Behandlingsløsninger for finkjemisk industri

• Kjennetegn på avgassen: Avgassen inneholder nitrogenholdig organisk materiale, svovel- og klororganiske forurensninger og uorganisk syre-base-avgass
• Kilde til avgass: avgass fra verkstedproduksjonsprosessen og avgass samlet inn av kloakkrenseanlegg
• Avgasskomponenter: ammoniakk, estere, hydrokarboner, benzenserien, hydrogenklorid, hydrogensulfid
• Prosessskjema: forbehandling + RTO + SCR + avsvovling av klor

For å håndtere og behandle avgass effektivt foreslås en flertrinnsbehandlingsprosess. Denne integrerte tilnærmingen består av:

1. Forbehandling: Dette trinnet fjerner store partikler og justerer temperaturen og fuktigheten i gasstrømmen, og forbereder den for påfølgende behandlingstrinn.
2. Regenerativ termisk oksidasjonsmiddel (RTO): Her varmes avgassen opp til høye temperaturer, og oksiderer organiske forbindelser til karbondioksid og vanndamp.
3. Selektiv katalytisk reduksjon (SCR): Etter RTO reduserer SCR nitrogenoksider (NOx) ved å bruke en katalysator og et reduksjonsmiddel som ammoniakk, og omdanne dem til nitrogen og vann.
4. Avsvovling og deklorering: De siste trinnene fokuserer på å fjerne svovel- og klorforbindelser. Avsvovling omdanner svoveldioksid (SO₂) til ufarlige biprodukter, mens deklorering behandler forbindelser som hydrogenklorid, og sikrer at den utslippte gassen oppfyller strenge miljøstandarder.

Ved å implementere denne flertrinnsprosessen leverer RP Techniek BVs RTO-system en pålitelig og effektiv løsning for avgassbehandling i den finkjemiske industrien, noe som forbedrer miljøvernet og støtter bærekraftig industriell praksis.

Sikkerhet er den grunnleggende prioriteten i design og drift av våre RTO-systemer. Det integrerte kontrollprogrammet har selvdiagnostikk og flernivå sikkerhetslåsing for å sikre driftssikkerhet. Kritiske sikkerhetskomponenter – inkludert flammedempere, bruddskiver og nødventilasjon – er installert for å forhindre farlige hendelser. Funksjoner som differansetrykkdeteksjon, sikkerhetskontroll av forbrenningssystemet og bypassventiler for høy temperatur forbedrer systembeskyttelsen ytterligere. Hos oss er sikkerhet ikke bare en funksjon – det er vår livline, innebygd i all design og prosess. De spesifikke tiltakene er som følger: 

Eksosgasser må gjennomgå en rekke fysiske eller kjemiske forbehandlingsprosesser for å oppfylle innløpskravene før de går inn i en regenerativ termisk oksidasjonsenhet (RTO). Ikke alle eksosstrømmer er egnet for RTO-behandling: den organiske konsentrasjonen bør holde seg under 25% av den nedre eksplosjonsgrensen, og stoffer som er utsatt for reaksjon eller polymerisering – som styren – bør unngås for å forhindre tilsmussing og sikkerhetsrisikoer. I tillegg må partikkelnivåene holdes under 5 mg/m³, spesielt når klebrige forurensninger som tjære eller malingståke er tilstede. Gasstrømmen bør også ha stabil strømning, temperatur, trykk og konsentrasjon uten betydelige svingninger for å sikre kontinuerlig og sikker drift. Overholdelse av disse retningslinjene er viktig for å opprettholde høy behandlingseffektivitet og unngå driftsfarer.

Komprimer avgassen ved hjelp av en kompressor og lever den deretter til RTO-en for behandling i en målt mengde.

Kontroller konsentrasjonen av utløpsgassen ved å kondensere den i en kondensator basert på egenskapene til VOC-ene i komponentene. Velg et løsemiddel med høy løselighet for at den høykonsentrerte eksosgassen skal kunne absorbere den.

For å håndtere strømmer med konsentrasjoner som overstiger LEL, bør oksygeninnholdet først reduseres ved hjelp av inerte gasser som nitrogen eller CO₂ for å bringe konsentrasjonene under LEL, etterfulgt av ytterligere fortynning med luft til under 25% av LEL. Tennkilder må kontrolleres; ved bruk av luftfortynning kan vannspray påføres for å eliminere potensielle kilder, med utskiftingsfrekvens for sprayvann basert på VOC-løselighet. Lagring og kontrollert utslipp via store atmosfæriske tanker eller trykkbeholdere er også en effektiv metode.

Syrevask brukes til å fjerne alkaliske komponenter, alkalisk vask brukes til å nøytralisere sure forurensninger, og vannvask kan eliminere uorganiske salter fra eksosstrømmen.

For gasser med høyt vanndampinnhold bør det installeres avfuktingsutstyr. Rørledninger bør ha skråninger for å lette drenering, med tanke på temperaturens effekt på mettet damptrykk. Avløp bør installeres på lave punkter for vifter, utstyr og skorsteiner uten at det går utover systemets undertrykk.

