![S11](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/660a55fb901c834173.jpg)
Giải pháp xử lý toàn diện VOC trong ngành luyện cốc
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) là tiền chất quan trọng của quá trình tạo O3 và một số thành phần của chúng có khả năng gây ung thư mạnh. Trong những năm gần đây, nồng độ O3 trong không khí xung quanh toàn cầu có xu hướng tăng lên hàng năm và vấn đề ô nhiễm O3 ngày càng trở nên nổi bật, có liên quan mật thiết đến một lượng lớn khí thải VOC. Trong nhiều nguồn gây ô nhiễm VOC, sản xuất than cốc là một trong những nguồn gây ô nhiễm quan trọng. Trong quá trình sản xuất luyện cốc, vấn đề phát thải khí thải VOC nổi bật hơn, với nhiều nguồn phát thải, nhiều chất gây ô nhiễm và độc tính cao, phát thải không có tổ chức và các đặc tính khác, ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường khí quyển. Để xử lý khí thải VOC luyện cốc, các doanh nghiệp có liên quan đã thử và khám phá, phổ biến hơn là quy trình "rửa ba giai đoạn + hấp thụ (loại bỏ) kèm theo", rửa ba giai đoạn +quy trình RTO, niêm phong nitơ + quy trình thu hồi áp suất âm, quá trình đốt cháy hoàn trả khí thải và các quá trình xử lý khác. Với việc ban hành "Tiêu chuẩn kiểm soát phát thải hợp chất hữu cơ dễ bay hơi cho các doanh nghiệp công nghiệp", "Tiêu chuẩn phát thải ô nhiễm trong ngành hóa chất luyện cốc" và các chính sách khác, việc quản lý VOC luyện cốc là rất cấp bách, theo đặc điểm của khí thải VOC trong các quy trình khác nhau để thực hiện trong -Xử lý chuyên sâu, đạt được tiêu chuẩn bền vững và ổn định là vấn đề cấp bách của các doanh nghiệp.
![S120ti](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/660a563de1b8696481.jpg)
Phân tích các nguồn VOC chính trong ngành luyện cốc
VOC trong ngành luyện cốc chủ yếu đến từ quá trình thu hồi sản xuất hóa chất: nguồn ô nhiễm chính của khu vực trống lạnh là đường ống xả nhựa đường, amoniac và các bể chứa khác, chủ yếu sản xuất benzo [a] pyrene, hydro xyanua, phenol, naphthol, non- tổng hydrocarbon metan, amoniac, hydro sunfua, v.v. Các nguồn gây ô nhiễm chính của khu vực khử lưu huỳnh là các cơ sở tái sinh khử lưu huỳnh và đường ống xả của mỗi bể chứa, chủ yếu là amoniac và hydro sunfua. Các nguồn gây ô nhiễm chính của khu vực amoni sunfua là cơ sở sấy amoni sunfua, dung dịch amoni sunfua, bể chứa amoniac, v.v., chủ yếu tạo ra các hạt vật chất, amoniac, v.v. Các nguồn ô nhiễm chính của khu vực rửa benzen là bộ phận chỉnh lưu benzen thô, đường ống xả của từng thiết bị tách thùng dầu, xử lý benzen tinh chế và xử lý nhựa đường, v.v., chủ yếu sản xuất dòng benzen và benzen, hydrocacbon, v.v. Các VOC này cũng có đặc tính độc hại, dễ cháy và nổ. Do quá trình luyện cốc kéo dài và phức tạp nên các thành phần VOC rất đa dạng và khó thu thập và quản lý. Thông thường, bể chứa có độ kín khí tốt và hàm lượng oxy thấp sẽ áp dụng quy trình cân bằng thu hồi áp suất âm;
Do hàm lượng oxy cao nên khí phân tán không thể đi vào hệ thống thu hồi khí nên chủ yếu được xử lý bằng quy trình thu gom phân tán và quay trở lại tập trung để đốt lò cốc hoặc đốt oxy hóa khác. Việc vận chuyển khí thải VOC đi xa có vấn đề như áp suất thấp và naphthol trong khí thải dễ kết tinh và làm tắc nghẽn đường ống. Lúc này, việc xây dựng lò đốt rác riêng là phù hợp.
