1. 項(xiàng)目概況

，為了降低二氯甲烷等有機(jī)廢氣排放濃度并降低環(huán)境污染負(fù)荷，委托海普對(duì)這一問題提供解決方案。
為此我公司根據(jù)業(yè)主有機(jī)廢氣排放的實(shí)際情況，綜合比較各種 處理技術(shù)的可行性、投資和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、裝置操作的便利性和安 全可靠性等因素，決定利用特制的納米吸附材料對(duì)廢氣中的高濃度的VOC 進(jìn)行冷凝吸附并回收處理。

2. 吸附原理

吸附是利用吸附劑對(duì)液體或氣體中某種或某類組分選擇性吸附的能力，使其富集到吸附劑表面的過程；脫附是吸附的逆過程，即在一定條件下使已被吸附的組分從吸附劑中解吸出來，從而吸附劑得以再生（重新用于吸附）的過程。
固定床中吸附塔是分時(shí)段工作的，不同時(shí)段進(jìn)料和工況均不相同， 進(jìn)原料時(shí)利用吸附作用對(duì)某組分進(jìn)行富集分離，進(jìn)再生劑時(shí)將富集組分從吸附劑中解析出來并使吸附劑再生。
吸附技術(shù)的關(guān)鍵是吸附劑材料本身，針對(duì)不同被吸附對(duì)象，采用不同孔結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)的吸附劑，實(shí)現(xiàn)高效吸附處理和脫附再生，確保吸附材料工程化應(yīng)用的可靠性和穩(wěn)定性。

 

3. 發(fā)展歷程

多年廢氣治理歷程，幾十套工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備性能得到了客戶的高度認(rèn)可，在隨著市場(chǎng)要求越來越規(guī)范化，為滿足客戶需求，我司為了提升設(shè)備安全性、高效性、網(wǎng)絡(luò)性，陸續(xù)開發(fā)了四代工程設(shè)備產(chǎn)品。
第一代產(chǎn)品 風(fēng)冷工藝工藝特點(diǎn)：工藝穩(wěn)定 缺點(diǎn)：吸附率穩(wěn)定＞95%
 
第二代產(chǎn)品 夾套結(jié)構(gòu)
 
工藝特點(diǎn)：占地較小，可滿足波動(dòng)較大風(fēng)量變化缺點(diǎn)：吸附材料粉碎率高 內(nèi)部材料腐蝕嚴(yán)重
 
第三代產(chǎn)品 水冷工藝工藝特點(diǎn)：冷卻速度快
缺點(diǎn)：吸附材料粉吸附率低，酸性廢氣材料腐蝕嚴(yán)重
 
 
第四代產(chǎn)品 深冷工藝
 
工藝特點(diǎn)：出口＜濃度 40mg/m3 穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷,冷卻速度快

 

3. 方案設(shè)計(jì)條件

3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

 
(1) 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》
 
(2) 《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》
 
(3) 《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)—大氣污染控制設(shè)備》
 
(4) 《三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)》（廢氣卷）
 
(5) 《大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則》（HJ2000-2010   ）
 
(6) 《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》（HJ/T 386-2007 ）
 
(7) 《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 50493-2009）
 
(8) 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1-2015）
 
(9) 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50017-2003）
 
(10) 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50054-2011）
 
(11) 《通風(fēng)管道技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 141-2017）
 
(12) 《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50243-2016）
 
(13) 《建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50601-2010）
 
(14) 《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 50058-2014）
 
(15) 《電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》
（GB 50257-2014）
 
(16) 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第 15 部分危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤礦除外）》（GB 3836.15-2000）
(17) 《電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50168-2006）
 
(18) 《電氣安裝用導(dǎo)管系統(tǒng)》（GB/T 20041）

 
(19) 《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ2-2007）
 
(20) 《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）2 類
 
(21) 《全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表》
 

3.2 設(shè)計(jì)界面及范圍

 
針對(duì)本項(xiàng)目現(xiàn)狀，客戶將廢氣處理管道以及水電汽公共管線部分接入我公司（乙方）的處理裝置界內(nèi)范圍，廢氣處理后直排。我方提供整個(gè)處理系統(tǒng)技術(shù)工藝包及配套技術(shù)服務(wù)（工藝包設(shè)計(jì)、技術(shù)配合、裝置調(diào)試等），并負(fù)責(zé)吸附設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝工程。

3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)

