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中晶技术|维格(VOCG):有机废气一体化治理技术

北极星VOCs在线  来源:中晶环境    2021/9/2 14:36:18  我要投稿  

北极星VOCs在线讯:一、背景

我国是全世界唯一拥有联合国产业分类当中全部工业门类的国家,其中占有较大比重的石化、油品储运销、家具、涂装、医药、包装印刷等行业在工业生产过程中会产生大量挥发性有机化合物(VOCs),是VOCs排放的重点行业。VOCs 是指常温下饱和蒸汽压大于133. 32 Pa、常压下沸点在 50~260°C以下的有机化合物,主要成分包括苯系物、石油烃化合物、有机氯化物、有机酮、胺、醇、醚、酯、醇、酮等,气体具有种类繁多、成分复杂、性质各异,污染源极其分散的特点。VOCs是促进臭氧和PM2.5形成的主要前体物之一,还易引发人体的畸变和癌变,如不加以防治直接排放到大气中,会对环境和人类健康造成极大威胁。

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2021年8月生态环境部印发《关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知》,提出要深入打好污染防治攻坚战,强化细颗粒物和臭氧协同控制。“十四五”规划提出主要目标任务包括持续改善环境治理,基本消除重污染天气。在污染物排放指标方面,将SO2和NOx换成了VOCs和NOx。我国VOCs治理已从前期的粗放型治理过渡到精细化和深度治理的发展方向,不难看出,VOCs治理在我国已是刻不容缓。

针对VOCs的末端治理技术主要有两大类:回收技术和销毁技术。回收技术包含:吸收技术、吸附技术、冷凝技术。销毁技术包含:燃烧技术、生物技术。其中燃烧技术是比较彻底处理VOCs的方法,适用于较高浓度有机废气的治理,可应用在汽车制造、化工、工业涂装、制药等行业。燃烧技术主要包含蓄热式催化燃烧技术(RCO)和蓄热式热力燃烧技术(RTO)。其中,RCO技术可净化多组分有机废气,流程简单、安全性高、运行成本低、热回收效率和处理效率高;RTO技术系统弹性化,操作风量上下限范围大、热回收率高、固定结构式蓄热陶瓷模块,分解温度高,去除效率高。但相较于RCO技术,RTO技术存在严重的二次污染(氮氧化物和二噁英)、热损失大能耗高、装置体积重量大、投资成本高、风险高等问题。

为帮助企业更好的解决VOCs治理技术的痛点,中晶环境推出了维格(VOCG)——有机废气一体化治理技术。

二、维格(VOCG): 有机废气一体化治理技术

维格(VOCG)是由中晶环境自主研发的一种应用于有机废气(VOCs)的一体化治理技术。该技术可广泛应用于石化、医药、家具、汽车、喷涂、橡胶等行业生产过程中产生的多种有机废气综合治理,具有适用行业范围广、处理效率高、起燃温度低、能耗低、无二次污染、投资成本低等优势。

2.1工艺原理

维格(VOCG)技术主要依据高效率吸附和低能耗催化氧化两个基本原理设计开发,即吸脱附浓缩—催化氧化法,主要采用“沸石转轮吸脱附浓缩+催化氧化”工艺。在低温条件下,大风量、低浓度的VOCs通过沸石转轮吸附净化并脱附后转换成小风量、高浓度有机废气,输送到后端催化氧化系统进行氧化处理,处理效果可达98%以上。同时催化氧化过程中生成的热量通过换热系统应用于沸石转轮脱附过程,实现热量的高效利用。

2.2工艺流程

有机混合废气经引风机引至多级过滤系统,去除废气中粘性物质、粉尘等杂质后进入沸石转轮吸附装置进行吸附净化处理;VOCs被沸石转轮特有的作用力吸附在其内部,洁净气体排出,经过一段时间吸附,达到饱和后区域转到高温脱附区;热空气使沸石转轮升温,将里面吸附的VOCs成分脱附出来,形成小风量、高浓度的有机废气。在脱附风机的作用下引进催化氧化系统进行净化处理,并释放出大量热量辅助燃烧;最后催化氧化净化后的高温气体与转轮吹扫冷却区域后的气体通过独立换热器进行热量交换,用来提供下一个脱附周期预加热废气,以降低整体设备运行成本。

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2.3维格(VOCG)系列催化剂

维格(VOCG)系列低温高效催化剂是由中晶环境自主研发而成,主要以堇青石蜂窝陶瓷为载体、负载复合型过渡金属/贵金属作为活性组分。该催化剂具有起燃温度低、稳定性高、寿命长、成本低等优势,更有适用于高沸点,含硫含氯的VOCs组分治理。

2.3.1催化剂工作原理

维格(VOCG)低温催化剂治理VOCs的方法为催化氧化法,主要是利用催化剂进行气-固相间的催化反应,降低有机废气氧化反应的活化能,使有机废气在中低温条件下(<260℃)实现无二次污染催化氧化,最终将有机废气转化为无毒、无污染的CO2和H2O排出。

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2.3.2维格(VOCG)系列催化剂主要指标

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2.4维格(VOCG)技术优势

(1)适用行业范围广:可广泛应用于石化、汽车、喷涂、印刷、医药、化工、电子、橡胶、家具等行业的VOCs治理。

(2)适用工况范围广:适应风量梯度大、浓度多变、成分复杂、作业无规律的复杂运行工况。

(3)设备布局合理:采用最优的工艺结构布局,将换热系统部件外置,解决了目前设备内部温度过高问题。

(4)运行成本低:采用自主研发催化剂,反应温度低,起燃后不需要再供热,系统整体运行成本较同类RCO设备降低10-20%。

(5)起燃温度低,节省能源:有机废气催化氧化与直接燃烧相比,具有起燃温度低、运行能耗低、低碳排等显著特点。在某些情况下,催化氧化达到起燃温度后便无需外界供热。

(6)处理效率高,无二次污染:采用催化氧化法处理VOCs的净化率一般都在98%以上,最终产物为无害的 CO2和 H2O,且由于燃烧温度低,无二噁英和自由基等二次污染物质。

(7)投资成本低:一体化设计,便于拆装、运输,人工及运输成本低,整体投入成本低,性价比高。

(8)智能化运维:采用中晶环境自主研发的大数据系统,可实现排放数据在线监测和互联网共享,该系统还具备自动化控制、自我诊断、自动报警等功能。

三、结语

维格(VOCG)技术在VOCs治理过程中,可适应复杂的工况条件,净化率可达98%以上,较好解决了蓄热式热力燃烧技术(RTO)在实际应用过程中产生的二次污染(氮氧化物和二噁英)、热损失大能耗高、装置体积重量大、投资成本高、风险高等问题。在“十四五”规划强化细颗粒物和臭氧协同治理的大背景下,维格(VOCG)技术可为企业提供更全面、更高效的VOCs治理解决方案,为实现有机废气的精准治理、协同治污、低碳治污提供了新选择。

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