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卤代烃类VOCs废气治理——海普吸附+

             来源:江苏海普功能材料有限公司 阅读:731 更新时间:2021-06-24 09:23

据环境保护部印发的《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》,挥发性有机物(VOCs)是指参与大气光化学反应的有机化合物,包括非甲烷烃类(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)、含氧有机物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等,是形成臭氧(O3)和细微颗粒物(PM2.5)污染的重 要前体物。

 

卤代烃类VOCs是VOCs中一个或多个氢原子被卤原子取代而生成的化合物,可分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香族卤代烃。

 

卤代烃急性中毒可引起神经系统、心、肺、肝、肾等多系统多脏器损害,甚至引起猝死,会产生严重的健康危害。为减少卤代烃废气的排放,企业在废气收集后,需寻求一种高效的处理技术进行处理。

 

目前,针对VOCs的末端处理技术很多,有吸收、低温等离子、光催化、生物净化、吸附、催化氧化、锅炉热力焚烧、蓄热式热氧化(RTO)等技术。

 

卤代烃废气一般具有水溶性低、生化性差、氧化和焚烧过程易产生二次污染等特点,因此吸附法是目前相对最合适的卤代烃废气处理技术,常规吸附法一般采用活性炭或活性碳纤维作为吸附剂,活性炭比表面积相对较小,脱附性能较差,回收溶剂品质一般,且活性炭表面带有催化功能,易导致卤代烃少量分解产生酸性物质;活性碳纤维吸附容量较高,但易被氧化。

大孔树脂具有良好的吸附性能,具有吸附容量大、易再生、选择性好、耐酸碱、回收溶剂品质好等优点,之前常用于废水中有机物的吸附处理,目前正逐步用于VOCs废气的处理。

 

针对目前卤代烃废气处理存在的问题,海普研发的吸附+(VRRP)工艺核心工艺就是采用HDV型高分子纳米吸附剂,可将废气中的卤代烃吸附去除。

 

吸附饱和后,用蒸汽对纳米吸附剂进行脱附再生,卤代烃蒸汽能够冷凝回收。具体工艺如下:

 

具体流程说明为:车间卤代烃废气先经过真空泵抽取后,进行二级冷凝,一级冷凝温度在10℃左右,二级冷凝温度在-10℃左右。冷凝液化后的卤代烃用储罐接收,未冷凝下来的卤代烃废气接入装有纳米吸附剂的吸附塔进行吸附富集(吸附温度为常温,吸附压力为~6kpa),废气经过吸附后可达标排放。‘

吸附剂吸附饱和后,将低压蒸汽通入吸附塔进行吹脱(温度在100℃左右)。吹脱出的卤代烃和水蒸汽的混合物再经过冷凝液化,静置分层,可分离回收出卤代烃。蒸汽脱附后的纳米吸附剂温度较高,通入洁净空气冷却降温至室温后,可重新用于吸附。

该纳米吸附剂具有如下优点:

1、 孔结构可控且孔容积高;

2、 具有良好的物理化学稳定性,耐酸、碱和有机溶剂、具有较高的热稳定性和机械强度,耐磨损;

3、 表面呈现高疏水性,湿度对吸附性能无影响;

4、 容易再生且吸附性能稳定;

5、 不需更换即无危险废物产生。

 

 

该工艺对于废气中的卤代烃去除率可达98%以上,并在多个项目现场得到验证。如山东某化工企业所上项目,已取得良好的处理效果:

该项目采用PLC程序自动控制,对吸附装置的温度、压力及液位等参数实时监控,实现全程自动化操作, 且PLC与上位机通信,便于生产中掌握装置运行情况:

(1)配备的独立操作控制柜,便于管理及日常维护;

(2)机泵的控制:机泵与对应储罐液位计联动,随储罐液位的高低而动作;且每台电机均设置现场操作柱,根据需要现场可切换手动/自控操作模式。

(3)吸附系统的自动控制:风机与自控阀门根据温度压力及运行时间等流程进行自动切换;

(4)吸附系统的手动控制:为应对偶然情况需单个设备动作,中央控制台兼有手动系统,即各台设备的控制兼有独立性,可不与其它设备关联。

(5)逻辑控制图包含吸附和脱附模块,吸附模块具备手动、自动、停止、启动等功能,脱附模块具备结束、暂停、恢复、停止、脱附启动等功能。

(6)所有的泵、阀在上位机中有手动控制和自动控制两种操作模式,可以实现对单台泵、阀门的控制。

 

 

图1:吸附工艺装置模型图

 

图2:吸附工艺装置实体图

 

 


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