1.1 項目名稱
50000m3/hr VOCs 廢氣處理裝置
1.2 工程范圍及內容
本工程的范圍及包括:工藝設計、總體布局、設備設計和制造、現場安裝和調試及 的人員培訓。本工程含設備基礎改造,但不包括:廢氣收集風管以及水、電、壓縮空氣、排水等一次側工程。
1.3 背景資料
依據業主提供的資料,擬處理廢氣為生產工藝過程中排放的廢氣。
a. 污染物種類:正丁醇、乙醇等混合溶劑。
b. 污染物排放量為:正丁醇為19噸/年;50%濃度的正丁醇為98噸/年;95%濃度的乙醇為120噸/年。
c. 廢氣排放總量:50000m3/hr。
3.3 尾氣排放標準
《大氣污染物排放標準》GB16297-1996新污染源極值二級執行
污染物 | 允許 排放濃度 | 允許排放速率 | |
排氣筒 | 二級 | ||
甲苯 | 40mg/m3 | 15m | 3.1kg/hr |
二甲苯 | 70mg/m3 | 15m | 1.0kg/hr |
非甲烷總烴類 | 120mg/m3 | 15m | 10kg/hr |
5.工藝流程
本裝置工藝流程為:吸附濃縮——解吸脫附——催化燃燒的工藝流程。采取單氣路工作(參見圖1)方式,由2個活性炭吸附器,一個催化燃燒器(輔之低壓風機、閥門等構成)。廢氣經預處理除去粉塵、顆粒狀物質后,送入活性炭吸附器A,當活性炭吸附器A接近飽和時, 先將處體自動切換到活性炭吸附器B(活性炭吸附器A停止吸附操作),然后用熱氣流對活性炭吸附器A進行解吸脫附,將物從活性炭上脫附下來。在脫附過程中,廢氣已被濃縮,濃度較原來提高幾十倍,達2000ppm以上,濃縮廢氣送到催化燃燒裝置,被成為CO2與H2O排出。
完成解吸脫附以后活性炭吸附器A進入待用狀態,待活性炭吸附器B接近飽和時,系統再自動切換回來,同時對活性炭吸附器B進行解吸脫附,如此循環工作。
當廢氣的濃度達到2000ppm以上時,催化床內可維持自燃,不用外加熱。這個方案不僅節省了能量的消耗,而且由于催化燃燒器的處理能力僅需原廢氣處理量的1/10(3000m3/hr!),所以同時也降低了設備投資。本方案既適合于連續工作,也適合于間斷工作。
單臺活性炭吸附器的解吸脫付大約需要2-3小時。
吸附風機用變頻器控制,可以依照需要的風量或者裝置入口的凈負壓來進行調節。
6. 設備的技術性能與特點
● 本裝置凈化,沒有二次污染。凈化效率經中國環境研究院大氣環境研究所檢測,其結果為:苯>96%;甲苯>98%;二甲苯>99%;臭氣>92%。
● 本裝置的活性炭吸附器為多層設計,氣流分布均勻、穩定,吸附性能好;采用蜂窩狀活性炭,空塔風速為0.65-0.8m/s時,實測阻力小于50mmAq,床層具有優越的動力學性能,適合在大風量下使用。
● 催化燃燒器裝填的催化劑,具有阻力小,活性高,穩定性好的特點,當廢氣(如甲苯)濃度達到2000ppm時,就可維持自燃。催化燃燒器的轉換,性能穩定。
● 利用余熱,節省能源。本裝置中活性炭的解吸脫附均以熱空氣作為解吸介質,而此熱氣流均來自于系統內催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮廢氣再進入催化燃燒器進行凈化處理,不需另加能源,運行費用降低。就同樣的處理量而言,約為直接催化燃燒法的1/10左右,活性炭吸附的1/5。
● 本系統自動化程度高,運行操作方便。系統采用PLC控制,所有閥門均為氣動控制閥。當一套活性炭吸附器接近飽和時,由氣動閥自動切換到另一套設備,并自動開啟催化燃燒裝置及其脫附風機,實現整個設備的自動化。
●催化燃燒加熱部分為自動,脫附時由溫度信號反饋來實現脫附溫度自動控制。
●活性炭吸附器的脫附過程為自動程序控制。