Giải pháp toàn diện xử lý VOC của Công nghệ Xinjieyuan Trong toàn bộ quá trình luyện cốc, thu hồi sản xuất hóa chất là phân xưởng sản sinh ra nhiều VOC nhất, đặc biệt tại khu vực thu hồi nghiêm trọng hơn nên việc quản lý VOC của các nhà máy luyện cốc chủ yếu tập trung ở khu vực thu hồi. Khu vực thu hồi có nhiều thiết bị, khí thải của các bể chứa khác nhau được nối trực tiếp với khí quyển, gây ra mùi hôi nghiêm trọng. Amoniac, tar, naphthalene, phenol, xyanua, metan hydrocarbon và các chất khác sẽ thoát vào khí quyển, đặc biệt là benzen, hydro sunfua và các chất khác, nhưng cũng có độc tính mạnh, ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe của con người. công nhân xung quanh. Giải pháp xử lý toàn diện của Xinjieyuan VOC, theo doanh nghiệp luyện cốc, lọc khí và thu hồi sản xuất hóa chất, lưu trữ sản phẩm, xử lý nước thải phenol xyanua của các quy trình khác nhau về đặc điểm VOC và địa điểm xả thải là khác nhau, Quy trình xử lý VOC được thải ra bởi hệ thống sản xuất hóa chất là được chia thành cân bằng thu hồi áp suất âm hoàn toàn, đốt hồi khí thải, công nghệ đốt lưu trữ nhiệt quay RTO để đáp ứng hàm lượng oxy khác nhau, nồng độ khác nhau, nhiều kịch bản ứng dụng của giải pháp xử lý chuyên sâu VOC.
Quá trình cân bằng phục hồi áp suất âm hoàn toàn (khí thải oxy thấp) Khí thu được có độ kín khí tốt, hàm lượng oxy thấp và giá trị gia tăng cao, chẳng hạn như phần trống lạnh, phần rửa giải benzen và phần chứa dầu, được xử lý bằng tháp rửa dầu ở từng khu vực, sau đó được niêm phong bằng nitơ và quay trở lại hệ thống khí. dưới áp suất âm hoàn toàn. Quá trình này đòi hỏi hiệu quả bịt kín tốt của bể, để không khí không dễ đi vào vùng áp suất âm, có thể kiểm soát hàm lượng oxy trong khí tốt hơn.
![S142 nghe thấy](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/660a56e3e391374173.jpg)
Nguyên lý làm việc: Đầu tiên, thiết bị niêm phong nitơ mở và đóng được lắp đặt trên bể kín. Khi bể vào và ra khỏi vật liệu, van bịt kín nitơ được sử dụng để cung cấp và xả nitơ, và một phần khí đuôi được thải ra bằng khí nitơ. Nối van xả bình kín với hệ thống áp suất âm, lắp đặt bộ thiết bị điều khiển oxy áp suất âm vi mô phía trước quạt, đặt áp suất nhất định, chỉ cần hút khí thải do các bình này thải ra vào hệ thống áp suất âm chứ không phải đưa quá nhiều oxy vào hệ thống áp suất âm khi áp suất quạt thay đổi, gây nguy hiểm về an toàn.
Công nghệ bịt kín bằng nitơ chủ yếu được áp dụng để bịt kín các bể chứa trong khu vực hồ chứa. Nitơ được sử dụng để bổ sung không gian khí trong bể khi mức chất lỏng trong bể giảm hoặc nhiệt độ giảm. Bằng cách đổ đầy nitơ vào bể trên mức chất lỏng, môi trường lỏng sẽ ngăn chặn quá trình khí hóa liên tục và quá trình thoát khí hóa môi trường bị ức chế. Khi mức nạp của bể tăng lên hoặc nhiệt độ tăng lên, áp suất khí trong bể tăng lên, van xả nitơ mở ra và nitơ thoát ra ngoài, để duy trì cân bằng áp suất trong bể. Sau khi bể chứa được niêm phong bằng nitơ, nó có thể giảm lượng khí thải của bể một cách hiệu quả. Không gian khí trong bể chủ yếu là hỗn hợp khí dễ cháy và nitơ, sẽ không tạo thành hỗn hợp khí nổ. Nó có thể cải thiện sự an toàn sản xuất của doanh nghiệp, giảm thiểu các phương tiện độc hại và có hại trong không gian hoạt động, bảo vệ môi trường một cách hiệu quả và duy trì sức khỏe thể chất và tinh thần của người lao động. Đồng thời, lượng khí thải đưa vào hệ thống khí bằng cách xử lý bịt kín nitơ là rất nhỏ (lượng tối đa dưới 1000m3) và sẽ không ảnh hưởng xấu đến đường ống của hệ thống khí.
