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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)
2023-J-26
申報(bào)單位
山東鵬達(dá)生態(tài)科技股份有限公司
推薦單位
中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)廢氣凈化委員會(huì)
一、技術(shù)簡(jiǎn)介
適用范圍
石油化工、煤化工、精細(xì)化工、焦化、醫(yī)藥、農(nóng)藥、金屬加工、塑料、橡膠、新能源電池、電子、光伏、印刷及涂裝等行業(yè)不同濃度、風(fēng)量的VOCs尾氣治理和溶劑回收。
技術(shù)原理
該技術(shù)采用活性炭吸附+高溫氮?dú)?水蒸氣脫附+冷凝回收工藝對(duì)廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行回收利用。吸附裝置中的活性炭采用移動(dòng)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，吸附飽和段的活性炭自動(dòng)卸出至活性炭再生罐中進(jìn)行再生，同時(shí)再生后的活性炭自動(dòng)提升至儲(chǔ)料倉中對(duì)吸附段的活性炭進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)吸附、再生、加料循環(huán)操作。
工藝路線
工藝設(shè)備主要包括廢氣預(yù)處理裝置、一體化吸附裝置(儲(chǔ)料層、吸附層、卸料層)、活性炭再生裝置、氮?dú)?水蒸氣發(fā)生裝置、冷凝裝置、溶劑儲(chǔ)存裝置以及活性炭提升裝置等。廢氣經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入一體化核心連續(xù)吸附裝置，經(jīng)多級(jí)活性炭吸附后達(dá)標(biāo)排放。
活性炭吸附段的結(jié)構(gòu)采用移動(dòng)床設(shè)計(jì)，吸附劑采用定制的顆粒狀碳基復(fù)合吸附材料，通過多級(jí)連續(xù)多通道通風(fēng)的形式，對(duì)廢氣中的有機(jī)污染物(VOCs)進(jìn)行吸附凈化，有效實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
末端監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到排放濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸附裝置末端吸附飽和的活性炭自動(dòng)卸出至再生罐中進(jìn)行再生。吸附飽和后的活性炭根據(jù)所吸附有機(jī)污染物的理化性能，選擇采用高溫水蒸氣或高溫氮?dú)膺M(jìn)行脫附再生，再生后的活性炭降溫后通過自動(dòng)提升裝置補(bǔ)充至加料倉循環(huán)利用。
裝備性能參數(shù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
三級(jí)冷凝最低冷場(chǎng)溫度-75℃，系統(tǒng)阻力15kpa，單壓縮機(jī)控制雙路冷場(chǎng)系統(tǒng)。催化氧化催化段設(shè)置兩級(jí)催化，催化劑選用150*150*100mm，孔道為300目的催化劑規(guī)格，催化反應(yīng)溫度為280——400℃，空速為15000——25000h-1，標(biāo)況流速為0.8——1.2m/s，廢氣停留時(shí)間>0.17s。廢氣處理后滿足《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31571-2015)、《江蘇省化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB32/3151-2016)、《江蘇省大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/4041-2021)及《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)等標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備滿足《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG 21-2016)、《壓力容器》(GB/T 150.1——150.4-2011)、《熱交換器》(GB/T 151-2014)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
應(yīng)用效果
以PVC手套行業(yè)排放200000m³/h尾氣為例：
企業(yè)原采用冷凝降溫+靜電吸附對(duì)廢氣進(jìn)行治理，廢氣治理效率低，末端廢氣嚴(yán)重超標(biāo)。采用我公司“移動(dòng)床活性炭吸附+冷凝溶劑回收工藝”進(jìn)行改造后，進(jìn)口VOCs濃度在1000mg/m³左右，出口濃度穩(wěn)定在20mg/ m³以下，平均凈化效率可達(dá)98%以上，企業(yè)2022年實(shí)際運(yùn)行時(shí)間8000h左右，運(yùn)行風(fēng)量100000m³/h左右，總體年回收溶劑油760噸左右，回收的溶劑油經(jīng)過固液分離后可以全部實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，溶劑年回收效益600萬元以上。
研發(fā)背景
在減污降碳和資源循環(huán)利用的大背景下，回收法可以實(shí)現(xiàn)石化資源的回收利用，減少在VOCs治理過程中的碳排放。
回收法主要包括吸附、吸收、冷凝和膜分離等回收技術(shù)。其中，吸附回收技術(shù)應(yīng)用最廣。吸附材料主要包括活性炭/ 活性炭纖維、沸石分子篩、吸附樹脂等，其中活性炭由于吸附能力強(qiáng)、性價(jià)比高，是目前應(yīng)用最廣的一類吸附材料。
