蓄熱式氧化技術(shù)處理丁腈橡膠生產(chǎn)廢氣的應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間：2020-04-23 12:59

【摘要】：石化行業(yè)近些年得到飛速發(fā)展,同時(shí)帶來的污染問題也越來越嚴(yán)峻,社會(huì)各界對該行業(yè)的環(huán)保問題越來越重視。丁腈橡膠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs),其中含有未反應(yīng)的單體如丙烯腈和丁二烯等有毒有害成分,這些VOCs排放到大氣環(huán)境中,對環(huán)境質(zhì)量、動(dòng)植物生長以及人類健康會(huì)造成極大的危害。鎮(zhèn)江南帝公司丁腈橡膠生產(chǎn)線原有的生物滴濾處理和直火燃燒塔的廢氣處理效率不能滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)將面臨停產(chǎn)整頓的風(fēng)險(xiǎn)。因此,研究如何徹底處理這些廢氣,使得經(jīng)過處理后的廢氣符合GB31571-2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放指標(biāo),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。針對南帝丁腈橡膠生產(chǎn)廢氣排放不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)狀,本論文對比了國內(nèi)外石化行業(yè)VOCs控制技術(shù)的效果及特點(diǎn),并借鑒了同業(yè)的處理經(jīng)驗(yàn),提出了采用蓄熱式氧化法(RTO)處理丁腈橡膠廢氣的新方法,設(shè)計(jì)了RTO設(shè)備,考察了運(yùn)行條件對凈化效率和熱回收率的影響,對其運(yùn)行效果進(jìn)行了優(yōu)化。本文工作主要有幾下幾個(gè)方面:1、RTO系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行。為了達(dá)到較高的VOCs凈化效率,并且保證生產(chǎn)時(shí)的零故障率,設(shè)計(jì)采用了五室RTO處理丁腈橡膠生產(chǎn)中排放的有機(jī)廢氣。然后通過計(jì)算,得出混合氣體的爆炸下限,陶瓷體積,蓄熱室、集氣室、燃燒室的尺寸等主要性能參數(shù),同時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行了熱量衡算。對管路系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),計(jì)算了其總阻力損失,確定了風(fēng)機(jī)型號(hào);并就設(shè)計(jì)的RTO系統(tǒng)進(jìn)行了安裝調(diào)試。2、RTO系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化。通過實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)室的燃燒溫度、氣體的停留時(shí)間、進(jìn)口VOCs的濃度對VOCs的去除率和熱回收率的影響,優(yōu)化了RTO的運(yùn)行條件。結(jié)果表明:反應(yīng)爐溫度是影響VOCs去除率的重要因素,要保持較高VOCs去除率,需設(shè)置反應(yīng)室溫度不低于700℃。反應(yīng)爐溫度對熱回收率影響不大。VOCs入口濃度的高低,對VOCs出口濃度的波動(dòng)影響較小,當(dāng)處理高濃度VOCs時(shí),去除率要比低濃度時(shí)高;熱回收率隨進(jìn)口VOCs濃度的變化趨勢不明顯。氣體流量是影響熱回收效率的重要因素,在一定范圍內(nèi)增加氣體停留時(shí)間,即降低進(jìn)氣風(fēng)量,不能顯著提高VOCs去除率,但能增加熱回收效率。這些結(jié)論為實(shí)際生產(chǎn)中獲得相對較好的經(jīng)濟(jì)效益和廢氣處理效果提供了有價(jià)值的參考。經(jīng)過一年多的運(yùn)行,與原有的方法相比,新的RTO系統(tǒng)在廢氣處理方面,VOCs去除率由低于85%提升至99%,熱回收率由原先的無熱量回收提升至94%以上。排放濃度方面,丙烯腈(AN)由0-12mg/m~3降低為0.5mg/m~3以下,丁二烯(BD)含量由0-6 mg/m~3降低為1mg/m~3以下,排放濃度符合了新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。新方法減少了污染物的排放,保證了企業(yè)的生產(chǎn)。RTO系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效,隨著節(jié)能降耗的需求以及環(huán)保要求的不斷提高,RTO技術(shù)將在橡膠工業(yè)廢氣處理方面得到廣泛應(yīng)用。
【圖文】：

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