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石油化工行业在生产加工的过程中,会产生大量的有机废气VOCS,是典型的有机废气污染大户,也是环保部门重点督查的对象。因此,石化行业要加快有机废气处理进程。
石化行业有机废气的成分较为复杂,其产生的废气具有来源广、毒性大、危害广、种类繁、处理难等特点,因此石油化工废气处理技术的问题亟待解决。考虑到石油化工废气的成分多种多样,决定了在选择有机废气处理工艺时,必须考虑多种单元过程的组合,来创建一个能够处理废气的组合流程。作为有机废气处理的末端防治设备,旋转式RTO设备在石化行业应用十分广泛。
旋转式RTO进行废气处理时,需要对某些废气成分进行去除,去除采用吸附法或过滤法,将旋转式RTO不能处理的废气成分如二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气等有毒有害气体吸收或者采用玻璃纤维过滤的方法对旋转式RTO有害的油雾、酸雾过滤去除,将预处理后的有机废气导入旋转式RTO设备中焚烧,在高温下氧化分解,将有机废气转化为无毒无害的二氧化碳和水,净化后的洁净气体通过烟囱高空达标排放。
该工艺确立的理论根据,并提出了与之相适应的装置在设计中所需要考虑的几个问题。该套装置对有机污染物的去除率可达到95%以上,回收的有机溶剂的纯度达99.5%以上,可直接用于生产实现了清洁生产和废物资源化的要求,收到了较好的社会效益和经济效益。
在染料、医药、涂料、塑料、感光用料、合成橡胶、化学纤维以及相当多石油化工产品和焦化产品的生产使用过程中,都会产生大量的有机废气。这些有机废气的直接排空,不但对环境导致严重污染,危害人体健康和生态环境,并且导致大量宝贵资源的浪费。
日前中国对工业有机废气的净化处理技术主要是 采纳吸附法,吸附用料主要是活性炭。但这些装置存在的一起问题是设备相对复杂、故障率较高、占地面积较大;一次性投资较大,不适用于中小企业,不利于市场推广。同时因为设计上的因素,油水分离不够,容易导致二次污染。
部件设计时应注意的几个问题
工艺流程的确定
因为传统工艺在脱附后须对吸附剂进行热风干燥、冷却,因而使装置复杂、一次性投资增加,同时还因系统的频繁切换而导致系统运动不够稳定,故障率增多,运动成本增大。假如能够适宜的延长吸附罐的吸附时间,就能够去掉吸附剂冷却、干燥的单元操作,直接通入已经冷却的附有有机溶剂的废气,边冷却和低温干燥边吸附。在开始阶段,尽管炎热的天气脱附时使吸附罐的温度较高,但在低温废气吸附过程中,开始时所构成的饱和区温度将逐一下降,饱和区的平衡被破坏而重又获取吸附能力,转变为交换区,构成二次吸附波。
在不减少活性炭吸附性能的前提下,既简化了单元操作又确保了装置的工作效率,同时也大大减少了一次性投资和运动成本。
吸附罐:污染物为腐蚀性气体时,应选用抗腐蚀用料创造或进行防腐蚀处理和验
收(当然包括全部与溶剂接触的其他设备及管路等)。因一般的耐酸不锈钢对氯离子敏感,易产生严重的晶间腐蚀现象,吸附床中气体流速的操纵。流速过大时,不但增加了压力损失,还导致有机溶剂分子与吸附剂接触时间过短,不利于气体吸附。平常可将流速操纵在0.2m/s左右。所以吸附罐要有足够的通过断面和停留时间它们都是吸附罐尺寸的函数。椐此可确定每组吸附罐的数量
结构设计应确保全部的过气断面都产生非常好的、均匀的气流分布,幸免死角,以期增大传质速率,提高吸附效果;注意进出气采样口的设置应符合相关的规定,降低采样误差;
因为吸附过程是一个放热过程,吸附热将使废气和碳床的温度升高,使吸附率下降,且热量的积蓄也将带来安全隐患。所以应设置能有效的操纵和调节吸附操作温度的机构。吸附罐的表面温度通常应操纵在不高于60℃