冷凝+吸附”與(yǔ)“吸附+吸收(shōu)”两(liǎng)条(tiáo)工藝是(shì)我(wǒ)们(men)經(jīng)常碰到(dào)的(de)工藝路(lù)線(xiàn),特(tè)别是(shì)針(zhēn)对(duì)高(gāo)濃度(dù)有(yǒu)機(jī)廢气(qì),比如儲罐(guàn)中(zhōng)的(de)大(dà)小呼吸廢气(qì)或(huò)裝(zhuāng)車台(tái)中(zhōng)的(de)廢气(qì),此類(lèi)有(yǒu)機(jī)廢气(qì)特(tè)點(diǎn)是(shì)濃度(dù)高(gāo)气(qì)量(liàng)小。方(fāng)法(fǎ)对(duì)比限如下描述工況。
現(xiàn)在(zài)就(jiù)此两(liǎng)種(zhǒng)工藝,在(zài)同(tóng)一(yī)廢气(qì)源情況下進(jìn)行对(duì)比:
一(yī)【基本(běn)參數】
1、廢气(qì)源參數,流量(liàng)600m³/h,濃度(dù)800g/m³,排放(fàng)气(qì)體(tǐ)总量(liàng)中(zhōng)含烴類(lèi)480kg/h;
2、吸附劑活性(xìng)炭的(de)吸附容量(liàng)和使用(yòng)壽命,吸附容量(liàng)國(guó)産的(de)按5%、進(jìn)口(kǒu)的(de)按10%(美德維實(shí)伟克(kè)),吸附壽命國(guó)産的(de)按2 年(nián)、進(jìn)口(kǒu)的(de)按10 年(nián)(美德維實(shí)伟克(kè)承諾),價格國(guó)産的(de)按1.5 万元(yuán)/t、進(jìn)口(kǒu)的(de)按6 万元(yuán)/t;
3、電(diàn)費按照0.8 元(yuán)/kwh;
4、冷凝工況及(jí)冷凝前(qián)後(hòu)的(de)油(yóu)气(qì)濃度(dù):三(sān)級冷凝工況,最(zuì)低(dī)温(wēn)度(dù)-70℃,冷凝後(hòu)殘餘濃度(dù)80g/m³,(600m³冷凝後(hòu)在(zài)第(dì)三(sān)級-70℃下的(de)餘气(qì)體(tǐ)積有(yǒu)321.1308m³,濃度(dù)79.3812g/m³。若讓餘气(qì)温(wēn)度(dù)回升(shēng)至(zhì)35℃,體(tǐ)積增至(zhì)488.4824m³,濃度(dù)只(zhī)有(yǒu)52.1856g/m³),殘餘烴類(lèi)25.5kg。
二(èr)【不(bù)同(tóng)工藝的(de)流程和特(tè)點(diǎn)】
1、冷凝+吸附
工藝流程:先(xiān)对(duì)油(yóu)气(qì)降温(wēn),使之(zhī)90%冷凝液化。回收(shōu)物为(wèi)液化汽油(yóu),未回收(shōu)的(de)是(shì)低(dī)濃度(dù)餘气(qì),然後(hòu)用(yòng)吸附罐(guàn)将餘气(qì)中(zhōng)烴類(lèi)物質(zhì)吸附富集,讓餘气(qì)中(zhōng)空(kōng)气(qì)排放(fàng)。吸附富集的(de)烴類(lèi)組分脱附後(hòu)返回冷凝級继續冷凝液化。
冷凝+吸附工藝的(de)配置,有(yǒu)冷凝和吸附两(liǎng)大(dà)單元(yuán)。
