在有機化工生產過程中會排放大量的有機廢氣,其中含苯廢氣的排放是非常多見的。對于含苯廢氣的處理,采用多的方法是活性炭吸附。傳統(tǒng)的活性炭吸附工藝多采用普通固定單層吸附裝置,使用的吸附劑多為顆?；钚蕴?不僅吸附回收率低,而且設備使用壽命短,投資和運行費用高,經(jīng)濟效益低。

我們結合某廠200t/a精奎禾靈生產中的咪鮮胺化脫水和咪鮮銨錳鹽壓濾工序排放的含苯廢氣的處理實踐,介紹一種利用活性炭纖維吸附裝置處理含苯廢氣的工藝。該工藝采用吸附裝置和操作,用活性炭纖維做吸附劑,使苯的吸附效率達97%以上。該裝置采用全自動控制,運行可靠。

1.廢氣成分及處理要求

該廢氣中含有苯、氮、氧、二氧化碳及少量水蒸汽,其中苯的質量濃度為200g/m3。廢氣流量為200m3/h,排氣溫度為30℃,排氣壓力為101.3kPa。

要求苯的吸附效率大于95%。

2.處理系統(tǒng)及工藝流程

2.1處理系統(tǒng)

該工藝所用的處理裝置是以2套組合型BTP環(huán)式吸附器[4]為主體設計而成的吸附回收系統(tǒng)。每個吸附器內裝有3個由活性炭纖維做成的吸附芯,2個吸附器并聯(lián),與整個系統(tǒng)的廢氣管道、脫附氣管道、再生氣管道以及凈化氣管道相連接,形成一個處理系統(tǒng)。整個處理系統(tǒng)采用PLC自動控制。用一臺風機將廢氣送入處理系統(tǒng)。


1.過濾器;2.風機;3.吸附器1;4.吸附器2;5.冷凝器;6.分層槽

3.系統(tǒng)運行參數(shù)和保障

3.1系統(tǒng)運行參數(shù)

廢氣處理量:根據(jù)苯的性質、廢氣流量及廢氣中苯的濃度[2],經(jīng)過計算確定,進入系統(tǒng)的實際廢氣處理量為500m3/h。

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,確定整個處理系統(tǒng)的阻力為3500Pa。

氣體流速:根據(jù)活性炭纖維對苯的吸附特性,結合以往的實際運行經(jīng)驗,確定氣體流速為0.12∼0.15m/s。

吸附溫度:小于40℃。

脫附溫度:110℃左右。

3.2保障

由于有機氣體大都易燃易爆,對于有機廢氣的處理,是重要的。本工藝須特別注意以下問題:

(1)考慮含苯廢氣的爆炸極限[2]。苯的爆炸極限為1.5%∼8%。因此,設計規(guī)定進入廢氣處理系統(tǒng)的廢氣體積分數(shù)為0.6%。

(2)溫度的監(jiān)控。吸附是一個放熱過程。因此,在連續(xù)吸附操作時床層溫度會升高,造成吸附率下降,給系統(tǒng)的運行帶來隱患。系統(tǒng)設置了床層溫度報警裝置,一旦溫度超過設計值,系統(tǒng)便自動報警并自動切換到位置;同時啟動降溫裝置,保證系統(tǒng)正常運行。

(3)處理系統(tǒng)的密封。由于整個處理系統(tǒng)始終是處在頻繁的操作切換之中,系統(tǒng)的密封問題就顯得特別重要。設計上采用了特殊結構的密封墊和氣動兩通擋板閥,使整個處理系統(tǒng)不會出現(xiàn)絲毫氣體泄漏,保證了運行場所。

(4)處理系統(tǒng)的自動化。整個處理系統(tǒng)的運行均采用PLC自動控制,一旦發(fā)生事故可自動處理并自動切換,實現(xiàn)了整個處理系統(tǒng)運行過程可以無人看守,同時保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

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