da seção de extração de sal, as partículas de sal no gás residual são lavadas; Os gases de exaustão são coletados no tubo principal dos gases de exaustão após a lavagem e, em seguida, enviados para o separador gás-líquido pelo ventilador do relé para separação gás-líquido. Após uma série de detecção de concentração on-line e controle de pressão/fluxo no processo, o ventilador principal de tiragem induzida é enviado para o queimador independente de armazenamento de calor rotativo (RTO) para tratamento de purificação de gases de escape e, finalmente, obtém descarga inofensiva.
Vantagens do processo
(1) O sistema de tratamento de gases residuais e o sistema de produção de coqueria não se afetam, são independentes entre si e têm baixo custo operacional, não há necessidade de consumir gás de coqueria; (2) Taxa de purificação de VOCs ≥97% (até 99,5%), pequeno impacto na pressão do vento na tubulação (±25Pa, operação estável), taxa abrangente de recuperação de calor ≥95%; (3) Não tenha impacto no corpo do forno de coque, para evitar o impacto a longo prazo dos gases de escape de retorno no forno de coque; (4) Possui maior eficiência de purificação dos gases de escape do que a combustão de retorno para atender aos requisitos de emissões mais elevados no futuro; (5) O sistema RTO tipo válvula rotativa estabelece 30 medidas de segurança, desde a raiz para eliminar riscos de segurança; (6) Alto grau de automação, todo o sistema pode realizar operação automática, autônoma.
Caso de tratamento de VOCs em oficina de produção de carvão, projeto de tratamento de gases residuais
O método original de tratamento de gases residuais provenientes de dessulfuração, sulfato de amônio e extração de sal em oficinas de produção química é coletá-los uniformemente e, em seguida, entrar na torre de lavagem ácida e alcalina para lavagem e, em seguida, enviá-los ao forno de coque para mistura e combustão. Tendo em conta a situação cada vez mais grave de protecção ambiental, o processo de tratamento original tem sido cada vez mais incapaz de satisfazer as necessidades de tratamento aprofundado dos COV.
Após tempos de demonstração e investigação, nossa empresa adota a rota de processo combinada de lavagem em vários estágios + separação gás-líquido + tecnologia de combustão independente (RTO) de armazenamento de calor rotativo com base no lucro total do antigo. Os gases de exaustão de cada processo são lavados e pré-tratados por classificação. O NH3 nos gases de escape é lavado pelo líquido de absorção na torre de decapagem e reage com o H2SO4 no líquido de absorção. O líquido de absorção na torre de decapagem é descarregado no tanque de licor-mãe da seção de sulfeto de amônio. Na torre de lavagem alcalina, a solução de NaOH é usada para absorver H2S, HCN e outros gases ácidos nos gases de exaustão, e o líquido de absorção na torre de lavagem alcalina é descarregado no tanque de clarificação mecanizado. Após a lavagem do gás residual da seção de extração de sal, as partículas de sal no gás residual são lavadas; Os gases de exaustão são coletados no tubo principal dos gases de exaustão após a lavagem e, em seguida, enviados para o separador gás-líquido pelo ventilador do relé para separação gás-líquido. Após uma série de detecção de concentração on-line e controle de pressão/fluxo no processo, o ventilador principal de tiragem induzida é enviado para o queimador independente de armazenamento de calor rotativo (RTO) para tratamento de purificação de gases de escape. VOCs≤20mg/Nm3 (hidrocarboneto total não metano) após transformação; NOx≤35mg/Nm3; SO2≤15mg/Nm3; Material particulado ≤10mg/Nm3; NH3≤5mg/Nm3; H2S≤0,5mg/Nm3; HCN≤0,5mg/Nm3, atende plenamente aos requisitos relevantes do Padrão de Controle de Emissão de Matéria Orgânica Volátil para Empresas Industriais, Padrão de Emissão de Poluentes para Indústria Química de Coque e emissão ultra-ultrabaixa de poluentes, e tem as vantagens de alta eficiência de remoção, baixa custo de construção e operação, segurança e confiabilidade.