①冷凝單元(yuán)工況:設置三(sān)級冷凝,第(dì)一(yī)級從常温(wēn)冷凝到(dào)3℃、第(dì)二(èr)級從3℃冷凝到(dào)-35℃、第(dì)三(sān)級從-35℃冷凝到(dào)-70℃。第(dì)三(sān)級的(de)冷凝餘气(qì)返回第(dì)一(yī)級前(qián)面(miàn)的(de)前(qián)置換热(rè)器,冷量(liàng)回用(yòng),将進(jìn)入(rù)油(yóu)气(qì)回收(shōu)處(chù)理(lǐ)裝(zhuāng)置的(de)油(yóu)气(qì)預冷,有(yǒu)节(jié)能效果(guǒ)。冷凝單元(yuán)能夠見(jiàn)到(dào)回收(shōu)的(de)液态汽油(yóu),在(zài)前(qián)端密閉保證、傳輸順暢的(de)情況下,回收(shōu)率大(dà)于(yú)90%,对(duì)于(yú)600m³/h 的(de)濃度(dù)为(wèi)800g/m³的(de)油(yóu)气(qì),液化回收(shōu)的(de)液态油(yóu)为(wèi)430kg/h 左(zuǒ)右(yòu)。冷凝單元(yuán)單位(wèi)耗電(diàn)約0.2kwh/m³,處(chù)理(lǐ)600m³/h 油(yóu)气(qì)電(diàn)耗120kwh.,電(diàn)費96元(yuán)/h。
②吸附單元(yuán)的(de)配置:吸附單元(yuán)配置吸附罐(guàn)两(liǎng)只(zhī)和脱附真(zhēn)空(kōng)泵一(yī)台(tái),以(yǐ)及(jí)用(yòng)于(yú)切(qiè)換吸附脱附的(de)電(diàn)動(dòng)或(huò)气(qì)動(dòng)閥門(mén)若干。真(zhēn)空(kōng)泵還(huán)需要(yào)配备冷卻系(xì)統。
2、吸附+吸收(shōu)
①吸附工藝的(de)作(zuò)用(yòng):是(shì)将廢气(qì)中(zhōng)烴類(lèi)物質(zhì)吸附截留,讓空(kōng)气(qì)排放(fàng)。对(duì)于(yú)低(dī)濃度(dù)有(yǒu)機(jī)气(qì)體(tǐ),吸附的(de)作(zuò)用(yòng)更(gèng)表現(xiàn)为(wèi)将有(yǒu)機(jī)气(qì)體(tǐ)和空(kōng)气(qì)混合體(tǐ)中(zhōng)低(dī)濃度(dù)的(de)有(yǒu)機(jī)物吸附截留,脱附得到(dào)高(gāo)濃度(dù)的(de)有(yǒu)機(jī)气(qì)體(tǐ),稱为(wèi)富集提(tí)濃。吸附工藝将烴類(lèi)組分富集提(tí)濃,但烴類(lèi)組分的(de)狀态仍然是(shì)气(qì)态,只(zhī)是(shì)從濃度(dù)低(dī)一(yī)些(xiē)的(de)气(qì)體(tǐ)富集为(wèi)濃度(dù)高(gāo)一(yī)些(xiē)的(de)气(qì)體(tǐ)。但是(shì),人(rén)们(men)進(jìn)行有(yǒu)機(jī)气(qì)體(tǐ)治理(lǐ)的(de)更(gèng)多(duō)目的(de),是(shì)要(yào)将有(yǒu)機(jī)物回收(shōu)利用(yòng)。而從气(qì)态到(dào)气(qì)态,就(jiù)达(dá)不(bù)到(dào)目的(de)。所(suǒ)以(yǐ),吸附工藝不(bù)能單獨使用(yòng),要(yào)與(yǔ)其他(tā)能夠将气(qì)體(tǐ)相變(biàn)为(wèi)液體(tǐ)的(de)工藝方(fāng)法(fǎ)組合運用(yòng)。
②吸收(shōu)法(fǎ)的(de)作(zuò)用(yòng):吸收(shōu)法(fǎ),就(jiù)是(shì)用(yòng)液體(tǐ)噴淋吸收(shōu)气(qì)體(tǐ)的(de)方(fāng)法(fǎ)。吸收(shōu)法(fǎ)对(duì)吸收(shōu)劑的(de)要(yào)求,是(shì)必須能夠溶解(jiě)吸收(shōu)需要(yào)吸收(shōu)的(de)組分,如果(guǒ)吸收(shōu)劑與(yǔ)被(bèi)吸收(shōu)的(de)組分在(zài)壓力、温(wēn)度(dù)、濃度(dù)方(fāng)面(miàn),不(bù)能滿足将要(yào)吸收(shōu)的(de)組分溶解(jiě)的(de)目的(de),就(jiù)会(huì)失去(qù)或(huò)降低(dī)吸收(shōu)效果(guǒ)。
