Решения для очистки в химической промышленности

• Характеристики отходящего газа: отходящий газ содержит азотсодержащие органические вещества, серу и хлорсодержащие органические загрязнители, а также неорганические кислотно-щелочные отходящие газы.
• Источник отходящих газов: отходящие газы и газы, образующиеся в процессе производственного цеха и собираемые очистными сооружениями.
• Компоненты отходящих газов: аммиак, сложные эфиры, углеводороды, бензольные кольца, хлористый водород, сероводород.
• Технологическая схема: предварительная обработка + RTO + SCR + десульфуризация хлором

Для эффективного управления и очистки отходящих газов предлагается многоступенчатый процесс обработки. Этот комплексный подход включает в себя:

1. Предварительная обработка: На этом этапе удаляются крупные частицы, а также регулируются температура и влажность газового потока, подготавливая его к последующим этапам обработки.
2. Регенеративный термический окислитель (РТО): В этом устройстве отходящие газы нагреваются до высоких температур, окисляя органические соединения до диоксида углерода и водяного пара.
3. Селективное каталитическое восстановление (СКВ): После окислительной обработки в реакторе с рециркуляцией отработавших газов (RTO) СКВ восстанавливает оксиды азота (NOx) с помощью катализатора и восстановителя, такого как аммиак, превращая их в азот и воду.
4. Десульфуризация и дехлорирование: заключительные этапы направлены на удаление соединений серы и хлора. Десульфуризация преобразует диоксид серы (SO₂) в безвредные побочные продукты, а дехлорирование обрабатывает такие соединения, как хлористый водород, обеспечивая соответствие выбрасываемого газа строгим экологическим стандартам.

Внедрение этого многоступенчатого процесса позволяет системе RP Techniek BV RTO обеспечить надежное и эффективное решение для очистки отходящих газов в химической промышленности, способствуя защите окружающей среды и поддерживая устойчивые методы ведения производства.

Безопасность является основополагающим приоритетом при проектировании и эксплуатации наших систем RTO. Интегрированная программа управления включает в себя самодиагностику и многоуровневую блокировку безопасности для обеспечения надежности работы. Для предотвращения опасных инцидентов установлены критически важные компоненты безопасности, включая пламегасители, разрывные мембраны и аварийную вентиляцию. Такие функции, как обнаружение перепада давления, контроль безопасности системы сгорания и высокотемпературные перепускные клапаны, дополнительно повышают уровень защиты системы. В нашей компании безопасность — это не просто функция, это наша жизненная сила, заложенная в каждом проекте и процессе. Конкретные меры следующие: 

Перед поступлением в регенеративный термический окислитель (РТО) отработанные газы должны пройти ряд физических или химических процессов предварительной обработки для соответствия входным требованиям. Не все потоки отработанных газов подходят для обработки в РТО: концентрация органических веществ должна оставаться ниже 251Т3Т нижнего предела взрываемости, а вещества, склонные к реакции или полимеризации, такие как стирол, следует избегать во избежание загрязнения и рисков для безопасности. Кроме того, уровень твердых частиц должен поддерживаться ниже 5 мг/м³, особенно при наличии липких загрязнений, таких как смола или лакокрасочный туман. Поток газа также должен демонстрировать стабильный поток, температуру, давление и концентрацию без значительных колебаний для обеспечения непрерывной и безопасной работы. Соблюдение этих рекомендаций имеет важное значение для поддержания высокой эффективности обработки и предотвращения производственных опасностей.

Сжать отработавшие газы с помощью компрессора, а затем подать их в контролируемом объеме на установку обработки отработавших газов.

Контролируйте концентрацию отходящих газов путем их конденсации в конденсаторе, исходя из свойств летучих органических соединений в компонентах. Выберите растворитель с высокой растворимостью для поглощения отходящих газов высокой концентрации.

Для контроля потоков с концентрациями, превышающими нижний предел взрываемости (НПВ), сначала следует снизить содержание кислорода с помощью инертных газов, таких как азот или CO₂, чтобы довести концентрацию ниже НПВ, а затем дополнительно разбавить воздухом до концентрации ниже 251 ТП3Т НПВ. Необходимо контролировать источники возгорания; при использовании разбавления воздухом можно применять распыление воды для устранения потенциальных источников, при этом частота замены распыляемой воды зависит от растворимости летучих органических соединений (ЛОС). Хранение и контролируемый выброс через большие атмосферные резервуары или сосуды под давлением также является эффективным методом.

Кислотная промывка используется для удаления щелочных компонентов, щелочная промывка применяется для нейтрализации кислых загрязнений, а промывка водой позволяет удалить неорганические соли из отработанного потока.