 
根據(jù)客戶提供資料，廢氣的主要成分為鹵代烴（二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇）等。廢氣主要來源于反應(yīng)釜后端真空泵的排放尾氣。 現(xiàn)基于客戶提供數(shù)據(jù)，并結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)， 項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
廢氣風(fēng)量：9000Nm3/h; 廢氣濃度： ~1000mg/m3;
廢氣狀況：常溫常壓；溫度＜40℃； 廢氣處理要求：非甲烷總烴＜60mg/m3 注：系統(tǒng)設(shè)計(jì)按 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。

 

4. 工藝方案設(shè)計(jì)

4.1 工藝流程說明

 
本設(shè)備采用 PLC 控制全自動(dòng)運(yùn)行，無需人工管理，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)留置DCS 數(shù)據(jù)接口，客戶可以自行接至 DCS 控制中心。設(shè)備主引風(fēng)機(jī)采用變頻控制，有效保持管道微正壓，減少能源消耗。
VOCs 廢氣經(jīng)過管道收集并由客戶預(yù)冷凝后，由匯總管道排入吸附系統(tǒng)，出口溫度保持在 25-30℃，送入裝有納米吸附劑的吸附塔，將廢氣中的 VOCs 吸附富集。
吸附飽和后，采用蒸汽對(duì)吸附劑進(jìn)行脫附再生，脫附后的有機(jī)蒸汽經(jīng)過冷凝分離后，有機(jī)溶劑和廢水進(jìn)行單獨(dú)收集。經(jīng)過蒸汽高溫脫附后的吸附塔再用冷風(fēng)或水吹掃降溫，以備于重新吸附使用，不凝氣體排入吸附系統(tǒng)前端重新進(jìn)行吸附。吸附罐冷卻采用壓縮空氣或風(fēng)機(jī)吹掃，不凝氣體排入吸附系統(tǒng)前端重新進(jìn)行吸附。
方案流程圖如下：
 
 

 

 

 

4.2 吸附流程說明

 
本吸附裝置采用 3 臺(tái)吸附塔并聯(lián)錯(cuò)開吸附，并公用一套脫附冷
 
凝系統(tǒng)錯(cuò)開脫附再生，運(yùn)行時(shí) 2 臺(tái)并聯(lián)用于吸附一臺(tái)輪換用于脫附； 脫附好的新塔重新用于吸附運(yùn)行，脫附前通過管路閥門切換實(shí)現(xiàn)吸 附塔不同的運(yùn)行狀態(tài)。圖解過程見圖 4-2，圖中各吸附塔在不同的運(yùn)行時(shí)段按箭頭順序輪換角色。
 
 

 

4.3 工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)

 
我公司研發(fā)的新型高分子納米吸附劑，相比于市場(chǎng)上廣泛使用的活性碳（纖維）等傳統(tǒng)吸附劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 孔結(jié)構(gòu)可控，可根據(jù) VOCs 和被處理氣體的特性對(duì)材料的

 
孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控；
 
(2) 具有良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、堿和有機(jī)溶劑、具有較高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，耐磨損；
(3) 表面呈現(xiàn)高疏水性，濕度對(duì) VOCs 的吸附性能沒有影響；
 
(4) 容易再生且吸附性能穩(wěn)定；不需更換即無危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生；
 
(5) 表面無催化作用，可用于吸附氯代烴類等易分解的有機(jī)氣體（炭質(zhì)等吸附材料由于表面含有金屬等雜元素，具有一定的催化作用，吸附氯代烴后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成 HCL,腐蝕設(shè)備和管閥），酮類、醚類和酯類等化學(xué)性質(zhì)活潑的物質(zhì)（炭質(zhì)材料吸附時(shí)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致床層著火，存在安全隱患）；
同時(shí)對(duì)設(shè)備性能優(yōu)化和吸附性能開發(fā)，我們最新一代吸附回用設(shè)備采用以下三大技術(shù)保障：

特有無壓安全環(huán)境

 
為了安全使用設(shè)備，保障設(shè)備安全運(yùn)行，設(shè)備在解析過程 中會(huì)使用 0.2-0.3MPa 的飽和蒸汽，在使用過程中如果沒有安全保障技術(shù)，將會(huì)存在很大安全隱患。我們?cè)谘邪l(fā)優(yōu)化的過程中， 針對(duì)中、高壓蒸汽使用環(huán)境，開發(fā)了蒸汽微流噴射和無壓保持 技術(shù)，來保障蒸汽的安全使用，保持吸附罐內(nèi)超低壓運(yùn)行，拒 絕高壓沖擊和蒸汽泄露危險(xiǎn)隱患。

黃金分割吸附技術(shù)

為了最大化發(fā)揮吸附劑的使用效果，我們?cè)诓粩嗟脑囼?yàn)?zāi)M和工程驗(yàn)證過程中，開發(fā)了黃金分割吸附技術(shù)，通過不同層