2021 世环会

2021年6月2-4日

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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环保科技篇।大气污染整治持续进行,VOC治理仍是重点

 

 

“十三五”圆满收官,我国的大气环境质量总体上得到了较大程度的改善,但部分地区PM2.5的问题依然突出,臭氧污染呈现出不断加重的趋势。进入“十四五”,依然要打好大气污染防治攻坚战。

 

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中明确了“加强细颗粒物和臭氧协同控制”这条主干线,至少“十四五”期间的基调不会改变。

 

由于VOCs是PM2.5和O3二次污染物形成的主要前体物,而我国VOCs的排放量目前尚处于高位,“十四五”期间及以后一段时间内VOCs的减排任务将会非常繁重。

 

为实现“十四五”大气污染防治工作良好开局,多地开展大气污染整治专项工作,VOC治理也成为了整治工作的重点。

 

#大连开展VOC政策治理项目。根据《大连市重点行业挥发性有机物深度整治方案》,大连市分3批推进254家石化、化工、工业涂装、包装印刷、油品储运销等行业的重点企业挥发性有机物治理工作。

 

#连云港开展“三送入企”大气治理精准帮扶专项行动,从送政策、送技术、送服务三方面帮扶企业,让企业了解环保方面的最新政策、标准及要求,使废气治理有的放矢,措施合理有效。

 

# 银川发布《银川市2020-2021年冬春季大气污染综合治理攻坚行动方案》,强化VOCs综合治理,进一步排查梳理全市涉VOCs排放行业清单,加快推进治理,尤其针对VOCs排放大户,要重点管控。

 

为解决企业VOC治理的技术需求,本期环保技术推荐为您介绍撬装式有机废气处理设备。该设备采用分子筛转轮吸附浓缩+催化氧化相结合的工艺,整机净化效率90%以上。同时设备采用模块化设计,一体化集成,批量化生产,具有工期短、安装便捷、运维成本低的优势。

 

技术原理

 

01基本原理

 

撬装式有机废气处理装备将过滤器模块、吸附浓缩转轮模块、换热模块和催化氧化模块进行有效整合,采用“分子筛转轮吸附浓缩+催化氧化”的工艺,利用沸石比表面积大和不同温度条件下分子间作用力不同的原理进行设计。常温条件下,大风量的有机废气通过分子筛转轮,VOCs分子吸附其表面,经过分子筛转轮的废气可直接排放。吸附有大量VOCs的分子筛转轮部分进入高温脱附区,利用小风量的高温废气将分子筛转轮上的VOCs分子脱附出来,形成高浓度废气,送入后端的废气氧化系统催化氧化处理,生成二氧化碳和水,净化后的废气可直接达标排放。

 

02作用过程

 

 

待处理的废气汇总到废气总管,经过三级过滤后,除去废气中的漆雾漆渣、颗粒物等,以免进入转轮影响转轮的效率及转轮的使用寿命。有机废气通过分子筛转轮吸附富集,吸附后的废气通过烟囱向外排放,而吸附后的有机物,利用高温烟气(约200℃)对其脱附,浓缩形成小风量、高浓度的有机废气,在催化剂作用下低温(200-300℃)催化氧化生成CO2和H2O,并对有机物氧化产生的热量进行换热回用,用于吸附剂脱附,剩余部分可作为余热能量利用,具备节能环保特征。

 

技术特点

 

01高性能玻璃纤维基材

 

通过对有机-无机复合材料分散状态和微纳米界面相互作用的调控,开发了三维网络多级孔状结构的高性能超薄玻璃纤维基材,克服了陶瓷纤维基材厚度大、吸水率高、强度差等问题。

 

 

02高疏水性分子筛

 

超高硅铝比Y型分子筛,新型高硅BETA分子筛无溶剂法生产工艺,成功开发的形貌可控的全硅ZSM-5分子筛。在深入吸附动力学和吸附数据库研究的基础上,阐明了分子筛结构特性与不同VOCs之间的构效关系。与常规VOCs吸附分子筛相比,本项目开发的高疏水性分子筛吸附容量平均提高25%以上,高湿度工况下显著降低了分子筛吸水率,从而降低了脱附能耗。

 

 

03单管反应器、催化反应器

 

多个整体式VOCs氧化催化剂单体进行组合,开发单管反应器,确定单管反应器结构、封装方式及运行参数,通过调节整体式催化剂尺寸、装填层数,优化流场分布,控制孔道内气体流速、反应时间和阻力。

 

多个单管反应器利用分布单元进行组装,构成催化反应器,实现不同风量对催化剂体积的要求,大大简化了催化剂安装、维护,解决反应器泄漏问题。

 

04吸附浓缩转轮催化氧化一体化技术

 

将吸附浓缩转轮与蓄热/催化氧化单元组合,将大风量、低浓度有机废气浓缩为小风量、高浓度废气,利用VOCs氧化热能实现转轮脱附再生,系统综合能量利用率超过75%。通过能量耦合与系统集成优化,开发了转轮与蓄热/催化氧化组合的一体化设备,设备体积小,运行能耗降低20%以上。

 

技术优势

 

该设备在沸石浓缩转轮复合纤维基材、高疏水性吸附材料、制备工艺及设备等方面进行攻关,并实现规模化生产,降低装备制造成本的同时,提升装备的运行可靠性和安全性,形成了一系列具有自主知识产权的创新性成果。