吸附+吸收(shōu)的(de)流程:油(yóu)气(qì)先(xiān)進(jìn)入(rù)吸附罐(guàn)中(zhōng)炭床(chuáng),烴類(lèi)組分被(bèi)攔截吸附,空(kōng)气(qì)排放(fàng)。炭床(chuáng)吸附到(dào)接近(jìn)饱和量(liàng)(不(bù)能到(dào)饱和狀态,處(chù)于(yú)饱和邊(biān)緣就(jiù)会(huì)造成(chéng)排放(fàng)超标(biāo)),脱附進(jìn)入(rù)吸收(shōu)塔,從汽油(yóu)儲罐(guàn)抽汽油(yóu)对(duì)脱附气(qì)體(tǐ)進(jìn)行噴淋吸收(shōu),回收(shōu)物進(jìn)入(rù)吸收(shōu)劑(汽油(yóu))。
三(sān)【差异(yì)及(jí)利弊】
两(liǎng)種(zhǒng)工藝均为(wèi)組合工藝,但有(yǒu)不(bù)少(shǎo)差异(yì)。
①,關(guān)于(yú)活性(xìng)炭用(yòng)量(liàng):考量(liàng)活性(xìng)炭用(yòng)量(liàng),首先(xiān)要(yào)比較活性(xìng)炭吸附容量(liàng)指标(biāo)。目前(qián),國(guó)産活性(xìng)炭吸附容量(liàng)不(bù)大(dà)于(yú)5%指标(biāo),确定(dìng)为(wèi)國(guó)産的(de)5%、進(jìn)口(kǒu)的(de)10%。
【吸附+吸收(shōu)工藝】:以(yǐ)600m³/h、含量(liàng)480kg/h 为(wèi)例,采用(yòng)吸附+吸收(shōu)工藝,直(zhí)接吸附高(gāo)濃度(dù)油(yóu)气(qì),采用(yòng)國(guó)産活性(xìng)炭,需要(yào)9600kg,另为(wèi)控制尾(wěi)气(qì)达(dá)标(biāo)要(yào)求炭床(chuáng)需要(yào)加30%活性(xìng)炭,則需要(yào)12.5 吨(dūn)活性(xìng)炭,約30m³。两(liǎng)个(gè)罐(guàn),各(gè)不(bù)小于(yú)15m³。切(qiè)換时(shí)間(jiān)不(bù)大(dà)于(yú)30min,體(tǐ)積龐大(dà)。有(yǒu)的(de)廠(chǎng)家(jiā)为(wèi)了(le)減小吸附劑量(liàng),在(zài)吸脱附周期(qī)上(shàng)想(xiǎng)辦(bàn)法(fǎ),如,将切(qiè)換时(shí)間(jiān)改为(wèi)15min,吸附罐(guàn)改为(wèi)7.5m³。若采用(yòng)進(jìn)口(kǒu)活性(xìng)炭,以(yǐ)上(shàng)數據(jù)相應(yìng)減少(shǎo)一(yī)半,活性(xìng)炭6 吨(dūn)、吸附罐(guàn)8m³(進(jìn)口(kǒu)活性(xìng)炭比重(zhòng)小于(yú)國(guó)産活性(xìng)炭),體(tǐ)積仍然不(bù)小。
【冷凝+吸附工藝】:三(sān)級冷凝工況,最(zuì)低(dī)温(wēn)度(dù)-70℃,冷凝後(hòu)殘餘濃度(dù)80g/m³,(600m³冷凝後(hòu)在(zài)第(dì)三(sān)級-70℃下的(de)餘气(qì)體(tǐ)積有(yǒu)321.1308m³,濃度(dù)79.3812g/m³。若讓餘气(qì)温(wēn)度(dù)回升(shēng)至(zhì)35℃,體(tǐ)積增至(zhì)488.4824m³,濃度(dù)只(zhī)有(yǒu)52.1856g/m³),殘餘烴類(lèi)25.5kg。