震安科技股份有限公司是減隔震技術(shù)全套解決方案和全生命周期服務(wù)提供商,成立于2010年1月,是行業(yè)高新技術(shù)企業(yè)、技術(shù)示范中心和周福霖院士工作站,于2019年3月在深交所A股成功上市(股票代碼:300767),并入選工信部首批“小巨人”企業(yè)名單,成為國家級制造業(yè)“單項冠軍”。震安科技的技術(shù)水平和市場(chǎng)份額領(lǐng)先于行業(yè),產(chǎn)品已廣泛應用于學(xué)校、醫院、大型商業(yè)綜合體、體育場(chǎng)館、博物館、應急指揮中心、核電站、機場(chǎng)、LNG儲罐、新建住宅和老舊建筑加固等抗震領(lǐng)域。
我司2021年12月初通過(guò)競標形式,與震安科技股份有限公司簽訂了關(guān)于“震安科技股份有限公司一期VOCs治理項目”的設備采購合同。合同簽定后,我公司于2021年12月底設備進(jìn)場(chǎng)施工,截至2022年3月底,設備整體已安裝完成,具備運行條件。
一、工藝介紹
震安科技股份有限公司橡膠、硫化車(chē)間有組織廢氣污染物主要有顆粒物、非甲烷總烴。我公司針對污染物特性,制定了過(guò)濾+活性炭吸脫附(在線(xiàn)脫附)+CO(催化燃燒)的組合工藝。橡膠車(chē)間廢氣設計處理規模為65000m³/h,硫化車(chē)間廢氣設計處理規模為50000m³/h,廢氣經(jīng)處理后達到《橡膠制品工業(yè)污染物排放標準》(GB27632-2011)表5的相關(guān)指標后高空排放。
(一)工藝流程圖
(工藝流程圖)
1.待處理的廢氣經(jīng)過(guò)三級過(guò)濾,進(jìn)入活性炭吸附濃縮,吸附凈化的潔凈氣體排放煙囪,而吸附在活性炭上的有機物,利用 CO 端高溫氣體與另一股冷卻風(fēng)混合形成約 80-100℃氣體進(jìn)行脫附。
2.經(jīng)脫附后的廢氣進(jìn)入 CO 燃燒設備,VOCs 在燃燒室內高溫氧化并放出熱量。有害氣體中的可燃組分在高溫下氧化分解,對于 CnHm 和有機溶劑蒸汽氧化分解生CO2和 H2O 并釋放出大量熱量。其反應方程式為:
廢氣首先經(jīng)過(guò)三級干式高精度過(guò)濾器,該三級過(guò)濾器的設備主體結構金屬材料為 Q235 冷軋鋼板及以上性能金屬材料,過(guò)濾器過(guò)濾等級分別為 G4、F7、F9,不同等級過(guò)濾器為模塊化設計,組裝方便。在過(guò)濾器前后設置在線(xiàn)壓差變送器,保證廢氣處理系統正常、安全、穩定運行。當過(guò)濾系統壓力達到設定值時(shí)發(fā)出報警信號,提醒操作人員更換濾材。
(干式高精度過(guò)濾器)
(四)活性炭吸脫附
1.活性炭吸附原理
活性炭吸附法是目前處理VOCs的最常見(jiàn)的方法,特別適用于處理低濃度的有機廢氣,對低濃度有毒有害物質(zhì)去除效率高,操作簡(jiǎn)便安全,無(wú)二次污染。
目前常用的吸附劑有活性炭、沸石分子篩?;钚蕴肯鄬ζ渌絼┯卸喾N優(yōu)點(diǎn):它的孔徑分布廣,微孔發(fā)達,吸附過(guò)程快,能夠吸附分子大小不同的物質(zhì),對苯類(lèi)、乙酸乙酯等VOCs的吸附回收非常有效,非極性、疏水性的表面特性,使它對非極性物質(zhì)的吸附有較好的選擇性;并且活性炭原料廉價(jià)充足,制備工藝簡(jiǎn)單,易脫附再生,因此活性炭已被廣泛用作吸附劑,在國內外被大量用于低濃度、較大風(fēng)量的中等相對分子質(zhì)量(通常約為45~130)的VOCs的治理。
2.活性炭再生原理
活性碳吸附飽和后,需要對其進(jìn)行脫附再生才能重新使用。
活性炭飽和后,利用熱空氣(80~100℃)將吸附在活性炭里的有機物質(zhì)吹脫出來(lái),利用燃燒室里的燃燒器,把氣體加熱到250~350℃左右,氣體中的有機物分解成CO2和H2O,燃燒分解過(guò)程凈化效率可達98%以上,同時(shí)釋放出大量熱量。經(jīng)燃燒分解后的氣體回收熱量(建設方選擇)排到大氣中,通過(guò)切換閥的工作,利用燃燒放出的熱量來(lái)達到燃燒分解、脫附需要的熱平衡,極大地減少能耗,并且無(wú)二次污染的產(chǎn)生,整套吸附和燃燒分解過(guò)程由PLC實(shí)現自動(dòng)控制。
3.催化燃燒爐(CO)
