如何作好VOCs治理工藝設(shè)計:
一、VOCs治理工藝的設(shè)計應(yīng)具備的基礎(chǔ)條件
1、必須有一定的化學(xué)化工基礎(chǔ)。因為VOCs處理所涉及的都是易燃易爆的氣體,因此,要求設(shè)計人員必須具備一定的化學(xué)化工基礎(chǔ),對所處理的物質(zhì)性質(zhì)要有一定的了解,尤其是物質(zhì)的爆炸極限、溶解性、飽和蒸汽壓、沸點等,一定要掌握。
2、必須掌握設(shè)備乃至整個系統(tǒng)的安全知識。由于治理的對象絕大多數(shù)都屬于易燃易爆氣體,所以在揮發(fā)性有機物治理工程中,無一例外地強調(diào)安全第一!因此,要求設(shè)計人員首先必須樹立安全第一的意識,在實設(shè)計中涉及到的諸如阻火設(shè)施、電氣系統(tǒng)、氣體輸送系統(tǒng)的安全措施要認(rèn)真熟悉并掌握。
二、認(rèn)真分析所處理物質(zhì)的理化性質(zhì)
現(xiàn)在查明的對人類和環(huán)境造成危害的VOCs就有數(shù)百種,我們經(jīng)常接觸到的也有200多種。這些物質(zhì),它們的性質(zhì)各異,又都是易燃易爆的。它們的性質(zhì)直接決定了你采取什么樣的技術(shù)去處理它們?而采用這些技術(shù)的細(xì)節(jié)等。比如:物質(zhì)分子的分子量及其極性、分子動力學(xué)直徑、沸點等,直接影響著它們的吸附特性;物質(zhì)的飽和蒸汽壓直接影響著它們的脫附性能,進而影響到吸附劑的選擇;物質(zhì)的爆炸極限,直接影響著設(shè)備運行的安全性——這一點特別要引起重視?。?/span>
物質(zhì)的燃燒熱,直接影響著燃燒工藝的選擇與應(yīng)用;等等...為此,在遇到治理項目時,首先要搞清廢氣的成分和濃度等,經(jīng)過認(rèn)真分析,才能大致決定治理技術(shù)的選擇方向。
三、處理工藝系統(tǒng)的組成
一個完整的VOCs處理系統(tǒng)是由以下部分組成的。
上圖所示為揮發(fā)性有機物處理系統(tǒng)的主線,設(shè)計時根據(jù)具體工程需要可適當(dāng)增加;但基本設(shè)備不可隨意變動;
阻火器必須選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,千萬不能兒戲;
廢氣處理系統(tǒng)的風(fēng)機一般安裝在主體裝置尾部,運行時可保持系統(tǒng)的微負(fù)壓狀態(tài),以防止廢氣泄露;
排氣筒按照規(guī)范要求,要高于附近最高建筑物15m以上。
四、進行污染源調(diào)查
在進行工程設(shè)計前必須進行污染源調(diào)查,掌握盡可能多的污染源數(shù)據(jù),包括:
1、污染源產(chǎn)生的源頭,即產(chǎn)生污染物的主體生產(chǎn)工藝,工藝中產(chǎn)生污染物的具體反應(yīng),必要時可以了解整個生產(chǎn)工藝;
2、污染物的種類和成分以及各成分的濃度;
3、廢氣排放方式(連續(xù)還是間歇)及濃度的變化;
4、廢氣排氣溫度及壓力;
5、廢氣排放點(大小、分布情況);
五、確定治理方案
1、治理方案的確定原則
優(yōu)先采用資源回收技術(shù),然后再考慮消除技術(shù)。判斷標(biāo)準(zhǔn)可首先考慮廢氣成分和濃度,一般來說,若成分不太復(fù)雜、濃度比較高(比如>2000mg/m3),回收后又可以分離的廢氣,一般可以考慮回收;但要考慮經(jīng)濟上的可行性。如果以上兩個條件都不能滿足,那么就只能考慮消除技術(shù),但要盡可能地回收熱量。
