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有机废气治理与控制RTO燃烧技术与控制技术结合的应用

周勇
  
安家(建筑与工程)
2021年40期
中国石化集团齐鲁石化公司塑料厂 山东 淄博 255400

摘要:从现阶段化工厂有机废气排放的角度考虑,涉及到的环节相对较多,在产品种类和原辅料逐渐增多的情况下,有机废气的排放量也在逐渐上升。结合有机废气产生的原因以及自身的理化性质特点,在处理有机废气的过程中,会选择合适的工艺。在确保采用科学合理的处理措施条件下,才会满足正常排放的标准。

关键词:RTO;控制;超低排放;效率

引言

近年来,中国制造业发展迅速,废气中污染物数量也逐年增加,通过不断防治环境污染和适应,对化工公司生产的酸性排放进行了有效的控制和处理主要污染物是苯、酮、卤化烃和其他有毒和有害气体。因此,加强对治理技术的研究以确保化学化工工业有机废气管理的可靠技术安全是积极和现实的。

一、RTO燃烧器系统控制原理

废气先经过预处理,通过四级过滤把废气的大颗粒污染物截留,再进入转轮的吸附区进行吸附,经过吸附区后的废气,废气里的VOC组分被转轮上的沸石吸附,出去的气体就是达标干净废气,直接进入烟囱。附着在转轮上的废气到了脱附区后,用1:20的热废气脱附出来后,浓缩成20倍的浓度从转轮脱附区出来后,进入RTO,在一定的浓度界限范围内,废气的浓度越高,需要的天然气量越小,当废气浓度达到一定浓度时,RTO系统能实现自维持;所以本工艺考虑为了降低废气处理系统的能耗,通过转轮先将废气浓缩,再将浓缩后的废气进入RTO焚烧炉,尽量减少燃烧裂解过程中需要的天然气量,甚至实现天然气零能耗。从脱附区出来的浓缩后的废气进入RTO以后,在上升通道过程中,吸收蓄热砖上的热量升温预热,废气预热后直接进入炉膛,利用炉膛持续维持恒定的裂解温度760~820℃,将预热后的废气加热到780℃,在炉膛废气裂解变成二氧化碳和水蒸气进出排气通道,在排出过程中将热量保留在蓄热砖内,通过切换阀的切换过程,蓄热砖在进气、出气及清吹通道不停切换,实现了节能;出气通道内,二氧化碳和水蒸汽降温后,离开RTO,进入烟囱。实现了废气燃烧处理。

二、化工有机废气的来源与特点

对化工业生产过程进行分析后,确定了化工生产过程中所用材料的主要生产单位和物理化学性质,化工有机残馀气体的来源主要来自以下生产链:①非冷凝气体,有机溶剂的再循环蒸馏;②生产过程中化学反应产生的挥发性废气;③所用材料干燥时产生废气;④离心机链还将产生废气;⑤在材料运输链中,使用真空泵系统也可能产生有机废气;⑥贮存或材料转移期间会有废气;①废水处理链中产生的有机废气。由于化工过程中所用材料的物理化学性质以及生产过程中物理化学反应的复杂性,化工产品的有机废气往往具有易燃性、爆炸性和毒性挥发性等特性,并涉及大量分子,例如化工部门有机废气处理技术的选择应考虑废气的特性和来源、生产过程的温度和压力、废气的组成、浓度和流量等。以及合理科学选择适当的有机废气处理技术。

三、化学化工企业有机废气治理技术

(一)生物净化工艺技术

从生物净化的角度来说,这属于一种微生物进行有效分解的技术。从生物学的方向理解,会将有机废气看作成为即将被分解的营养物质,在经过代谢以后,会将有机废气变成无机状态。生物净化工艺技术在使用中相对安全,并且成本不高,造成二次污染的可能性较小。针对低浓度的有机废气,在具备条件下还是可以选择生物净化工艺技术的。由于微生物的分解要经过一段时间,在提供的区域环境中也不能受到其它因素的影响,所以在运用该项技术中,必须要考虑到时间性和区域性两种情况。对于化学合成类化工厂处理有机废气时,有时如果只是选用以上处理工艺技术之一,很可能到最后也难以满足排放达标的情况。在具体的操作中,为了让处理有机废气的效率更高以及效果更加明显,经常会采取多项技术综合应用的方式。结合每项技术适用的范围和条件,联系化学合成类化工厂实际的生产状况,从科学合理的角度出发,选择最优化的组合。

(二)冷凝回收法

不同物质的物理性质不同,饱和蒸气压便是其中一种,在不同的温度、不同的气压下,化工有机废气的饱和蒸气压是不同的。冷凝回收法便是利用这一物理特定,通过适当调整生产系统的温度和气压,将化工有机废气中汽态的污染物过滤出来。对于沸点较高的溶剂,冷凝回收法较其他方法而言,获得的回收效率是比较高的。冷凝回收法主要适用于处理具有比较高回收价值的溶剂、具有比较高浓度的化工有机废物等。

(三)燃烧工艺技术

从化工工业污染防治技术政策的提倡中就可以看出,对于有机废气的处理,首先要选择能够有效回收的工艺技术。不过,在实际行动中,并不是所有情况都可以满足回收。针对不能回收的在采用燃烧法处理时,也应该严格遵守相关规定。化工厂的有机废气若是浓度较低,并且还有一些容易造成污染的元素,就应该关注燃烧处理的可行性。部分有机废气在燃烧以后,可能存在二次污染的风险。在这种条件下,即使选用燃烧工艺技术成本更为低廉,也应该果断拒绝。结合挥发物有机物在污染防治方面的相关政策,尤其是针对于含有氯元素的有机废气,需要借助非燃烧的手段。

(四)严控可燃物浓度

考虑到RTO本身具有明火,如果进口浓度超过爆炸下限,任何防控措施都无济于事,应严格控制RTO进口有机物的浓度,使其控制在对应气体爆炸下限的25%以内。防控措施主要有:RTO进气管道上设置气体浓度检测,一级报警点为10%LEL,二级报警点为20%,达到二级报警点时,切断废气进气,打开新风补气阀,对RTO进行停机降;对于高浓度废气,RTO入口加稀释风阀;废气入口加缓冲罐,缓冲罐的体积要设计得当;浓度监测仪、稀释风阀、RTO风机等仪器设备之间的连锁控制,对突发问题第一时间做出正确的动作。

结束语

在化工过程中,由于环节较多,受限于对原辅料的加工以及中间产品的有效处理,都可能会出现相关的有机废气。在对有机废气进行正确的处理时,需要从源头出发,在判断各项条件的基础上,以优先回收作为目标,选择最适合的有机废气处理工艺。在实现正常化生产的基础上,既满足有机废气处理的相关规定,又保证化工厂的经济效益。。当使用某一种方法,有机废气治理效果不明显时,可以考虑将若干种相通的治理技术组合进行废气治理。

参考文献

[1]蔡少卿,陈煜泉,陶佳,等.医药化工行业有机废气净化工程实例[J].广东化工,2019(4):124-126.

[2]刘建国.医药化工行业溶剂废气治理存在的问题及防治对策[J].新型工业化,2019(12):118-121.

[3]刘会成.RTO氧化和活性炭吸附在医药行业有机废气处理工程中的应用[J].科技经济导刊,2019,27(16):123-124

[作者简介]周勇 男 汉族   辽宁昌图  大学本科  工程师  环保管理

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