化工仓储库废气回收技术探讨

摘 要:

本文着重论述了化工品废气回收设计过程中,应根据储存化工品的种类及特性采用不同的废气回收工艺流程及装置,以及在废气回收设计中需重点关注的问题。

关键词:化工品;废气回收;冷凝;吸附及催化氧化技术;环境污染;化工废气处理设备;

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1 概 述

随着国内对液态石油化工原料及产品的需求的增大,不断在沿海、沿江地区建设大型液态石油化工品仓储设施,以满足经济发展的需要。但随之而来的是化工品储存、装卸过程中大量的挥发性气体对环境造成严重污染,虽然在储罐设计中采取了氮封等措施,但污染仍不可避免。

近年来,随着环境保护意识的增强及国家环境保护力度的加大,化工品仓储设计中采取了回收措施,但在废气回收工艺流程设计中仍存在一定问题,如多种化工品共用废气管道等,给生产运行带来安全隐患。

本文着重论述了化工品废气回收常用方法及多品种化工品废气回收工艺流程设计中需重点注意的问题。

2 化工品废气回收技术

由于化工品易挥发、且大部分为有毒物质,为避免对环境造成污染,需要对储罐呼出、装卸车过程产生的化工废气进行回收。目前处理化工废气的方法主要有多级吸收技术、活性炭吸附法、冷凝法、蓄热氧化法、催化氧化法和膜分离法等。

2.1 多级吸收技术

吸收法净化有机废气,最常见的是用于净化水溶性有机物,含 VOCs 的气体由底部进人吸收塔,在上升的过程中与吸收剂逆流接触而被吸收,被净化后的气体再经过塔内填料进行一步净化后由塔顶排出。常见工艺为水洗涤技术,主要用于水溶性污染物废气的环境达标处理与资源化回收利用。如 甲醇、乙醇、DMF、甲胺、NH3、HCl、HF、硫酸酸雾、润湿性颗粒污染物等。

2.2 吸附技术

吸附分离过程是利用废气各组分与吸附剂间结合力强弱的差别,实现难吸附组分与易吸附组分的分离。首先利用吸附剂吸附废气中的有机成分,实现与空气的分离,分离后的空气排入大气。

吸附剂接近饱和时,用抽真空的方法使被吸附的废气从吸附剂中解析出来,解析出的废气进入废液罐回收利用。吸附法废气回收技术中吸附剂的选取是关键核心技术,常用的吸附剂是活性炭,活性炭的使用寿命取决于填装技术、解吸技术和活性炭本身的质地优劣。

吸附法的工艺特点是尾气排放浓度低,可达到 10mg/L以下。适用于含沸点介于 60~130℃污染物废气的预处理与资源化利用。如 苯、甲苯、二甲苯、环己烷、乙酸乙酯等。

2.3 冷凝技术

冷凝技术是利用化工废气在不同温度下的相平衡性能和饱和蒸汽压,即污染物的冷凝点不同,实现从废气中将污染物浓度减量或回收的目的。主要有压缩制冷冷凝工艺与液氮气化冷凝工艺。

2.4 蓄热氧化技术-RCO催化燃烧设备

RCO催化燃烧设备

蓄热氧化技术是一种将有机废气加热到 760℃~850 ℃,使废气中的挥发性有机污染物氧化分解成 CO2 和H2O 的净化方法。该方法净化效率可高达 99.5%,但不适合高浓度污染物的处理 ,处理过程中多余的热能该工艺无法处理,热能浪费严重。

2.5 催化氧化技术-CO催化燃烧设备

催化氧化( Catalytic Oxidation ,简称 CO)是指在催化剂作用下,有机废气在较低温度下(280℃~600℃)发生氧化反应,生成 CO2和 H2O,以达到去除有机污染物的目的。其关键技术是废气的预处理及催化剂的选择。

2.6 膜分离技术

膜分离法是利用特殊高分子膜对有机气体优先透过性的特点,让化工废气在一定压力的推动下,使纯化工品分子优先透过高分子膜,而空气组分则被截流排放,富集的废气传输回废液罐或用其它方法液化,从而实现空气和有机气体组分的分离。

3 化工品仓储库常用的废气回收工艺

以上几种废气回收技术适用范围及工况各不相同,由于化工仓储库储存介质多样,且存在不确定性,无法做到单品种进行回收,一般情况是几个罐组,或同一类物品的罐组废气采用一套回收系统,因此,单独一种技术术很难达到理想的处理效果,需要将二种或多种工艺组合后叠加使用,或同一库区,依据不同化工介质种类,设置两套或多套废气回收装置,效果更佳。

3.1 冷凝、吸附装置

该项工艺将冷凝技术与活性炭吸附相结合,废气中易凝结的有机成份经过三级冷凝后回收,未凝结组份经活性炭吸附、解析后进行入废液罐回收,该工艺适应性较广,也是目前在化工仓储库中广泛使用的废气回收技术。

3.2 水洗塔装置

该装置主要用于水溶性化工废气的回收,工艺流程简捷,但耗水量较大。

3.3 化工仓储库废气回收系统存在的问题

目前化工仓储库废气回收包括罐顶呼出气的回收、装车系统废气的回收,大部分库区罐顶气均是汇集到同一汇管后进入废气回收系统,存在以下隐患:

(1)低凝与高凝化工介质废气进行入同一系统,若处理不当,高凝废气凝固会对管道造成堵塞;

(2)不同性质的化工废气进入同一系统,存在发生化学反应或爆炸的可能性,存在安全隐患。

因此,不同类别的储存介质废气回收系统应单独设置。

4 探讨结论

(1)化工仓储库储存介质多样,且存在不确定性,无法做到单品种进行回收,为了保证系统的安全运行,应按类别设置废气回收系统;

(2)根据储存介质的特性,选择合适的废气回收技术,确保废气排放达标。

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