Для газов с высоким содержанием водяного пара следует установить осушительное оборудование. Трубопроводы должны иметь уклон для облегчения дренажа, учитывая влияние температуры на давление насыщенного пара. Дренажные отверстия следует устанавливать в нижних точках вентиляторов, оборудования и дымовых труб, не нарушая при этом отрицательного давления в системе.

Для предотвращения возгорания в нижней части регенеративного слоя необходимо контролировать концентрацию веществ с низкой температурой вспышки. Для минимизации коррозии соляной кислотой следует снижать содержание хлорированных органических соединений, при необходимости используя адсорбцию или абсорбцию. При обработке хлорсодержащих отходящих газов необходимо контролировать уровень аммиака путем промывки водой или кислотой, чтобы предотвратить отложение солей аммония и засорение керамического материала.

Стратегия предварительной обработки сочетает механическую фильтрацию с автоматической обратной промывкой паром для улавливания и удаления загрязнений, а также применяется температурная обработка для снижения содержания вязких компонентов и высококипящих веществ в отходящих газах.

Буферные резервуары также могут функционировать как емкости с жидким герметиком, обеспечивая перемешивание и гомогенизацию газового потока и сглаживая колебания концентрации.

Система постобработки RTO (реактор термического окисления) представляет собой процесс, в котором отработанные газы после термической обработки в RTO подвергаются ряду физических или химических методов обработки, чтобы гарантировать соответствие газов, выходящих из RTO, стандартам выбросов. Цель постобработки — обеспечить соответствие всех показателей выбросов стандартам.

Адсорбция SO₂, HCl, COCl₂.

Адсорбция диоксинов и других веществ, имеющих особые требования к выбросам.

Денитрификация методом SNCR: эффективность <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-денитрификация: высокоэффективная технология. SCR — наиболее широко используемая технология денитрификации дымовых газов в мире. Она применяется на большинстве электростанций в таких странах и регионах, как Япония, Европа и США. Технология не производит побочных продуктов, не вызывает вторичного загрязнения, имеет простую конструкцию устройства и обеспечивает высокую эффективность удаления (более 901 TP3T), надежную работу и простоту обслуживания. Принцип работы SCR заключается во впрыскивании аммиака в дымовые газы при температуре приблизительно 180-420°C над катализатором, восстанавливая NOₓ до N₂ и H₂O.

В решении используется передовая международная технология роторного термического окисления (RTO), обеспечивающая высокую эффективность очистки и тепловую эффективность. Сточные воды, содержащие 51 ТТ3Т аммиака, распыляются непосредственно в камеру сгорания RTO с помощью распылительных пистолетов, при этом температура поддерживается на уровне 850–950 °C, создавая условия высокотемпературной денитрификации SNCR, обеспечивающие удаление 30–501 ТТ3Т NOx. Такой подход одновременно обрабатывает сточные воды, содержащие аммиак, и осуществляет денитрификацию, реализуя стратегию «сточные воды – обработка сточных вод» и «двойная газожидкостная обработка», одновременно снижая нагрузку на последующую систему SCR. Для удаления остаточных выбросов NOx из RTO интегрирована усовершенствованная система SCR, образующая комбинированный процесс денитрификации SNCR-SCR, работающий с низким энергопотреблением и высокой эффективностью.

А. Классифицированный сбор и обработка

• Отходящие газы, содержащие аммиак, собираются и обрабатываются отдельно, не смешиваясь с отходящими газами, содержащими хлор или серу.
• Отходящие газы, содержащие хлор, собираются и обрабатываются отдельно, не смешиваясь с отходящими газами, содержащими аммиак.
• Отходящие газы, содержащие серу, собираются и обрабатываются отдельно, не смешиваясь с отходящими газами, содержащими аммиак.

Б. Меры предварительной обработки для сокращения источников загрязнения

• Для отходящих газов, содержащих следы аммиака наряду с хлором, серой или азотсодержащими органическими соединениями, используйте предварительную кислотную промывку + щелочную промывку + осушение для удаления аммиакосодержащих компонентов и снижения образования солей аммония.
• Для отходящих газов, содержащих как аммиак, так и следы HCl/SO₂, следует применять предварительную щелочную промывку и осушение для удаления кислых компонентов и минимизации образования солей аммония.

Для уменьшения образования солей аммония можно нагревать переднюю часть трубопроводов с помощью предварительного подогрева, обогрева трубопровода, продувки горячим воздухом и изоляции, чтобы повысить температуру с учетом температуры разложения солей аммония.

C. Проектирование донного дренажа RTO

Для регулирования выходного давления аммиачного насоса используется противодавление. После регулировки давления никаких модификаций не требуется, что позволяет упростить монтаж установки.