由于(yú)冷凝餘气(qì)濃度(dù)低(dī),殘餘烴類(lèi)25.5kg。采用(yòng)國(guó)産活性(xìng)炭,需要(yào)活性(xìng)炭0.66 吨(dūn),吸附罐(guàn)體(tǐ)積各(gè)1m³。采用(yòng)進(jìn)口(kǒu)活性(xìng)炭吸附,需要(yào)活性(xìng)炭280kg,吸附罐(guàn)2 只(zhī),每只(zhī)0.5m³,其體(tǐ)積、所(suǒ)需鋼(gāng)材、成(chéng)本(běn)均相对(duì)小了(le)很多(duō)。
②,關(guān)于(yú)真(zhēn)空(kōng)泵配置功率:從吸附罐(guàn)體(tǐ)積大(dà)小、活性(xìng)炭用(yòng)量(liàng)多(duō)少(shǎo)的(de)比較,采用(yòng)真(zhēn)空(kōng)泵大(dà)小的(de)問(wèn)题,也(yě)很明(míng)顯。需要(yào)配置真(zhēn)空(kōng)泵的(de)情況見(jiàn)下表:
| 工藝類(lèi)别 | 吸附+吸收(shōu)(吸附罐(guàn)大(dà)、活性(xìng)炭多(duō)) | 冷凝+吸附(吸附罐(guàn)小、活性(xìng)炭少(shǎo)) | ||
| 活性(xìng)炭 | 國(guó)産 | 進(jìn)口(kǒu) | 國(guó)産 | 進(jìn)口(kǒu) |
| 配置:真(zhēn)空(kōng)泵抽气(qì)量(liàng) | 300L/S | 150L/S | 40L/S | 15L/S |
| 配置功率 | 30kw | 15kw | 5kw | 3kw |
③,關(guān)于(yú)用(yòng)大(dà)儲罐(guàn)做吸收(shōu)劑带(dài)来(lái)的(de)其他(tā)問(wèn)题
【吸收(shōu)塔尾(wěi)气(qì)濃度(dù)較高(gāo)】中(zhōng)石(dàn)化环(huán)境監測总站、中(zhōng)石(dàn)化撫順石(dàn)油(yóu)研究院(yuàn)对(duì)華北(běi)地(dì)区采用(yòng)貧油(yóu)作(zuò)为(wèi)吸收(shōu)劑噴淋的(de)一(yī)套(tào)吸附法(fǎ)油(yóu)气(qì)回收(shōu)裝(zhuāng)置,進(jìn)行了(le)吸收(shōu)塔進(jìn)出(chū)口(kǒu)油(yóu)气(qì)濃度(dù)采樣(yàng)檢測分析,得到(dào)如下數據(jù):

從上(shàng)面(miàn)表格數據(jù)可(kě)見(jiàn),噴淋塔出(chū)口(kǒu)濃度(dù)都在(zài)410g/m³以(yǐ)上(shàng),其意味着吸附油(yóu)气(qì)的(de)炭床(chuáng),不(bù)但要(yào)吸附從發(fà)油(yóu)鶴管(guǎn)處(chù)密閉收(shōu)集来(lái)的(de)油(yóu)气(qì),同(tóng)时(shí)還(huán)要(yào)吸附噴淋塔尾(wěi)气(qì)中(zhōng)濃度(dù)在(zài)410g/m³以(yǐ)上(shàng)的(de)油(yóu)气(qì),後(hòu)果(guǒ)則是(shì)活性(xìng)碳吸附量(liàng)增加、吸脱附启動(dòng)頻繁、周期(qī)缩短(duǎn);另一(yī)方(fāng)面(miàn),活性(xìng)碳在(zài)超負荷狀态下運行,吸附率、使用(yòng)壽命都会(huì)加速衰減。如果(guǒ)真(zhēn)空(kōng)泵開(kāi)始(shǐ)脱附的(de)流量(liàng)、壓力影響,噴淋塔發(fà)生(shēng)“液泛”时(shí),問(wèn)题只(zhī)会(huì)更(gèng)加嚴重(zhòng)。
