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煤化工行业低温甲醇洗VOCs废气治理方案

2022-12-15 09:12:42 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

在煤化工行业, VOCs 废气的主要排放源有低温甲醇洗、储罐和污水池等。低温甲醇洗废气的排放量很大,而且是持续的,其气量起伏很小,而且其组成与煤炭性质有很大的关系。其中,CO2 的体积分数含量通常为78-90%, N2 的体积分数为7-19%,而VOCs 的体积分数在1-5% 之间,大部分公司的VOCs 体积分数在1-2% 之间,以甲烷等低碳烃为主。低温甲醇洗废气VOCs 的成分主要是甲烷等低碳烃,这些物质的沸点很低,不易溶解,化学性能也比较稳定,不会与强酸、强碱发生化学反应,且废气中的VOCs 浓度低,种类多,没有回收的意义。因此,不宜采用吸收、吸附、冷凝分离、膜分离等可用于回收的工艺,而生物法也不宜采用。

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低温甲醇洗VOCs废气量普遍很高,因此采用光催化和等离子技术是不可取的。由于目前的工艺条件下,催化剂对甲烷的氧化反应几乎没有什么作用,因此也不宜采用催化氧化法。通过以上几方面的分析,认为高温氧化法是处理低温甲醇洗废气的最佳途径。

为了减少高温氧化装置的使用费用,在节约能源的前提下,建议采用具有热量回收功能的热循环氧化法(RTO)或热回收式氧化技术(TNV)。两者的基本原则都是通过将VOCs 与空气在较高温度下的完全混合而进行的氧化分解。在不同的温度、停留时间、混合程度等条件下,分解率有一定差异,其分解率可达99%。两者之间的差别在于装置,在RTO 中,废气和空气通过管道和蓄热体进行充分的混合,在相同的停留时间和氧化温度下,可以获得更高的分解率。但RTO 有一个换向阀切换的过程,多个换向阀必须紧密地配合以实现对气流的控制,而且在换向阀切换时,会出现一定的气压变化,并且由于阀门切换频繁而有导致设备故障的风险(所以,一定要选用好的切换阀,一般的提升阀、中线蝶阀就算了,泄漏率太高,故障率高,推荐气封蝶阀)。TNV 是将废气与空气在氧化室内进行的混合,因此,氧化室必须要大一些,但是由于没有动设备,所以发生损坏的可能性小,而且不会产生压力波动。由于RTO 具有自身的蓄热体,其热回收效率可达到95% 以上,因此,在低浓度条件下,常采用RTO,而在高浓度条件下,则采用TNV。

低温甲醇洗废气中VOCs 含量高,在高温氧化下会生成大量的热能,所以通常都会增设热量回收设备,如加热装置或热锅炉等,此类设备在正常运转时可以获得收益,而在排放气体中 VOCs 浓度为4-5% 时,约6 年可以收回设备的投入。

来源:VOCs减排工作站



标签:   VOCs废气治理