煤炭化工行业在生产过程中会产生大量的废气,对人体和大气都有很大的危害,废气主要来源是煤制焦和煤制气这两个过程,今天我们就来说说煤制气过程中产生的废气选择哪种VOCs废气处理设备合适。
目前煤制气主要采用的生产工艺有三种:低温甲醇洗酸性气净化、甲烷合成生成天然气工艺、固定床碎煤加压气化。有机废气主要会在低温甲醇洗酸性气净化后排放尾气,煤气水常压储罐呼吸废气、污水处理装置散发的恶臭气体和油罐区储罐呼吸废气,还有在汽化炉开车过程中由于颅内结渣、火层倾斜等非正常停车而产生的逸散,属于小风量低浓度的废气,炉内的排空气形成部分的废气、粗煤气净化工序中的部分尾气、硫和酚类物质回收装置的尾气及酸性气体、氨回收吸收塔的排放气。这些废气的主要成分为碳氧化物、硫氧化物、氨气、苯并芘、一氧化碳等等,还夹杂砷、汞、铅等有害物质,对大气环境和人体健康都有很大的危害。整体来说,煤制气生产过程中的废气整体是风量大、浓度低。
根据这种废气情况,一般采用燃烧法进行处理,燃烧法有RTO焚烧炉(蓄热式焚烧炉)和催化燃烧装置两种,但是在这种工况下使用RTO焚烧炉更合适,RTO焚烧炉可以达到99%以上的废气净化效果,还可以达到95%以上的热回收效率,相对来说运行成本更低廉,性价比更高,但是需要注意一点,在煤制气废气处理中,燃烧后产生的一氧化硫可能会导致环评硫超标,所以一定要搭配其他VOCs废气处理设备进行配合使用,比如活性炭吸附箱作为预处理装置等等。活性炭吸附箱还可以处理在煤制气生产过程中的恶臭废气。
VOCs废气处理设备有很多,在选择之前一定要知晓工况,风量大小、废气浓度、废气成分等等因素。
3种VOCs废气处理技术对比
热分解工艺一般分为TO直接燃烧、rto蓄热燃烧、rco催化燃烧,主要可以用于吸附浓缩后的VOCs废气处理,也可以直接用于废气浓度>3.5g/m3的中高浓度VOCs废气处理。
TO是将高浓VOCs废气送入燃烧室直接燃烧,VOCs废气在750℃以上燃烧生成二氧化碳和水,由于换热效率一般在60%以下,导致运行成本很高,只在少数能有效利用排放余热或有副产燃气的企业中应用。
蓄热燃烧是在直接燃烧基础上发展出来的新技术,通过燃烧天然气对VOCs废气进行加热,在高温下将VOCs废气氧化分解为二氧化碳和水,实现VOCs废气处理。
rto设备内装有蓄热陶瓷,热量利用率可提高到95%以上,大大降低了运行费用,由于节能效果明显,VOCs废气处理效率较高,是目前国家主推的废气处理工艺。
催化燃烧是采用贵金属催化剂降低废气中挥发性有机物与二氧化碳的反应活化能,使得废气在250~350℃较低的温度就能充分氧化分解为二氧化碳和水,高温氧化气通过换热器与新进废气间接换热后排掉,常用于处理吸附剂再生脱附出来的高浓废气。
rco设备废气净化效率可高达95%以上,并且具有能耗低、安全方便、无二次污染的优点。
废气处理工艺中,以rto和rco的应用居多。如果用于吸附脱附的浓缩VOCs废气处理,两者差别不大;但若直接用以中高浓度VOCs废气处理时有很大区别。
两种工艺都可以用于处理烷烃、芳香烃、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等VOCs废气。
含硫磷类废气会使催化剂中毒,不适合用rco处理,而如果忽略含硫磷废气燃烧时对设备仪表的少量腐蚀,可以限制性的使用rto处理。
由于处理温度均<1150℃,两种工艺都不能用于处理含卤代烃废气,以避免产生二噁英。
部分类似硅烷类的VOCs废气因为燃烧后生成的固体尘灰会堵塞催化剂或蓄热陶瓷或切换阀密封面,所以rto和rco都不能使用。