Quy trình công nghệ
(1) Đặt lực hút của đường ống phía trước thiết bị điều khiển oxy áp suất âm vi mô là -100-200Pa và lực hút của cổng xả bể là 0 ~ -50Pa. Theo chiều dài của đường ống từ bể đến thiết bị kiểm soát oxy áp suất âm vi mô phía trước máy thổi, với chiều dài đường ống khác nhau và điện trở khác nhau, hãy điều chỉnh lực hút của cổng xả bể theo giá trị cài đặt với độ mở của van trên bể; (2) Thiết bị điều khiển oxy áp suất âm vi mô được kết nối với ống hồi lưu quạt gió hoặc ống phía trước quạt, và lực hút của thiết bị điều khiển oxy áp suất âm vi mô được điều chỉnh ở mức -1000 ~ -5000Pa thông qua van điều chỉnh; (3) Cấu trúc bên trong đặc biệt của thiết bị kiểm soát oxy áp suất âm vi mô bao gồm ống hút, buồng kín nước hạn chế áp suất, phốt nước khí, buồng chân không, vách ngăn, van điều chỉnh, ống hồi lưu, máy đo chân không, ống tràn, cấp nước ống, v.v. Dưới tác dụng của áp suất âm, khí trong ống dẫn vào sẽ xuyên qua phớt nước và đi vào bộ phận chân không, sau đó bị hút vào ống dẫn khí của quạt gió, và chiều cao bịt kín nước thay đổi khi lực hút thay đổi. Khí thải được thu hồi chỉ có thể xuyên qua lớp đệm nước để thực hiện hệ thống chân không và giữ cho lực hút của đường ống khí thải có hại không đổi. Hơi nước do khí mang đi được ngưng tụ ở vách ngăn đi vào ống hồi lưu và quay trở lại hệ thống bịt kín nước. Một phần hơi nước được khí gas đưa vào trong nên cần sử dụng ống cấp nước để đảm bảo độ cao của gioăng nước. Toàn bộ quá trình không có khí thải, không rò rỉ, an toàn và đáng tin cậy và thực sự thực hiện xử lý khí thải hóa học bằng không. Lực hút của mỗi bể được đặt thành -100 ~ 0Pa và lực hút của mỗi bể được đặt theo chiều dài, cỡ nòng và điện trở của đường ống. Bể được lắp đặt van cấp nitơ đóng mở và van xả nitơ, tốc độ của quạt được điều chỉnh bằng bộ điều khiển chuyển đổi tần số. Lực hút được điều chỉnh bằng van điều tiết tại mỗi điểm để đảm bảo khí không thoát ra ngoài khí quyển, đồng thời có thể đảm bảo duy trì đủ lực hút. Quy trình lựa chọn thiết bị có mức độ tự động hóa cao, tín hiệu được kết nối với hệ thống điều khiển trung tâm của phòng điều khiển trung tâm của nhà máy sản xuất hóa chất, được vận hành bởi nhân viên của phòng điều khiển trung tâm mà không cần bổ sung thêm người vận hành. Để ngăn ngừa tắc nghẽn đường ống, đường ống làm sạch bằng hơi nước được lắp đặt trên đường ống thu gom khí thải và việc làm sạch bằng hơi nước được thực hiện thường xuyên.
