1.1 项目名称
50000m3/hr VOCs 废气处理装置
1.2 工程范围及内容
本工程的范围及包括:工艺设计、总体布局、设备设计和制造、现场安装和调试及 的人员培训。本工程含设备基础改造,但不包括:废气收集风管以及水、电、压缩空气、排水等一次侧工程。
1.3 背景资料
依据业主提供的资料,拟处理废气为生产工艺过程中排放的废气。
a. 污染物种类:正丁醇、乙醇等混合溶剂。
b. 污染物排放量为:正丁醇为19吨/年;50%浓度的正丁醇为98吨/年;95%浓度的乙醇为120吨/年。
c. 废气排放总量:50000m3/hr。
3.3 尾气排放标准
《大气污染物排放标准》GB16297-1996新污染源极值二级执行
污染物 | 允许 排放浓度 | 允许排放速率 | |
排气筒 | 二级 | ||
甲苯 | 40mg/m3 | 15m | 3.1kg/hr |
二甲苯 | 70mg/m3 | 15m | 1.0kg/hr |
非甲烷总烃类 | 120mg/m3 | 15m | 10kg/hr |
5.工艺流程
本装置工艺流程为:吸附浓缩——解吸脱附——催化燃烧的工艺流程。采取单气路工作(参见图1)方式,由2个活性炭吸附器,一个催化燃烧器(辅之低压风机、阀门等构成)。废气经预处理除去粉尘、颗粒状物质后,送入活性炭吸附器A,当活性炭吸附器A接近饱和时, 先将处体自动切换到活性炭吸附器B(活性炭吸附器A停止吸附操作),然后用热气流对活性炭吸附器A进行解吸脱附,将物从活性炭上脱附下来。在脱附过程中,废气已被浓缩,浓度较原来提高几十倍,达2000ppm以上,浓缩废气送到催化燃烧装置,被成为CO2与H2O排出。
完成解吸脱附以后活性炭吸附器A进入待用状态,待活性炭吸附器B接近饱和时,系统再自动切换回来,同时对活性炭吸附器B进行解吸脱附,如此循环工作。
当废气的浓度达到2000ppm以上时,催化床内可维持自燃,不用外加热。这个方案不仅节省了能量的消耗,而且由于催化燃烧器的处理能力仅需原废气处理量的1/10(3000m3/hr!),所以同时也降低了设备投资。本方案既适合于连续工作,也适合于间断工作。
单台活性炭吸附器的解吸脱付大约需要2-3小时。
吸附风机用变频器控制,可以依照需要的风量或者装置入口的净负压来进行调节。
6. 设备的技术性能与特点
● 本装置净化,没有二次污染。净化效率经中国环境研究院大气环境研究所检测,其结果为:苯>96%;甲苯>98%;二甲苯>99%;臭气>92%。
● 本装置的活性炭吸附器为多层设计,气流分布均匀、稳定,吸附性能好;采用蜂窝状活性炭,空塔风速为0.65-0.8m/s时,实测阻力小于50mmAq,床层具有优越的动力学性能,适合在大风量下使用。
● 催化燃烧器装填的催化剂,具有阻力小,活性高,稳定性好的特点,当废气(如甲苯)浓度达到2000ppm时,就可维持自燃。催化燃烧器的转换,性能稳定。
● 利用余热,节省能源。本装置中活性炭的解吸脱附均以热空气作为解吸介质,而此热气流均来自于系统内催化燃烧后的余热。脱附后的浓缩废气再进入催化燃烧器进行净化处理,不需另加能源,运行费用降低。就同样的处理量而言,约为直接催化燃烧法的1/10左右,活性炭吸附的1/5。
● 本系统自动化程度高,运行操作方便。系统采用PLC控制,所有阀门均为气动控制阀。当一套活性炭吸附器接近饱和时,由气动阀自动切换到另一套设备,并自动开启催化燃烧装置及其脱附风机,实现整个设备的自动化。
●催化燃烧加热部分为自动,脱附时由温度信号反馈来实现脱附温度自动控制。
●活性炭吸附器的脱附过程为自动程序控制。