四【用(yòng)大(dà)罐(guàn)中(zhōng)汽油(yóu)做吸收(shōu)劑造成(chéng)大(dà)罐(guàn)儲存損耗增加】
噴淋吸收(shōu)液是(shì)從汽油(yóu)大(dà)罐(guàn)抽取(qǔ),噴淋之(zhī)後(hòu)送回汽油(yóu)大(dà)罐(guàn)。由于(yú)吸脱附切(qiè)換頻繁、周期(qī)短(duǎn)、流量(liàng)大(dà),增加了(le)液态油(yóu)品進(jìn)出(chū)儲罐(guàn)的(de)頻率,相对(duì)于(yú)静(jìng)止存放(fàng)的(de)情況,液體(tǐ)內(nèi)部(bù)的(de)被(bèi)擾動(dòng)相似沸腾運動(dòng),会(huì)破壞液面(miàn)静(jìng)止的(de)封(fēng)閉面(miàn),直(zhí)接波(bō)及(jí)液面(miàn)以(yǐ)上(shàng)的(de)大(dà)濃度(dù)层(céng),削弱(ruò)大(dà)濃度(dù)层(céng)对(duì)液面(miàn)蒸發(fà)的(de)抑制作(zuò)用(yòng),加速液面(miàn)的(de)蒸發(fà)。汽油(yóu)大(dà)罐(guàn)会(huì)從静(jìng)止儲存狀态轉(zhuǎn)變(biàn)为(wèi)非(fēi)穩态儲存狀态,加剧汽油(yóu)的(de)蒸發(fà)損耗。
儲存容器的(de)油(yóu)品蒸發(fà)及(jí)油(yóu)气(qì)排放(fàng)为(wèi)非(fēi)穩态多(duō)變(biàn)量(liàng)系(xì)統,非(fēi)穩态儲存狀态会(huì)增加儲存損耗。(請見(jiàn)《油(yóu)气(qì)回收(shōu)基礎理(lǐ)論及(jí)其應(yìng)用(yòng)》黃維秋主(zhǔ)编,P107)。如,广州石(dàn)化油(yóu)庫管(guǎn)理(lǐ)人(rén)员说(shuō),大(dà)儲罐(guàn)的(de)儲存損耗“比起安(ān)裝(zhuāng)油(yóu)气(qì)回收(shōu)之(zhī)前(qián),每天(tiān)增加30—50kg”。
綜合以(yǐ)上(shàng)分析,我(wǒ)们(men)不(bù)難得到(dào)冷凝+變(biàn)壓吸附/吸附+吸收(shōu)技術(shù)的(de)數據(jù)比較:

原标(biāo)题:VOCs處(chù)理(lǐ)技術(shù) |“冷凝+吸附”與(yǔ)“吸附+吸收(shōu)”两(liǎng)条(tiáo)工藝深度(dù)对(duì)比解(jiě)析
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特(tè)納韋思(sī)(四川(chuān))环(huán)境科技有(yǒu)限公(gōng)司專注于(yú)挥發(fà)性(xìng)有(yǒu)機(jī)廢气(qì)(VOCs)、危害性(xìng)气(qì)體(tǐ)(HAPs)的(de)治理(lǐ)及(jí)在(zài)線(xiàn)分析監測領域。我(wǒ)们(men)的(de)核心(xīn)技術(shù)産品包(bāo)括全(quán)球領先(xiān)的(de)蓄热(rè)式氧化爐(RTO)、蓄热(rè)式催化氧化爐(RCO)、催化氧化爐(CO)、直(zhí)燃爐(TO)、沸石(dàn)轉(zhuǎn)轮+氧化爐系(xì)統、在(zài)線(xiàn)監測系(xì)統等。特(tè)納韋思(sī)环(huán)境(ECE-AIR)拥有(yǒu)專利技術(shù)的(de)Gas Train輔助燃料系(xì)統可(kě)以(yǐ)使用(yòng)沸點(diǎn)低(dī)于(yú)130℃的(de)有(yǒu)機(jī)廢液作(zuò)为(wèi)輔助燃料,可(kě)为(wèi)用(yòng)戶节(jié)能增效。