Ưu điểm của quy trình: Quy trình thu hồi cân bằng áp suất âm VOC do Xinjieyuan Technology phát triển không có diện tích đất, chi phí đầu tư và vận hành thấp, xử lý kỹ lưỡng, không phát thải và nhựa đường, amoniac và benzen thu hồi VOC có thể được biến thành các sản phẩm khác sau khi được tái chế qua các quy trình chẳng hạn như tháp rửa benzen, cải thiện tốc độ thu hồi và cải thiện đáng kể lợi ích kinh tế của nhà máy.
Loại thải khí thải có hại trở lại quá trình đốt cháy (khí thải có hàm lượng oxy cao)Trong quá trình này, khí thải VOC có hàm lượng oxy cao hơn và giá trị gia tăng thấp hơn ở khâu khử lưu huỳnh và amoni sunfua được đưa vào hệ thống áp suất âm của lò luyện cốc làm phân phối không khí tham gia vào quá trình đốt cháy của lò cốc và các VOC các thành phần bị oxy hóa và phân hủy hoàn toàn.
Nguyên lý làm việc: Khí thu được có hàm lượng oxy cao hơn và giá trị gia tăng thấp hơn trong phần thu hồi sản xuất hóa chất được đưa vào quá trình đốt lò than cốc dưới dạng phân phối không khí sau tháp rửa axit, tháp rửa kiềm và tháp rửa nước, để đạt được mục đích triệt để quá trình oxy hóa và phân hủy VOC. Hiện nay, hầu hết các doanh nghiệp luyện cốc đều lắp đặt thiết bị khử lưu huỳnh và khử nitơ trong lò than cốc, phần lưu huỳnh đioxit, oxit nitơ này sẽ được loại bỏ trong thiết bị khử lưu huỳnh và khử nitrat, về cơ bản có thể đạt được lượng phát thải VOC bằng không. Để đảm bảo an toàn, máy dò khí cháy được lắp đặt trước khi khí thải đưa vào lò coke để đốt, có thể theo dõi sự thay đổi các thành phần dễ cháy, nổ trong khí thải theo thời gian thực và gửi tín hiệu về DCS. hệ thống điều khiển. Khi nồng độ thành phần đạt đến giới hạn cài đặt, DCS sẽ báo động và tự động mở van phân phối khí; Khi nồng độ thành phần đạt đến giới hạn trên đã đặt, van tự động vào lò luyện cốc sẽ bị ngắt để đảm bảo an toàn sản xuất.
![S17abe](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/660a57bf324d371361.jpg)
Ưu điểm của quy trình (1) Giảm chi phí đầu tư xây dựng bằng cách sử dụng lò luyện cốc nguyên bản làm thiết bị đốt; (2) Chi phí vận hành thấp, VOC trong khí thải sau khi đốt cháy năng lượng nhiệt có thể được tái chế, giảm tiêu thụ khí đốt, giảm áp suất khử nitrat của SCR phía sau; (3) Bảo mật cao, mức độ tự động hóa cao, có thể nhận ra sự không cần giám sát; (4) Oxit nitơ và sulfur dioxide được tạo ra sau khi đốt khí thải có thể được loại bỏ trực tiếp bằng thiết bị khử lưu huỳnh và khử nitơ trong lò than cốc, mà không có nhược điểm của phương pháp đốt truyền thống.
Quá trình đốt độc lập tái sinh quay (RTO)
Phương pháp đốt là quá trình tinh lọc khí thải hữu cơ (VOC) kỹ lưỡng hơn hiện nay, đã được các ngành công nghiệp khác nhau công nhận đầy đủ. Chất oxy hóa nhiệt tái sinh (RTO), còn được gọi là lò đốt tái sinh. Công nghệ này thuộc loại phương pháp đốt, tích trữ nhiệt, tích hợp oxy hóa nhiệt thành một trong những công nghệ lọc VOC.