 

01技术上

 

系统集成及优化:将送风系统、多级过滤器、吸脱附单元及控制、转轮系统、热量回用系统、催化炉等组成部分进行系统集成,结构优化,完善壳体的外观设计,结合人机工程学原理,设置合理的检修和操作空间,提高了系统运行的稳定性;

 

分子筛转轮制备及催化氧化模块开发:分子筛选型、涂覆工艺的优化,提高了VOCs分子与吸附质的接触面积,从而提高吸附效率;分子筛转轮设计采取模块化填充模式,实现了局部模式更换和维护。开发了大尺寸、单体封装式的VOCs氧化催化剂。降低Pd、Pt等贵金属用量40%以上,催化效率达到95%以上;

 

02经济上

 

集成化内循环设计:大大减少了热量损失,使整个系统的热量回收效率可到75%以上。

 

集成化内循环设计:有效利用率较高,散热损耗更小,低浓度情况下,CO炉燃料的消耗低。

 

 

 

03环境和管理上

 

产业化应用:促进我国涂装、喷漆、化工行业的健康、快速发展,对解决中小企业废气处理、改善大气环境质量、保护人们的身体健康都将起到良好的促进效果,进一步提升我国环保产业的治理水平;

 

VOCs监测与治理综合服务平台:对所有终端设备实现远程监控,运行数据实时记录并可与环保监管部门共享,实现环保设备的全生命周期管理;

 

技术要求

 

01使用条件

 

自来水:压力:>0.3MPa/温度:<35℃/固体杂质:无/ 氯化物:<0.7mg/L
电源工作环境温度:0℃~40℃
交流电源电压:380V±10%/220V±10%
交流电源频率:50Hz±10%
湿度:小于85%
压缩空气:0.6-0.8MPa无油无水无尘
露点温度:-40℃
天然气:8500kcal/Nm3 30~50Kpa(燃气加热型)

 

02外观和结构

 

外观:设备表面表面整洁、造型优美,标识齐全、正确、清晰;
内部:管道流畅、气流方向清楚,一目了然;电缆线槽布局规范、排列整齐,检修方便;
结构:结构紧凑,吊装、安装、运输方便;

 

03噪声

 

设备正常运行时产生的噪声在距离设备1m时不大于85db(A)。

 

04安全性

 

接地保护:单体设备都配置接地螺柱与主框架相连,主框架在进线接线处和外面接地端都预制了接地装置,防止触电;
燃烧室压力:燃烧室内部压力达到10kPa时,会从泄爆口排泄压力,保护人员和设备安全,符合国家标准;
分子筛转轮保护:当转轮脱附温度超过250°时,消防水会自动开启,保护转轮;
防护:扶梯、护栏符合相关国家标准;

 

设备组成

 

设备由过滤单元、吸附脱附单元、换热催化燃烧单元和动力单元组成。

 

01过滤单元

 

过滤单元一般采用G4/F7/F9三级过滤,对有高沸点物质、分子筛转轮难以吸附的废气时会在F9或F7前面增加炭过滤模组,每级过滤都有压差显示装置,能实时显示每两级之间的压力差,示数达到450pa时,需及时更换滤材,考虑冷凝水及前端可能带来的水分,模组底部还设计了排水孔。

 

02吸附脱附单元

 

吸附脱附单元主要由纳博科分子筛转轮组成,转轮分为吸附区、脱附区、吹扫冷却区,通过脱附风机将吹扫出来的气体经过换热器加热,将浓缩在转轮上的废气脱附出来;

 

03换热催化燃烧单元

 

换热催化燃烧单元由两组换热器和催化燃烧室组成,一组换热器专供脱附转轮换热使用,另一组供脱附废气进入燃烧室前换热使用,以提高废气温度,减少能源消耗,燃烧室内部装有催化剂,催化燃烧废气,同时安装有加热装置,加热装置可以是电加热或燃气加热,以使脱附废气温度达到催化剂需要的温度,催化后的高温废气会经过换热器,供换热使用,减少能源消耗;

 

04动力单元

 

动力单元配备两台风机和一台传动电机,通过动力柜内的变频器控制启停和速度。
吸附风机:为克服设备内部阻力提供动力,通过连锁入口压力来调节风机速度匹配风量,修正压力损失的风量。
脱附风机:将浓缩后的废气引至CO炉膛内进行热氧化处理。

 

工程案例

 

01某精细化工有限公司

 

废气风量:50000Nm³/h
废气组分:甲苯
废气浓度:<100mg/m3 产品型号:ZC50-25RTO 处理工艺:洗涤塔-沸石转轮吸附浓缩+脱附+RTO 净化效率≥ 90%

 

 

02某化工生产有限公司

 

废气风量:46000m³/h
废气组分:苯类、酯类、醇类、其他
废气浓度:200-300mg/m3
产品型号:ZC100-50M-2.5CO
处理工艺:分子筛转轮一体机(转轮浓缩+CO)净化效率:>90%

 

 

03某涂料有限公司

 

废气来源:涂料车间、树脂车间
废气成分:甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等
废气风量:25000Nm³/h
废气浓度:300mg/m³
设备型号:ZC100-25M
吸附效率:≧90%
净化效率:≧95%

 

 

 

技术合作

 

联系人:楼先生
电话:021-33231318
手机:13524505554
邮箱:peterlou@chcbiz.com

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