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深圳深亞能環(huán)保科技有限公司
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閱讀：52發(fā)布時間：2022-11-29
1. 工藝流程
該工藝處理裝置采用3個組合型吸附器為主體的吸附回收系統(tǒng)，吸附-脫附-再生工序均在吸附器內(nèi)完成。
活性碳纖維有機廢氣回收裝置由3個吸附器組成共同組成一個管路系統(tǒng)， 當(dāng)吸附器A吸附時，吸附器B解吸， 吸附器C再生， 各吸附器吸附-解吸-再生依次進行。有機廢氣一般從底部進入吸附器，其中有機物被活性炭纖維氈吸附下來，凈化后的尾氣由吸附器頂部排出。脫附蒸汽由吸附器頂部進入，穿過活性炭纖維氈，將被吸附的有機物脫附下來并帶入冷凝器， 有機物和水蒸氣被冷凝下來流入分層槽，通過重力沉降作用進行分離。分離出的有機相轉(zhuǎn)入有機溶劑儲罐， 分離出的水相作為污水排放至廠方化學(xué)污水系統(tǒng)集中處理后排放。整個工藝過程通過DCS程序自動控制，交替進行吸附、解吸、干燥工藝過程。
2. 系統(tǒng)運行參數(shù)和安全保障
2.1 系統(tǒng)運行參數(shù)
（1）廢氣成分及處理要求：該廢氣中含有甲苯、微量亞砜、氨氣，其中甲苯排放質(zhì)量濃度約為5000mg/m3，廢氣流量為3600m3/h，排氣溫度為50 ℃。
（2）處理氣量確定：根據(jù)甲苯性質(zhì)、廢氣流量及濃度，考慮處理系統(tǒng)留有10%的操作余量，確定進入吸附裝置的實際廢氣處理能力Q = 4000m3/h。
（3）系統(tǒng)阻力：系統(tǒng)阻力包括管路系統(tǒng)和吸附器本身的阻力，根據(jù)計算和實際經(jīng)驗，確定整個系統(tǒng)的阻力為3500Pa。
（4）空塔氣速：根據(jù)HJ 2026—2013《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》中要求“固定床吸附裝置吸附層（活性炭纖維）的氣速宜小于0.15 m/s"，
依此本設(shè)計確定空塔氣速為0.15m/s。
（5）吸附溫度：35 ℃。
（6）脫附溫度：110 ℃。
2.2 吸附裝置安全保障
根據(jù)HJ 2000—2010 《大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則》，HJ 2026—2013《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范，為了使吸附系統(tǒng)能有效而安全地操作，需注意以下問題：
（1）考慮含甲苯廢氣的爆炸極限。甲苯的爆炸極限為1.2% -7.0%。因此，本設(shè)計規(guī)定進入廢氣處理裝置的甲苯體積分數(shù)為0.6%，對應(yīng)的甲苯質(zhì)量濃度為7767 mg/m3。
（2）切實確保系統(tǒng)的密封性。吸附、解吸和回收。由于整個系統(tǒng)始終處于頻繁切換之中， 因此設(shè)計上選用特殊結(jié)構(gòu)的密封墊以保證系統(tǒng)有良好的密封，或?qū)?strong>正壓送風(fēng)調(diào)整為負壓抽風(fēng)， 將整個系統(tǒng)氣體泄漏降至限度，確保設(shè)備安全運行。
（3）控制系統(tǒng)的自動化。本系統(tǒng)吸附-脫附-再生工序設(shè)計為DCS 系統(tǒng)自動控制，當(dāng)出現(xiàn)運行故障時，程序自動報警并轉(zhuǎn)入待機狀態(tài)，有機廢氣通過三通放空閥緊急排放，不影響正常生產(chǎn)。
（4）系統(tǒng)溫度的控制。吸附過程是一個放熱過程，在連續(xù)吸附操作進行時，床層溫度會持續(xù)升高，導(dǎo)致吸附效率下降，同時給系統(tǒng)的安全運行帶來隱患。系統(tǒng)采用了床層溫度報警裝置，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時，系統(tǒng)會自動報警并自動切換到安全位置； 同時啟動降溫裝置，保證系統(tǒng)正常安全運行。具體設(shè)計規(guī)定：
①溫度高位報警：當(dāng)吸附器在實行吸附操作時，其最大溫度不得超過60 ℃（甲苯的沸點約為110℃），若溫度≥ 60 ℃時，應(yīng)予報警。
②溫度高位報警連鎖控制： 當(dāng)冷卻器出口甲苯溫度超過60 ℃時報警， 同時信號送入DCS，DCS 發(fā)出指令關(guān)閉蒸汽閥門。
3. 裝置運行情況
活性碳纖維甲苯吸附回收裝置已安裝正式投入一年，運行穩(wěn)定，甲苯回收率高，回收的甲苯可直接回用于生產(chǎn)系統(tǒng)。對該廠吸附裝置進出口尾氣進行了連續(xù)分析
采用活性炭纖維裝置回收尾氣中的甲苯的回收率很高， 絕大多數(shù)情況下穩(wěn)定在97%，但尾氣中甲苯排放濃度不符合GB 16297—1996 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》表2中二級標(biāo)準(zhǔn)， 故還需進一步采取治理措施以使其達標(biāo)排放，可考慮末端吸附。
4. 經(jīng)濟分析
（1）每年回收甲苯的價值：根據(jù)運行情況分析，該醫(yī)藥中間體企業(yè)此套裝置尾氣排放量為3743 m3/h，按每年運行時間7920 h，尾氣中甲苯平均質(zhì)量濃度
由5553 mg/m3 降至114 mg/m3，若按此計算，每年可回收甲苯161 t。甲苯價格按6 000 元/t 計（近年來平均價格），則每年回收甲苯價值為96.6 萬元。
（2）設(shè)備投資：小于200 萬元。
（3）年運行費用：電費約2.8 萬元；蒸汽費用約6.5 萬元；冷卻水、儀表運行費用約5 萬元；設(shè)備折舊、資金利息、維修費用約15 萬元；合計為29.3 萬元。
（4）年凈增效益：96.6 – 29.3 = 67.3 萬元。
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