1. 項目概況

，為了降低二氯甲烷等有機廢氣排放濃度并降低環(huán)境污染負荷，委托海普對這一問題提供解決方案。
為此我公司根據(jù)業(yè)主有機廢氣排放的實際情況，綜合比較各種 處理技術的可行性、投資和運行的經濟性、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廢氣中的高濃度的VOC 進行冷凝吸附并回收處理。

2. 吸附原理

吸附是利用吸附劑對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段工作的，不同時段進料和工況均不相同， 進原料時利用吸附作用對某組分進行富集分離，進再生劑時將富集組分從吸附劑中解析出來并使吸附劑再生。
吸附技術的關鍵是吸附劑材料本身，針對不同被吸附對象，采用不同孔結構、表面性質的吸附劑，實現(xiàn)高效吸附處理和脫附再生，確保吸附材料工程化應用的可靠性和穩(wěn)定性。

 

3. 發(fā)展歷程

多年廢氣治理歷程，幾十套工程經驗，設備性能得到了客戶的高度認可，在隨著市場要求越來越規(guī)范化，為滿足客戶需求，我司為了提升設備安全性、高效性、網(wǎng)絡性，陸續(xù)開發(fā)了四代工程設備產品。
第一代產品 風冷工藝工藝特點：工藝穩(wěn)定 缺點：吸附率穩(wěn)定＞95%
 
第二代產品 夾套結構
 
工藝特點：占地較小，可滿足波動較大風量變化缺點：吸附材料粉碎率高 內部材料腐蝕嚴重
 
第三代產品 水冷工藝工藝特點：冷卻速度快
缺點：吸附材料粉吸附率低，酸性廢氣材料腐蝕嚴重
 
 
第四代產品 深冷工藝
 
工藝特點：出口＜濃度 40mg/m3 穩(wěn)定,網(wǎng)絡遠程診斷,冷卻速度快

 

3. 方案設計條件

3.1 設計依據(jù)

 
(1) 《化工工藝設計手冊》
 
(2) 《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》
 
(3) 《環(huán)保設備設計手冊—大氣污染控制設備》
 
(4) 《三廢處理工程技術手冊》（廢氣卷）
 
(5) 《大氣污染治理工程技術導則》（HJ2000-2010   ）
 
(6) 《環(huán)境保護產品技術要求工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》（HJ/T 386-2007 ）
 
(7) 《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》 （GB 50493-2009）
 
(8) 《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》（GBZ1-2015）
 
(9) 《鋼結構設計規(guī)范》（GB 50017-2003）
 
(10) 《低壓配電設計規(guī)范》（GB 50054-2011）
 
(11) 《通風管道技術規(guī)程》（JGJ/T 141-2017）
 
(12) 《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》（GB 50243-2016）
 
(13) 《建筑物防雷工程施工與質量驗收規(guī)范》（GB 50601-2010）
 
(14) 《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》 （GB 50058-2014）
 
(15) 《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范》
（GB 50257-2014）
 
(16) 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第 15 部分危險場所電氣安裝（煤礦除外）》（GB 3836.15-2000）
(17) 《電纜線路施工及驗收規(guī)范》（GB 50168-2006）
 
(18) 《電氣安裝用導管系統(tǒng)》（GB/T 20041）

 
(19) 《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ2-2007）
 
(20) 《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348-2008）2 類
 
(21) 《全國通用通風管道計算表》
 

3.2 設計界面及范圍

 
針對本項目現(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）的處理裝置界內范圍，廢氣處理后直排。我方提供整個處理系統(tǒng)技術工藝包及配套技術服務（工藝包設計、技術配合、裝置調試等），并負責吸附設備的現(xiàn)場安裝工程。

3.3 設計參數(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)，并結合以往工程經驗， 項目設計參數(shù)如下：
廢氣風量：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)設計按 24 小時連續(xù)運行。

 

4. 工藝方案設計

4.1 工藝流程說明

 
本設備采用 PLC 控制全自動運行，無需人工管理，設備現(xiàn)場留置DCS 數(shù)據(jù)接口，客戶可以自行接至 DCS 控制中心。設備主引風機采用變頻控制，有效保持管道微正壓，減少能源消耗。
VOCs 廢氣經過管道收集并由客戶預冷凝后，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，采用蒸汽對吸附劑進行脫附再生，脫附后的有機蒸汽經過冷凝分離后，有機溶劑和廢水進行單獨收集。經過蒸汽高溫脫附后的吸附塔再用冷風或水吹掃降溫，以備于重新吸附使用，不凝氣體排入吸附系統(tǒng)前端重新進行吸附。吸附罐冷卻采用壓縮空氣或風機吹掃，不凝氣體排入吸附系統(tǒng)前端重新進行吸附。
方案流程圖如下：
 
 

 

 

 

4.2 吸附流程說明

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

 

4.3 工藝技術優(yōu)勢

 
我公司研發(fā)的新型高分子納米吸附劑，相比于市場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：
(1) 孔結構可控，可根據(jù) VOCs 和被處理氣體的特性對材料的

 
孔結構進行調控；
 
(2) 具有良好的物理化學穩(wěn)定性，耐酸、堿和有機溶劑、具有較高的熱穩(wěn)定性和機械強度，耐磨損；
(3) 表面呈現(xiàn)高疏水性，濕度對 VOCs 的吸附性能沒有影響；
 
(4) 容易再生且吸附性能穩(wěn)定；不需更換即無危險廢物產生；
 
(5) 表面無催化作用，可用于吸附氯代烴類等易分解的有機氣體（炭質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)生化學反應生成 HCL,腐蝕設備和管閥），酮類、醚類和酯類等化學性質活潑的物質（炭質材料吸附時會發(fā)生化學反應導致床層著火，存在安全隱患）；
同時對設備性能優(yōu)化和吸附性能開發(fā)，我們最新一代吸附回用設備采用以下三大技術保障：

特有無壓安全環(huán)境

 
為了安全使用設備，保障設備安全運行，設備在解析過程 中會使用 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，將會存在很大安全隱患。我們在研發(fā)優(yōu)化的過程中， 針對中、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，來保障蒸汽的安全使用，保持吸附罐內超低壓運行，拒 絕高壓沖擊和蒸汽泄露危險隱患。

黃金分割吸附技術

為了最大化發(fā)揮吸附劑的使用效果，我們在不斷的試驗模擬和工程驗證過程中，開發(fā)了黃金分割吸附技術，通過不同層