Nguyên lý làm việc: Sử dụng đường ống và quạt gió cảm ứng để thu khí thải thoát ra gần đó, khí thải của từng quy trình được phân loại để rửa và tiền xử lý. NH3 trong khí thải được rửa sạch bằng chất lỏng hấp thụ trong tháp tẩy và phản ứng với H2SO4 trong chất lỏng hấp thụ, đồng thời chất lỏng hấp thụ trong tháp tẩy được thải vào thùng rượu mẹ của phần amoni sunfua. Trong tháp rửa kiềm, dung dịch NaOH được sử dụng để hấp thụ H2S, HCN và các khí axit khác trong khí thải, chất lỏng hấp thụ trong tháp rửa kiềm được xả vào bể lọc cơ giới hóa. Sau khi khí thải khu vực chiết muối được rửa sạch, các hạt muối trong khí thải được rửa sạch; Khí thải được thu vào ống chính khí thải sau khi rửa, sau đó được quạt rơle đưa đến bộ tách khí-lỏng để tách khí-lỏng. Sau một loạt hoạt động phát hiện nồng độ trực tuyến và kiểm soát áp suất/lưu lượng trong quy trình, quạt gió cảm ứng chính được gửi đến đầu đốt quay độc lập lưu trữ nhiệt (RTO) để xử lý lọc khí thải và cuối cùng đạt được sự xả vô hại.
Ưu điểm của quy trình
(1) Hệ thống xử lý khí thải và hệ thống sản xuất lò luyện cốc không ảnh hưởng lẫn nhau, độc lập với nhau và chi phí vận hành thấp, không cần tiêu hao khí lò luyện cốc; (2) Tỷ lệ thanh lọc VOC ≥97% (lên tới 99,5%), tác động nhỏ đến áp suất gió đường ống (± 25Pa, hoạt động ổn định), tỷ lệ thu hồi nhiệt toàn diện ≥95%; (3) Không tác động lên thân lò luyện cốc, tránh ảnh hưởng lâu dài của khí thải quay trở lại lò luyện cốc; (4) Nó có hiệu suất lọc khí thải cao hơn so với quá trình đốt cháy trở lại để đáp ứng yêu cầu phát thải cao hơn trong tương lai; (5) Hệ thống RTO loại van quay thiết lập 30 biện pháp an toàn, loại bỏ tận gốc các mối nguy hiểm về an toàn; (6) Mức độ tự động hóa cao, toàn bộ hệ thống có thể thực hiện vận hành tự động, không cần giám sát.
Trường hợp xử lý VOC trong dự án xử lý khí thải xưởng sản xuất than
Phương pháp xử lý ban đầu khí thải từ quá trình khử lưu huỳnh, amoni sunfat và chiết muối trong xưởng sản xuất hóa chất là thu gom đồng đều sau đó đưa vào tháp rửa axit và rửa kiềm để rửa, sau đó đưa vào lò luyện cốc để trộn và đốt. Trước tình hình bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm trọng, quy trình xử lý ban đầu ngày càng không thể đáp ứng nhu cầu xử lý chuyên sâu VOC.
Sau nhiều lần trình diễn và điều tra, công ty chúng tôi đã áp dụng lộ trình quy trình kết hợp gồm rửa nhiều giai đoạn + tách khí-lỏng + công nghệ đốt độc lập lưu trữ nhiệt quay (RTO) trên cơ sở tận dụng tối đa lợi nhuận cũ. Khí thải của mỗi quá trình được rửa sạch và xử lý trước theo phân loại. NH3 trong khí thải được rửa sạch bằng chất lỏng hấp thụ trong tháp tẩy và phản ứng với H2SO4 trong chất lỏng hấp thụ. Chất lỏng hấp thụ trong tháp tẩy được thải ra thùng chứa rượu mẹ của bộ phận amoni sunfua. Trong tháp rửa kiềm, dung dịch NaOH được sử dụng để hấp thụ H2S, HCN và các khí axit khác trong khí thải, chất lỏng hấp thụ trong tháp rửa kiềm được xả vào bể lọc cơ giới hóa. Sau khi khí thải khu vực chiết muối được rửa sạch, các hạt muối trong khí thải được rửa sạch; Khí thải được thu vào ống chính khí thải sau khi rửa, sau đó được quạt rơle đưa đến bộ tách khí-lỏng để tách khí-lỏng. Sau một loạt hoạt động phát hiện nồng độ trực tuyến và kiểm soát áp suất/lưu lượng trong quy trình, quạt gió cảm ứng chính được gửi đến đầu đốt quay độc lập lưu trữ nhiệt (RTO) để xử lý lọc khí thải. VOCsNH3
5mg/Nm3; H2S