Konsentrasjonene av stoffer med lavt flammepunkt bør kontrolleres for å forhindre forbrenning i bunnen av det regenerative sjiktet. Klorerte organiske forbindelser bør reduseres for å minimere saltsyrekorrosjon, ved bruk av adsorpsjon eller absorpsjon når det er nødvendig. Ved behandling av klorholdige avgasser må ammoniakknivåene kontrolleres via vann- eller syrevask for å forhindre ammoniumsaltavsetning og tilstopping i det keramiske mediet.

Forbehandlingsstrategien kombinerer mekanisk filtrering med automatisk dampspyling for å fange opp og fjerne forurensninger, mens temperaturbehandling brukes for å redusere innholdet av viskøse komponenter og stoffer med høyt kokepunkt i eksosgassen.

Buffertanker kan også fungere som væsketette beholdere, som gir blanding og homogenisering av gasstrømmen samtidig som de demper konsentrasjonsvariasjoner.

RTO-etterbehandlingssystemet refererer til prosessen der eksosgassen, etter å ha gjennomgått termisk oksidasjonsbehandling i RTO, gjennomgår en rekke fysiske eller kjemiske behandlingsmetoder for å sikre at gassen som forlater RTO-en oppfyller utslippsstandardene. Formålet med etterbehandlingen er å sikre at alle utslippsindikatorer oppfyller utslippsstandardene.

Adsorpsjon av SO₂, HCl, COCl₂.

Adsorpsjon av dioksiner og andre stoffer med spesielle utslippskrav.

SNCR Denitrifikasjon: Effektivitet <60%. SNCR, without the use of a catalyst, uniformly injects an amino-based reducing agent, such as ammonia or urea, into the flue gas at temperatures between 850°C and 1100°C. The reducing agent rapidly decomposes within the furnace, reacting with NOx in the flue gas to produce N2 and H2O (with little reaction to oxygen in the flue gas), thereby achieving denitrification.

SCR-denitrifikasjon: Svært effektiv. SCR er den mest brukte teknologien for denitrifikasjon av røykgass internasjonalt. Den brukes i de fleste kraftverk i land og regioner som Japan, Europa og USA. Den produserer ingen biprodukter, forårsaker ikke sekundær forurensning, har en enkel enhetsstruktur og tilbyr høy fjerningseffektivitet (over 90%), pålitelig drift og enkelt vedlikehold. SCR-teknologien fungerer ved å injisere ammoniakk i røykgassen ved en temperatur på omtrent 180–420 °C over en katalysator, noe som reduserer NOₓ til N₂ og H₂O.

Løsningen benytter internasjonalt avansert roterende RTO-teknologi, som sikrer høy renseeffektivitet og termisk effektivitet. Avløpsvann som inneholder 5% ammoniakk sprøytes direkte inn i RTO-forbrenningskammeret via forstøverpistoler, med temperaturkontroll på 850–950 °C, noe som skaper SNCR-høytemperatur denitrifikasjonsforhold som oppnår 30–50% NOx-fjerning. Denne tilnærmingen behandler ammoniakkholdig avløpsvann og utfører denitrifikasjon samtidig, og realiserer en "avfall-behandler-avfall"- og "dobbel gass-væske-behandling"-strategi, samtidig som belastningen på nedstrøms SCR reduseres. For gjenværende NOx-utslipp fra RTO-en er et avansert SCR-system integrert, som danner en kombinert SNCR-SCR denitrifikasjonsprosess som opererer med lavt energiforbruk og høy effektivitet.

A. Kategorisert innsamling og behandling

• Avgass som inneholder ammoniakk samles opp og behandles separat, ikke blandet med klor- eller svovelholdig avgass.
• Avgass som inneholder klor samles opp og behandles separat, ikke blandes med ammoniakkholdig avgass.
• Avgass som inneholder svovel samles opp og behandles separat, ikke blandes med ammoniakkholdig avgass.

B. Forbehandlingstiltak for kildereduksjon

• For avgass som inneholder spor av ammoniakk sammen med klor, svovel eller organisk nitrogen, bruk syrevask + alkalivask + avfukting for å fjerne ammoniakkholdige komponenter og redusere dannelsen av ammoniumsalt.
• For avgass som inneholder både ammoniakk og spor av HCl/SO₂, bruk alkalisk vasking + avfukting i front for å fjerne sure komponenter og minimere generering av ammoniumsalt.

For å redusere dannelse av ammoniumsalt kan rørledninger i frontenden varmes opp via forvarming, sporoppvarming, varmluftsrensing og isolasjon for å heve temperaturen med tanke på nedbrytningstemperaturen til ammoniumsalter.

C. Bunndreneringsdesign av RTO

En mottrykksventil brukes til å regulere utløpstrykket til ammoniakkpumpen. Når trykket er justert, er det ikke nødvendig med noen modifikasjoner, noe som gir en mer strømlinjeformet montering av meier.