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揮發(fā)性有機氣體高效回收及環(huán)保處理技術(shù)
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一、概述 由于歷史原因，我國制造行業(yè)（包括石油、化工、建材、機械、家具、汽車、儲運等）均存在揮發(fā)性有機氣體（VOCS）污染源，以前的環(huán)保法規(guī)要求較低，2008年環(huán)保法規(guī)首次要求排放尾氣VOCS含量小于15g/m3， 2017年7月1日起，環(huán)保法規(guī)要求排放尾氣VOCS含量小于100mg/m3，隨著國家環(huán)保要求的提高，未對污染源進行有效治理，排放未達到要求的企業(yè)將面臨關(guān)停。 二、國內(nèi)外揮發(fā)性有機氣體回收及處理技術(shù)現(xiàn)狀 目前貴內(nèi)外對揮發(fā)性有機氣體（VOCS）處理技術(shù)主要分兩大類：一是回收技術(shù)（圖1），二是銷毀技術(shù)（圖2）。回收技術(shù)主要有吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)、膜回收技術(shù)等四種類型，銷毀技術(shù)主要有焚燒技術(shù)、生物降解技術(shù)、光催化降解技術(shù)、等離子技術(shù)等。 吸附技術(shù)是采用分子篩、活性炭等吸附劑對揮發(fā)性有機氣體進行吸附，該技術(shù)存在吸附塔流道短路、吸附劑局部快速飽和、吸附流道堵塞、吸附劑失效等問題，同時產(chǎn)生大量的次生污染（失效吸附劑為固體危廢）。 吸收技術(shù)是采用高沸點液體吸收劑對揮發(fā)性有機氣體進行噴淋溶解吸收，該技術(shù)存在選擇性差、回收效率低、效果差、溶液易飽和等問題。 冷凝技術(shù)是采用換熱設(shè)備將揮發(fā)性有機氣體冷卻到該氣體的露點以下成為液體進行回收。現(xiàn)有的冷凝技術(shù)存在能耗高，收率低等問題。 膜回收技術(shù)是采用微孔膜對揮發(fā)性有機氣體進行選擇性穿透，再冷凝成液體回收。該技術(shù)需要一定壓力，微孔膜在交變壓力下極易開裂或擴孔，同時有機膜在時效影響下極易老化，存在使用周期短，運行成本高等問題，而且也產(chǎn)生二次污染，老化的有機膜為污染源。 銷毀技術(shù)是為了確保氣體排放達標而配套的技術(shù)，該技術(shù)在處理過程中具有其他氣體排放和產(chǎn)生二次污染等不足。 而我國企業(yè)現(xiàn)采用的處理技術(shù)是將以上技術(shù)糅合拼湊在一起，主要代表有海灣環(huán)境科技（活性炭吸附+噴淋吸收+離子焚化）、德國博斯格（噴淋吸收+膜吸收）、洛陽普瑞曼（冷凝+活性炭吸附）、美國ECP公司（深度冷凝）等組合技術(shù)，均存在投資較大、運行成本較高、排放標準低、存在次生污染等不足，現(xiàn)有的處理技術(shù)投資水平基本保持在一立方每小時排放尾氣需要1萬元左右的設(shè)備投資。據(jù)了解，目前國內(nèi)外尚無任何技術(shù)裝置能將排放尾氣處理到VOCS含量小于100mg/m3并能長周期運行的案例。 三、揮發(fā)性有機氣體高效回收及環(huán)保處理技術(shù) 1、技術(shù)原理 揮發(fā)性有機氣體高效回收及環(huán)保處理主要采用常溫冷凝+二次吸收液吸收原理，通過獨特的特殊結(jié)構(gòu)，使排放尾氣得到充分冷凝及吸收，同時吸收液得到再生，確保經(jīng)處理的尾氣VOCS含量小于80mg/m3，低于國家新標準。 工藝原理圖（圖3）。 2、系統(tǒng)組成 揮發(fā)性有機氣體高效回收及環(huán)保處理主要由尾氣收集系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、冷凝回收系統(tǒng)、環(huán)保處理系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)及配套工藝管線組成。 尾氣收集系統(tǒng)：主要由風機及安全保護裝置組成，主要作用是確保收集管線處于微負壓狀態(tài)，避免尾氣收集泄漏及憋壓引起前端設(shè)備損壞。 制冷系統(tǒng)：主要提供冷源對有機氣體進行冷卻液化。 冷凝回收系統(tǒng)：主要對液化后的混合物進行高效分離收集再利用。 