常規(guī)的吸附法溶劑回收設(shè)備主要是采用固定床吸附裝置，單一裝置的處理能力受限，存在活性炭裝填與更換不方便、床層阻力大、氣體易偏流、床層溫升大等問題。經(jīng)過充分調(diào)研論證，與清華大學(xué)等高等院校和科研機(jī)構(gòu)合作研發(fā)了薄炭層、多通道移動(dòng)床吸附設(shè)備。該設(shè)備床層阻力低，吸附效率高，單一設(shè)備的處理能力大(可以達(dá)到200000m³/h以上)、自動(dòng)化程度高，適用于不同行業(yè)、不同濃度的VOCs治理和溶劑回收。
技術(shù)特點(diǎn)
(1)在國(guó)內(nèi)溶劑回收領(lǐng)域，該技術(shù)首次采用移動(dòng)床設(shè)計(jì)，通過多級(jí)連續(xù)多通道通風(fēng)的形式，對(duì)廢氣中的有機(jī)污染物(VOCs)進(jìn)行吸附凈化，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)移動(dòng)床活性炭吸附溶劑回收技術(shù)空白。
(2)吸附劑采用定制的顆粒狀碳基復(fù)合吸附材料，可通過定制不同孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)的活性炭以滿足廢氣中不同成分和性質(zhì)的有機(jī)物的凈化要求。
(3)吸附裝置可以通過增加吸附單元數(shù)以提高處理風(fēng)量，單一設(shè)備的處理風(fēng)量不受限制，目前最高可達(dá)400000m³/h。
(4)該技術(shù)吸附凈化效率可控。可以根據(jù)不同行業(yè)和不同地區(qū)的排放要求，通過提高活性炭的再生頻率以滿足吸附裝置出口的排放要求，實(shí)現(xiàn)氣體穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
山東英科醫(yī)療制品有限公司PVC手套生產(chǎn)車間200000m³/hVOCs治理及溶劑回收項(xiàng)目
案例簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目為山東英科醫(yī)療制品有限公司PVC手套生產(chǎn)車間16條手套生產(chǎn)線中的手套成型及烘干工序產(chǎn)生的VOCs廢氣，廢氣主要成分為D70溶劑油，廢氣總風(fēng)量為200000m³/h，采用“移動(dòng)床活性炭吸附+冷凝溶劑回收技術(shù)”對(duì)VOCs進(jìn)行治理及溶劑回收。
達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
裝備出口VOCs排放濃度穩(wěn)定達(dá)到且低于國(guó)家及山東省相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，VOCs排放濃度≤20mg/m³。
業(yè)主單位
山東英科醫(yī)療制品有限公司
投運(yùn)時(shí)間
2021年9月5日
工藝流程
工藝設(shè)備主要包括廢氣預(yù)處理裝置、一體化吸附裝置(儲(chǔ)料層、吸附層、卸料層)、活性炭再生裝置、熱氮?dú)獍l(fā)生裝置、冷凝裝置、溶劑儲(chǔ)存裝置以及活性炭提升裝置等。廢氣經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入VOCs一體化核心連續(xù)吸附裝置，經(jīng)多級(jí)活性炭吸附后達(dá)標(biāo)排放。
活性炭吸附段的結(jié)構(gòu)采用移動(dòng)床設(shè)計(jì)，吸附劑采用定制的顆粒狀碳基復(fù)合吸附材料，通過多級(jí)連續(xù)多通道通風(fēng)的形式，對(duì)廢氣中的有機(jī)污染物(VOCs)進(jìn)行吸附凈化，可有效實(shí)現(xiàn)出口VOCs的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
末端監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到排放濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸附裝置末端吸附飽和的活性炭自動(dòng)卸出至再生罐中進(jìn)行再生。吸附飽和后的活性炭根據(jù)所吸附有機(jī)污染物的理化性能，選擇采用高溫氮?dú)膺M(jìn)行脫附再生，再生后的活性炭降溫后通過自動(dòng)提升裝置補(bǔ)充至加料倉循環(huán)再利用。
經(jīng)過高溫氮?dú)庠偕蟮母邼舛群軇┯偷臍怏w采用低溫循環(huán)水進(jìn)行冷凝回收，冷凝后的溶劑油經(jīng)過固液分離器沉降分離后回用。
經(jīng)過高溫氮?dú)庠偕蟮幕钚蕴坷鋮s降溫后由吸附塔底部卸炭口卸出，經(jīng)輸送設(shè)備裝入吸附裝置上層料倉進(jìn)行循環(huán)再利用。
運(yùn)行情況
該項(xiàng)目自2021年9月5日投入運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，出口排放數(shù)據(jù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在2022年1月份，委托第三方檢測(cè)公司對(duì)排口進(jìn)行檢測(cè)，排口數(shù)據(jù)仍保持在12——14mg/m³左右，去除效率仍>98%。
自投入運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠。
技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
2022年回收溶劑760噸左右，滿負(fù)荷時(shí)溶劑回收達(dá)1600噸/年，減少碳排放量約5000噸/年。
三、技術(shù)申報(bào)單位聯(lián)系信息
單位名稱：山東鵬達(dá)生態(tài)科技股份有限公司
單位地址：山東省淄博市臨淄區(qū)鳳凰鎮(zhèn)吳家橋村西張皇路以北
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |移動(dòng)床活性炭吸附+高溫氮?dú)?水蒸氣脫附+冷凝溶劑回收技術(shù)
