Rawatan Gas Sisa VOC dalam Industri Kimia Arang Batu

Rawatan Gas Sisa VOC dalam Industri Kimia Arang Batu

Temui sistem RTO (Regenerative Thermal Oxidizer) termaju untuk rawatan gas buangan VOC yang cekap dalam industri kimia arang batu. Penyelesaian kami mengurangkan pelepasan, mematuhi peraturan alam sekitar dan meningkatkan kecekapan operasi. Ketahui cara teknologi RTO kami boleh membantu perniagaan anda mencapai pertumbuhan yang mampan.

Klik Di Sini

Apakah pengegasan arang batu

Pengegasan arang batu ialah teknologi teras industri kimia arang batu moden.

Pengegasan arang batu: merujuk kepada tindak balas yang tidak lengkap antara pelbagai jenis arang batu (kok) dan agen pengegasan pembawa oksigen (H2O, O2, CO2) dalam pengegasan. Di bawah suhu tinggi dan tekanan tertentu, ia akhirnya menghasilkan gas arang batu mentah yang terdiri daripada H2, CH4, CO, CO2, N2, jumlah surih H2S, COS, dll.

Klasifikasi Proses Pengegasan Arang Batu:

  • Bahan mentah: arang batu hancur, arang batu hancur, buburan air arang batu;
  • Katil pengegasan: katil terbendalir, katil terbendalir, katil tetap;
  • Katil tetap diperbuat daripada arang batu (15-50mm) sebagai bahan mentah;
  • Katil terbendalir diperbuat daripada arang batu hancur (kurang daripada 10mm) sebagai bahan mentah;
  • Katil aliran udara diperbuat daripada arang batu (kurang daripada 0.1mm) sebagai bahan mentah;

Jadual Ukur Komponen Gas Mentah Yang Dihasilkan oleh Proses Pengegasan Berbeza

Apakah itu Cuci Metanol Suhu Rendah

Proses pencucian metanol suhu rendah: menggunakan metanol sejuk sebagai pelarut penyerapan, menggunakan keterlarutan tinggi metanol dalam gas berasid pada suhu rendah, untuk mengeluarkan gas berasid daripada gas suapan, terutamanya CO2 dan H2S.
Pencucian metanol suhu rendah ialah kaedah yang dibangunkan bersama oleh Linde dan Lurgi pada awal 1950-an untuk mengeluarkan gas berasid daripada gas bahan mentah. Pada tahun 1954, ia pertama kali digunakan untuk penulenan gas dalam industri pengegasan bertekanan arang batu di Afrika Selatan.

 

  • Pembekal pakej proses pencucian metanol suhu rendah termasuk Linde, Lurgi, Universiti Teknologi Dalian, dsb;
  • Terdapat pelbagai proses pengegasan, yang boleh dibahagikan kepada tiga kategori: katil tetap, katil terbendalir, dan katil terbendalir;
  • Penentuan sama ada gas pelepasan rendah mempunyai nilai pemulihan haba sisa terutamanya mengambil kira kandungan CH4 dalam gas ekzos;
  • Kepekatan CH4 bergantung pada proses pengegasan, dan proses pengegasan katil tetap termasuk relau Lurgi, relau BGL, dll;

Sifat gas buangan

Ciri-ciri gas ekzos pencuci metanol suhu rendah:

  1. Gas ekzos pada asasnya tepu dengan wap air
  2. Kandungan tinggi komponen lengai CO2 dan N2
  3. Gas ekzos pada asasnya tidak mengandungi oksigen

Penentuan isipadu udara tambahan oksigen

Disebabkan fakta bahawa gas ekzos mengandungi hampir tiada oksigen, adalah perlu untuk menambah gas ekzos dengan udara untuk memenuhi keperluan oksigen untuk pengoksidaan lengkap gas ekzos.
Prinsip untuk menentukan jumlah udara tambahan:

1) Pertimbangan keselamatan: analisis bahaya letupan

Menurut Spesifikasi Teknikal untuk Rawatan Gas Sisa Organik Industri melalui Kaedah Pembakaran Penyimpanan Terma, kepekatan bahan organik yang memasuki peranti RTO hendaklah di bawah 25% daripada had letupan yang lebih rendah. Kirakan had letupan yang lebih rendah bagi campuran gas mudah terbakar kompleks menggunakan formula Le Chatlier, dan kemudian bandingkan kepekatan komponen mudah terbakar dalam gas ekzos dengan saiz 25% LEL untuk menentukan keselamatan kepekatan komponen mudah terbakar dalam gas ekzos.

2) Pertimbangan kadar penulenan: “3T1O”

  • LM ialah had letupan bawah bagi gas bercampur, %
  • Li ialah had rendah letupan komponen i,%
  • Vi ialah pecahan isipadu komponen mudah terbakar tertentu kepada komponen mudah terbakar,%

Biasanya direka bentuk tanpa mengambil kira pengaruh gas lengai, had letupan bawah gas ekzos dikira, dan nisbah pencairan udara ditentukan berdasarkan hubungan antara kepekatan gas ekzos dan 25% LEL. Pengiraan ini boleh memastikan keselamatan intrinsik, tetapi isipadu gas ekzos agak besar.

Disebabkan kehadiran sejumlah besar gas lengai CO2 dalam gas ekzos pencuci metanol suhu rendah N2, Sebilangan kecil komponen mudah terbakar,
Mengikut kaedah pengiraan untuk campuran yang mengandungi n gas mudah terbakar dan gas lengai p, boleh ditentukan bahawa gas ekzos campuran gred rendah bagi gas mudah terbakar dan lengai adalah tidak mudah terbakar dan tidak meletup.

