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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術(shù)進步獎項，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。
生態(tài)環(huán)境保護實用技術(shù)
2023-J-26
申報單位
山東鵬達生態(tài)科技股份有限公司
推薦單位
中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會
一、技術(shù)簡介
適用范圍
技術(shù)原理
該技術(shù)采用活性炭吸附+高溫氮氣/水蒸氣脫附+冷凝回收工藝對廢氣中的有機物進行回收利用。吸附裝置中的活性炭采用移動床結(jié)構(gòu)設(shè)計，吸附飽和段的活性炭自動卸出至活性炭再生罐中進行再生，同時再生后的活性炭自動提升至儲料倉中對吸附段的活性炭進行補充，實現(xiàn)吸附、再生、加料循環(huán)操作。
工藝路線
工藝設(shè)備主要包括廢氣預(yù)處理裝置、一體化吸附裝置(儲料層、吸附層、卸料層)、活性炭再生裝置、氮氣/水蒸氣發(fā)生裝置、冷凝裝置、溶劑儲存裝置以及活性炭提升裝置等。廢氣經(jīng)預(yù)處理后進入一體化核心連續(xù)吸附裝置，經(jīng)多級活性炭吸附后達標(biāo)排放。
活性炭吸附段的結(jié)構(gòu)采用移動床設(shè)計，吸附劑采用定制的顆粒狀碳基復(fù)合吸附材料，通過多級連續(xù)多通道通風(fēng)的形式，對廢氣中的有機污染物(VOCs)進行吸附凈化，有效實現(xiàn)穩(wěn)定達標(biāo)排放。
末端監(jiān)測裝置檢測到排放濃度達到設(shè)定值時，吸附裝置末端吸附飽和的活性炭自動卸出至再生罐中進行再生。吸附飽和后的活性炭根據(jù)所吸附有機污染物的理化性能，選擇采用高溫水蒸氣或高溫氮氣進行脫附再生，再生后的活性炭降溫后通過自動提升裝置補充至加料倉循環(huán)利用。
裝備性能參數(shù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
三級冷凝最低冷場溫度-75℃，系統(tǒng)阻力15kpa，單壓縮機控制雙路冷場系統(tǒng)。催化氧化催化段設(shè)置兩級催化，催化劑選用150*150*100mm，孔道為300目的催化劑規(guī)格，催化反應(yīng)溫度為280——400℃，空速為15000——25000h-1，標(biāo)況流速為0.8——1.2m/s，廢氣停留時間>0.17s。廢氣處理后滿足《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31571-2015)、《江蘇省化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB32/3151-2016)、《江蘇省大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/4041-2021)及《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)等標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備滿足《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG 21-2016)、《壓力容器》(GB/T 150.1——150.4-2011)、《熱交換器》(GB/T 151-2014)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
應(yīng)用效果
以PVC手套行業(yè)排放200000m³/h尾氣為例：
企業(yè)原采用冷凝降溫+靜電吸附對廢氣進行治理，廢氣治理效率低，末端廢氣嚴(yán)重超標(biāo)。采用我公司“移動床活性炭吸附+冷凝溶劑回收工藝”進行改造后，進口VOCs濃度在1000mg/m³左右，出口濃度穩(wěn)定在20mg/ m³以下，平均凈化效率可達98%以上，企業(yè)2022年實際運行時間8000h左右，運行風(fēng)量100000m³/h左右，總體年回收溶劑油760噸左右，回收的溶劑油經(jīng)過固液分離后可以全部實現(xiàn)循環(huán)利用，溶劑年回收效益600萬元以上。
研發(fā)背景
在減污降碳和資源循環(huán)利用的大背景下，回收法可以實現(xiàn)石化資源的回收利用，減少在VOCs治理過程中的碳排放。
回收法主要包括吸附、吸收、冷凝和膜分離等回收技術(shù)。其中，吸附回收技術(shù)應(yīng)用最廣。吸附材料主要包括活性炭/ 活性炭纖維、沸石分子篩、吸附樹脂等，其中活性炭由于吸附能力強、性價比高，是目前應(yīng)用最廣的一類吸附材料。