2、治理方案的確定
根據(jù)治理方案的確定原則,再結(jié)合污染源調(diào)查獲得的數(shù)據(jù),就可以初步確定治理方案。有了治理方案,就可以排出治理的工藝流程了。然后就可以進入項目的設(shè)計階段了。
六、項目設(shè)計
在進行項目設(shè)計時,一定要根據(jù)國家的和地方環(huán)保部門的相關(guān)政策、法規(guī)及技術(shù)規(guī)范以及項目設(shè)計的整體的設(shè)計原則進行設(shè)計。我國在這方面作了大量的工作。可參考有關(guān)設(shè)計手冊。另外,在細(xì)節(jié)上還要注意:
1、首先要樹立一個整體觀念,即應(yīng)該整體考慮揮發(fā)性有機物的處理工藝。應(yīng)該把一個VOCs處理系統(tǒng),作為一個系統(tǒng)工程來處理!不能單獨只注重主體處理裝置。對于一個處理系統(tǒng),它包括“廢氣的預(yù)處理(處理后的廢氣要達(dá)到進入主體裝置的條件,這些條件在技術(shù)規(guī)范中都有詳細(xì)規(guī)定)—主體裝置(包括吸收、吸附、催化等等)—達(dá)標(biāo)排放”,這些只是一個主系統(tǒng),其它還應(yīng)該包括:阻火器、風(fēng)機的選型及安裝位置以及排氣筒等等,這些都必須結(jié)合工程實際進行設(shè)計。
2、要了解設(shè)置阻火器的目的,主要是為了將處理系統(tǒng)與主生產(chǎn)系統(tǒng)實行嚴(yán)格的隔離,當(dāng)任何一方發(fā)生著火時不應(yīng)影響另一方。同時強調(diào),阻火器必須采用正規(guī)廠家按照國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品,切不可自己隨意制作。
3、安裝風(fēng)機的目的一方面是為克服整個系統(tǒng)的阻力,另一個問題是為了保證整個系統(tǒng)運行過程中呈現(xiàn)微負(fù)壓狀態(tài),防止廢氣泄漏。
4、風(fēng)機風(fēng)量的設(shè)計要有以廢氣濃度為依據(jù),比如催化燃燒要求氣體濃度必須在爆炸極限下線25%,如果來氣濃度超過這個數(shù)據(jù),則必須對它進行稀釋,那么你處理的風(fēng)量就是你稀釋后的實際風(fēng)量。另外,為適應(yīng)系統(tǒng)風(fēng)量的變化(比如系統(tǒng)漏氣、生產(chǎn)過程的波動等),設(shè)計風(fēng)量還必須留有裕量,根據(jù)經(jīng)驗,一般取120%的系數(shù)。這才是你設(shè)計的風(fēng)機風(fēng)量。
5、風(fēng)機壓頭的選擇必須對處理系統(tǒng)中各種氣體通道分別進行阻力計算,然后求出總阻力,然后再乘以115%。這就是選擇風(fēng)機壓頭的依據(jù)。
6、其它還有更細(xì)致的東西,如:氣體的收集、管道的布置、預(yù)處理的方法(比如顆粒物、水分油滴的清除、溫度和濃度的調(diào)節(jié)等);
另外還有:設(shè)備材料的選擇;換熱方式的選擇和換熱計算;電氣、控制系統(tǒng)的設(shè)計;安全、事故應(yīng)急系統(tǒng)保障;等等...
必須明確:對于一個項目,確定工藝流程是關(guān)鍵。過去在有機廢氣設(shè)計方面,曾經(jīng)出現(xiàn)過重設(shè)備、輕工藝的錯誤認(rèn)識,認(rèn)為,只要有了設(shè)備就可以包打天下,這種想法,實踐證明,是非常錯誤的!因此,一個項目要想成功,必須進行精準(zhǔn)的工藝設(shè)計。