干货丨废气治理别只考虑终端效果,你可能忽视
11-10前 言
今年7月初,生态环境部印发了《重点行业挥发性有机物综合治理方案》。方案中指出了现阶段VOCs治理中无组织排放问题突出。有研究表明,我国工业VOCs排放中无组织排放占比达60%以上。许多企业对此未采取有效的管控措施,收集效率低、逸散问题严重。化工制药行业作为此次管控的重点行业,加强VOCs无组织排放管理、配备有效的废气收集系统,是其VOCs治理任务的重中之重。
抛开《治理方案》不谈,我们单从设计角度来讲,一个高效的废气治理系统中,废气收集及输送系统设计也是整个系统中极其关键的部分。因为它从源头上决定了废气处理量的大小,而它设计的合理与否也同时决定了废气处理的效果如何。因此,无论是制药企业还是环保公司,在设计废气治理系统时,都必须对科学设计有效的废气收集系统提起重视。
化工制药行业在设计废气收集及平衡系统管道时,应遵循“应收尽收、分质收集”的原则,根据废气种类分类收集输送。以下是对废气收集系统设计要点的一些分享。
01
建立收集管道平衡系统
建立收集管道的平衡系统,是在进入二级收集系统前,从源头对废气产生源进行治理,在一定范围内实现密闭储罐类的呼吸气自平衡,可有效减少大小呼吸的高浓VOCs排放,实现清洁生产。
平衡系统示例▲
平衡系统中,反应釜、储罐、计量罐等应尽可能采用密闭式,避免有空气进入容器和废气管道,降低高浓度废气中氧气含量,有条件能惰性化(充氮)更好。在这一环节中,可对车间储罐类废气源产生点采取以下预防性治理措施:
车间计量罐、储罐等同类或同性质排放点,能密闭设备全部密闭。通过放空管道,组合成相对密闭的单元平衡系统,并在每个平衡主管上设被动气动呼出和吸入阀。为避免密闭系统平衡气的超压对储槽造成影响,可增加配重泄压阀或重力式呼吸阀。
引入气封系统(氮气),通过压力控制器及平衡管、被动自控阀来控制罐内压力。当罐内输出介质时,压力降低;当低于一定值后,压力控制器反馈被动吸入阀(为气动阀,主要作用是给储罐或平衡管补充氮气,以下补气阀均相同)开启,补充氮气至设定压力后自动停止。当罐内输入介质时,压力增高,当高于一定值后,压力控制器反馈被动呼出阀开启,排出高浓VOCs气体到二级收集管道,系统压力低于特定值时自动关闭废气排气阀,及时与二级收集管道断开隔离,避免大面积事故蔓延,同时防止收集管路负压异常时罐内超负压,损坏罐体或吸入空气。
02
废气的输送控制
为保证收集效果、安全生产和降低管道维护成本,一般采用微负压输送。即在集中处理点设置总风机,直接将各车间废气抽送到集中处理装置,管道系统处于微负压状态,这样设计有效避免了因管道微泄露而降低收集效果和由此产生的安全风险。
如果废气产生源数量众多且输送距离较远,则可在各废气产生源头按区域或种类设置子风机,废气总管上通过设置静压箱(管)连接二次接力风机,完成管道系统的输送。通过管道上风阀和压力传感器的调控,将废气收集所涉及的大部分区域设置成微负压状态,可有效控制各废气源串气的风险。
布局正压输送管道时,不能穿越密闭的空间。
对于含尘气体输送,必要时还要安装火花探测器。
03
废气收集后预处理设计
不同性质的废气需采用不同方式处理,处理完毕后再并入二级收集管道,以避免管道的露点腐蚀和对后期集中处理装置产生影响。
一般含腐蚀性废气,采取就近处理方式,尽量减少到酸碱中和喷淋塔处理装置的输送管道。
高浓VOCs气体输送,也尽可能采取就近处理方式。高浓废气可以按照废气浓度的不同采取冷凝、吸收、吸附等方式进行处理,避免因长距离输送造成安全隐患和爆炸风险。
管道管路设计上应将废气引导到同一流向,避免气体回流造成串气,将造成后续各类安全、质量风险。
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