Oleh itu, gas ekzos daripada pencucian metanol suhu rendah tidak mempunyai had letupan atas atau bawah.
Jumlah penambahan udara untuk gas sisa pencuci metanol suhu rendah boleh ditentukan berdasarkan kandungan oksigen gas serombong selepas pengoksidaan lengkap lebih besar daripada 3%.

Proses pengiraan kebolehbakaran campuran gas ekzos dalam udara

Gas ekzos campuran direka bentuk untuk tambahan oksigen berdasarkan keseimbangan bahan, dengan kandungan oksigen sekitar 5% dalam gas serombong

Perbandingan antara kepekatan komponen mudah terbakar dalam gas ekzos selepas penambahan oksigen dan had letupan yang lebih rendah bagi gas ekzos (tidak termasuk gas lengai)

 

Memproses jumlah isipadu udara

1) Isipadu gas ekzos rendah
2) Isipadu udara tambahan oksigen

① Baki Bahan

② Keseimbangan haba

Kes kejuruteraan biasa

Analisis Situasi

Xinye Energy Chemical’s 525,000 tons/year methanol unit uses crushed coal pressurized gasification technology. In addition to the main components CO2 and N2, the low-temperature methanol washing exhaust gas also contains methane, non-methane total hydrocarbons, CO, methanol, etc. This exhaust gas is currently discharged through the boiler chimney. According to environmental protection requirements, VOCs removal treatment is required. In addition, the polyoxymethylene unit also has three exhaust gases that need to be treated.

Laluan proses

Based on the characteristics of combustible components in exhaust gas, our engineers have decided to adopt the treatment technology route of “RTO purification+medium pressure steam waste heat boiler for heat recovery”; According to our company’s unique “Le Chater&Inert Gas Correction Theory Safety Air Distribution Algorithm”, we have decided to select a 270000 air volume rotary valve RTO, with an oxygen content of 5% in the exhaust gas after incineration; Simultaneously select a 5.1MPa/46T steam boiler with a 120 meter end chimney design to reduce the impact of exhaust emissions on the factory environment;

Peranti utama menggunakan satu RTO injap putar isipadu udara 270,000, susun atur segi empat sama, dilengkapi dengan 3 injap pengedaran udara berputar dan 36 ruang penyimpanan haba

  • Rawatan komprehensif:
    Dilengkapi dengan RTO berputar isipadu udara 270,000, gas ekor polioksimetilena bercampur dengan udara untuk tambahan oksigen
    Penggunaan haba buangan: 46t/j, stim tepu 5.1MPa
  • Piawaian perlindungan alam sekitar:
    jumlah pelepasan hidrokarbon bukan metana <50mg/m³, pengurangan pelepasan karbon tahunan kira-kira 860,000 tan;
  • Tempoh bayaran balik: 3 tahun

Analisis Keselamatan

  1. Kawalan Kompleks/Taklimat Rangkaian
  2. analisis HAZOP
  3. Penilaian SIL

 

Innovation 1— Breakthrough in the lower explosion limit under inert conditions

125,000 sebelum pengedaran udara

Pengiraan had letupan bahagian mudah terbakar bagi campuran
Formula Richard Chateli: Lf=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)
Had letupan gas bercampur Lf, % 4.26
25%LEL 1.065
Jumlah kepekatan komponen mudah terbakar 2.777

Pengagihan udara konvensional: Kepekatan komponen mudah terbakar dikurangkan kepada <1.065, yang bermaksud bahawa pengagihan udara perlu 2.6 kali, dan jumlah isipadu udara mencapai 330,000.

Pertimbangkan kesan gas lengai pada had letupan yang lebih rendah

Memandangkan hanya bekalan oksigen, bekalan udara ialah 100,000, dan jumlah isipadu udara ialah 220,000

1. Latar belakang udara, had letupan bawah pada 900 ℃ ialah 25%LEL;
2. Latar belakang lengai, tidak mudah terbakar dan tidak meletup pada suhu bilik, tetapi pada suhu tinggi?

Innovation 2— Design and application of square RTO structure with large air volume

 

Parameter prestasi Injap berputar RTO Injap angkat RTO
Isipadu udara 300,000 Nm³/j 300,000 Nm³/j
Struktur injap arah Injap berputar Angkat injap
Bilangan injap undur 3 27
Kekerapan kejutan pensuisan injap terbalik Operasi berterusan tanpa kejutan 6.48 juta kali/tahun
Bilangan katil simpanan haba 36 9
Isipadu udara setiap ruang 20000 Nm³/j 75000 Nm³/j
Luas keratan rentas ruang penyimpanan haba tunggal 3㎡ 14㎡
Berat pengisian seramik penyimpanan haba satu ruang 3300kg 15600kg
Bilangan penunu (kepingan) 3 5
Penghunian (panjang*lebar) 26m×8m 48m×5m

√ Penunjuk teknikal perlindungan alam sekitar utama

Nama parameter Data
Gas ekzos rendah metana/10,000 m³/j 10.8-12.5
Udara tambahan oksigen/10,000 m³/j 10.5-11.5
Kandungan oksigen gas serombong suhu rendah% 5
Suhu relau ℃ 960-990
Nitrogen oksida ekzos mg/m³ 4.5-10
Jumlah hidrokarbon bukan metana ekzos mg/m³ 40-60

√ Penunjuk ekonomi utama

Nama parameter Data
Kuasa pengagihan kuasa yang dipasang 1200KW/j
Kos elektrik 4.8 juta yuan/tahun
Keluaran wap dandang haba buangan 45t/j
Parameter wap 4.9MPa, 420 ℃
Harga wap 120 yuan/t
Faedah ekonomi langsung 43.2 juta yuan/tahun
Pengurangan penggunaan arang batu mentah 50,000 tan/tahun
Pengurangan pelepasan karbon 860,000 tan/tahun