環(huán)保處理系統(tǒng)：主要對經(jīng)一次凈化后殘留的有機氣體進行深度凈化，確保排放尾氣達到排放標準。 揮發(fā)性有機氣體高效回收及環(huán)保處理工藝流程圖（圖4）。 3、工作原理 尾氣收集系統(tǒng)：當裝置（槽車裝車、儲罐、生產(chǎn)裝置）出現(xiàn)尾氣排放狀態(tài)，尾氣管線壓力大于500Pa（微低壓），風機自動啟動，對尾氣管道進行抽風收集，當管道壓力為-3000Pa（微負壓）時，風機自動停止。當管線壓力大于5000Pa，安全裝置打開，收集系統(tǒng)自動警報。 制冷系統(tǒng)：當一級分離器溫度大于8℃，冷水機啟動冷水循環(huán)，當水溫高于6℃時冷水機啟動制冷，當水溫低于3℃時制冷停止。當分離器溫度低于5℃時冷水機停止運轉(zhuǎn)。 冷凝回收系統(tǒng)：風機啟動的同時，泵1、3同時啟動，冷凝液經(jīng)泵及強冷器進入油氣混合器對裝置尾氣進行混合，然后經(jīng)兩級分離器進行分離。裝置尾氣里的有機氣體經(jīng)冷凝液吸收后進入冷凝液罐，一次凈化后的尾氣進入二級油氣混合器。當冷凝液罐液位高于高限時，泵2啟動將回收的液體輸送到儲存罐（或成品罐），當液位到底限時泵2停。 環(huán)保處理系統(tǒng)：泵2將液態(tài)吸收劑由再生器輸送到強冷器進入再到二級油氣混合器，吸收劑與一次凈化后的尾氣混合后，將殘余的有機氣體充分吸收，再經(jīng)分離器進入再生器，吸收劑里面的有機氣體在真空狀態(tài)的釋放，有機氣體由再生器頂部進入真空泵，再輸送至一級分離器進口，吸收劑由再生器底部回泵2形成循環(huán)。 4、技術(shù)特點及優(yōu)越特性 安全性高：裝置尾氣管道為常壓、低溫狀態(tài)，同時隔絕燃爆條件；流道暢通，無閥門等隔斷機構(gòu)； 占地面積�。罕韧惣夹g(shù)設(shè)備少，流程短，節(jié)約占地至少一半以上。 設(shè)備投資少：約為國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備投資1/3~1/2。 運行成本低，經(jīng)濟效益高：制冷系統(tǒng)為普通冷凝，溫度范圍為3~8℃，制冷能耗低；吸附劑為液體劑，直接再生，無損耗。無人工成本，無輔材損耗成本，無次生污染物處理成本的狀態(tài)，只有電耗成本，因此運行成本低。同時可回收大量的液態(tài)有機液態(tài)高標準成品，減少生產(chǎn)及運營損失，避免污染，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益及社會效益。 運行周期長：整套裝置無交變壓力、無交變溫度、無飽和狀態(tài)，無堵塞狀態(tài)、無短路狀態(tài)，動設(shè)備少，無高要求工藝條件，因此可實現(xiàn)無故障連續(xù)自動運行。 排放標準高，無次生污染物：排放正常限值VOCS含量小于80mg/m3，最高限值VOCS含量小于10mg/m3，低于國家排放標準，并且，消除了國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)存在次生污染的弊端。 四、該技術(shù)在各種領(lǐng)域應(yīng)用工藝方案簡介 1、油品及化工儲運：包括汽油、柴油、航煤、溶劑油、石腦油、潤滑油、原油苯、酚、醇等（圖5）。 工藝方案技術(shù)特點： 本 方案特點主要在于將多個儲罐有機氣體管線與裝車排放有機氣體管線相連，裝車時，儲罐吸氣與裝車排氣達到平衡，充分利用了撬裝式揮發(fā)性氣體高效回收及環(huán)保處理裝置在出現(xiàn)排氣波動狀況時自動運行的工作原理，可大幅度降低運行能耗。 2、煉油化工裝置生產(chǎn)：包括重整、加氫、裂化、減水劑反應(yīng)等（圖6）。 工藝方案技術(shù)特點： 本方案特點主要在于長周期確保達到高標準環(huán)保排放的同時，回收大量的純凈高標準液態(tài)有機物，該有機物可直接回用，不需要再次處理加工，直接避免生產(chǎn)損耗。 3、工業(yè)廠房：包括橡膠成品壓鑄廠房、泵房、壓縮機房、操作室、中控室等（圖7）。 工藝方案技術(shù)特點： 本方案特點主要在于長周期凈化工作環(huán)境的同時，能回收液態(tài)有機物并改善工作環(huán)境的溫度，代替空調(diào)制冷，降低企業(yè)運營能耗。 1.png 2.png 3.png 4.png 5.png 6.png 7.png |
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