CO主機由阻火器、熱交換器、預熱器、催化反應室、主排風(fēng)機、控制系統、加熱組件以及催化劑組成,是設備的核心部件。
(CO爐模型)
阻火器:將設備和廢氣源之間的危險阻隔開(kāi)來(lái),保證處理設備和生產(chǎn)設備之間的安全。結構為波紋網(wǎng)型及石棉,參照國家標準制造,更換快捷,清理方便。是本設備中安全設施之一。
熱交換器:將有機氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換,置換熱能,提高廢氣源的溫度。當廢氣濃度達到一定值時(shí),通過(guò)熱交換器的作用,可以保證設備在無(wú)運行功率(或低功率)的狀態(tài)下正常運轉,是催化凈化裝置中對廢氣源進(jìn)行第一次溫度提升裝置,也是設備中節能設施之一;通過(guò)熱交換器內部對氣流的合理控制,使交換器的效率保證在 85%以上。結構采用 1.5 鋼板制,合理的布置,使冷熱氣流全面接觸,能量進(jìn)行全面置換;制作按照國家《鋼制壓力容器制作標準》進(jìn)行制作和驗收。
預熱室:廢氣源在進(jìn)入催化燃燒室之前,經(jīng)溫度檢測儀檢測,溫度達不到催化反應的條件,由布置在預熱室內的電加熱系統進(jìn)行溫度的第二次提升; Q235 電加熱組件為紅外線(xiàn)加熱管,由固定絕緣板固定,維護更換十分方便。
催化反應室:達到溫度條件的有機廢氣進(jìn)入第一級催化反應室;第一催化反應室采用抽屜式,內裝蜂窩狀催化劑,中間分插電加熱組件,利用紅外線(xiàn)輻射原理,使蜂窩狀催化劑溫度達到反應溫度,使部分有機物進(jìn)行分解,釋放出能量,直接使廢氣溫度提升,是本設備設計的第三溫度提升處,也叫催化升溫;溫度提升后的有機氣體進(jìn)入催化固定床,內置蜂窩狀催化劑,滿(mǎn)足反應條件的有機氣體在此完全分解,廢氣變成潔凈氣體。本設施為催化凈化裝置的心臟。
主排風(fēng)機:選用國內名牌優(yōu)質(zhì)風(fēng)機,耐高溫低轉速,選用變頻電機,保證工作效果同時(shí)做到節能,沒(méi)有二次污染,是整個(gè)裝置氣流運轉的動(dòng)力源。配置減振臺座及減振器。
控制系統:監控所有動(dòng)力點(diǎn)起動(dòng)、停止、故障,反映整個(gè)運轉過(guò)程中氣體的升溫、氣體分解狀況,對設備整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全方位安全動(dòng)力保護,可以根據廢氣源性質(zhì)及生產(chǎn)線(xiàn)狀態(tài)進(jìn)行設定。主要控制組件選用進(jìn)口產(chǎn)品,保證設備的良好運行、安全性及使用壽命。
催化劑:催化劑是在化學(xué)反應中能改變反應溫度而本身的組成和重量在反應后保持不變的物質(zhì)。是處理各種不同類(lèi)型有機廢氣的高效廣譜型催化劑。工業(yè)廢氣 VOC 凈化催化劑,催化劑蜂窩陶瓷做載體,內浸漬貴金屬鉑和鈀,具有高活性、耐高溫及使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。
在設備的進(jìn)口設置了阻火器,將生產(chǎn)線(xiàn)和處理設備之間的任何危險斷開(kāi),使CO裝置正常運轉。阻火器應能有效地防止火焰通過(guò)。
在催化反應室內設置了泄壓口,當設備內部的壓力 10-30Kpa 之間時(shí),自動(dòng)泄壓,使設備始終在安全狀態(tài)下運行。
電加熱組件可以根據廢氣的溫度起伏,自動(dòng)控制補償和停止;當反應溫度出現高溫時(shí),自動(dòng)停止電加熱的電源,溫度降低后會(huì )自動(dòng)起動(dòng),恢復正常工作。
控制系統上顯示廢氣預熱和氣體反應溫度,可以清楚了解氣體氧化分解效果。
可以從控制系統中了解電加熱組件工作狀態(tài)及電加熱組件的完好狀態(tài),電源均有良好的接地和保護措施。
設備外表面用絕緣保溫材料進(jìn)行保溫,使表面的外殼溫升為40-50℃,整個(gè)設備的絕緣電阻小于2MΩ。
二、項目施工中照片
(硫化車(chē)間風(fēng)管照片1)
(硫化車(chē)間風(fēng)管照片2)
(橡膠車(chē)間照片)
(活性炭吸脫附設備照片)
(設備風(fēng)管照片)
(干式過(guò)濾器及風(fēng)機照片)
(CO爐及脫附風(fēng)機照片)
(煙囪照片)