常規(guī)的吸附法溶劑回收設(shè)備主要是采用固定床吸附裝置，單一裝置的處理能力受限，存在活性炭裝填與更換不方便、床層阻力大、氣體易偏流、床層溫升大等問題。經(jīng)過充分調(diào)研論證，與清華大學(xué)等高等院校和科研機構(gòu)合作研發(fā)了薄炭層、多通道移動床吸附設(shè)備。該設(shè)備床層阻力低，吸附效率高，單一設(shè)備的處理能力大(可以達到200000m³/h以上)、自動化程度高，適用于不同行業(yè)、不同濃度的VOCs治理和溶劑回收。
技術(shù)特點
(1)在國內(nèi)溶劑回收領(lǐng)域，該技術(shù)首次采用移動床設(shè)計，通過多級連續(xù)多通道通風(fēng)的形式，對廢氣中的有機污染物(VOCs)進行吸附凈化，填補了國內(nèi)移動床活性炭吸附溶劑回收技術(shù)空白。
(2)吸附劑采用定制的顆粒狀碳基復(fù)合吸附材料，可通過定制不同孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)的活性炭以滿足廢氣中不同成分和性質(zhì)的有機物的凈化要求。
(3)吸附裝置可以通過增加吸附單元數(shù)以提高處理風(fēng)量，單一設(shè)備的處理風(fēng)量不受限制，目前最高可達400000m³/h。
(4)該技術(shù)吸附凈化效率可控。可以根據(jù)不同行業(yè)和不同地區(qū)的排放要求，通過提高活性炭的再生頻率以滿足吸附裝置出口的排放要求，實現(xiàn)氣體穩(wěn)定達標(biāo)排放。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
山東英科醫(yī)療制品有限公司PVC手套生產(chǎn)車間200000m³/hVOCs治理及溶劑回收項目
案例簡介
本項目為山東英科醫(yī)療制品有限公司PVC手套生產(chǎn)車間16條手套生產(chǎn)線中的手套成型及烘干工序產(chǎn)生的VOCs廢氣，廢氣主要成分為D70溶劑油，廢氣總風(fēng)量為200000m³/h，采用“移動床活性炭吸附+冷凝溶劑回收技術(shù)”對VOCs進行治理及溶劑回收。
達到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
裝備出口VOCs排放濃度穩(wěn)定達到且低于國家及山東省相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，VOCs排放濃度≤20mg/m³。
業(yè)主單位
山東英科醫(yī)療制品有限公司
投運時間
2021年9月5日
工藝流程
工藝設(shè)備主要包括廢氣預(yù)處理裝置、一體化吸附裝置(儲料層、吸附層、卸料層)、活性炭再生裝置、熱氮氣發(fā)生裝置、冷凝裝置、溶劑儲存裝置以及活性炭提升裝置等。廢氣經(jīng)預(yù)處理后進入VOCs一體化核心連續(xù)吸附裝置，經(jīng)多級活性炭吸附后達標(biāo)排放。
活性炭吸附段的結(jié)構(gòu)采用移動床設(shè)計，吸附劑采用定制的顆粒狀碳基復(fù)合吸附材料，通過多級連續(xù)多通道通風(fēng)的形式，對廢氣中的有機污染物(VOCs)進行吸附凈化，可有效實現(xiàn)出口VOCs的穩(wěn)定達標(biāo)排放。
末端監(jiān)測裝置檢測到排放濃度達到設(shè)定值時，吸附裝置末端吸附飽和的活性炭自動卸出至再生罐中進行再生。吸附飽和后的活性炭根據(jù)所吸附有機污染物的理化性能，選擇采用高溫氮氣進行脫附再生，再生后的活性炭降溫后通過自動提升裝置補充至加料倉循環(huán)再利用。
經(jīng)過高溫氮氣再生后的高濃度含溶劑油的氣體采用低溫循環(huán)水進行冷凝回收，冷凝后的溶劑油經(jīng)過固液分離器沉降分離后回用。
經(jīng)過高溫氮氣再生后的活性炭冷卻降溫后由吸附塔底部卸炭口卸出，經(jīng)輸送設(shè)備裝入吸附裝置上層料倉進行循環(huán)再利用。
運行情況
該項目自2021年9月5日投入運行以來，設(shè)備運行穩(wěn)定，出口排放數(shù)據(jù)穩(wěn)定達標(biāo)。在2022年1月份，委托第三方檢測公司對排口進行檢測，排口數(shù)據(jù)仍保持在12——14mg/m³左右，去除效率仍>98%。
自投入運行以來，設(shè)備運行穩(wěn)定、安全可靠。
技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
2022年回收溶劑760噸左右，滿負荷時溶劑回收達1600噸/年，減少碳排放量約5000噸/年。
三、技術(shù)申報單位聯(lián)系信息
單位名稱：山東鵬達生態(tài)科技股份有限公司
單位地址：山東省淄博市臨淄區(qū)鳳凰鎮(zhèn)吳家橋村西張皇路以北
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |移動床活性炭吸附+高溫氮氣/水蒸氣脫附+冷凝溶劑回收技術(shù)
