工业有机废气热氧化技术研究进展

研究开发节能、高效的有机废气处理技术对环境保护有重要意义。本文简要介绍了有机废气常见的处理技术,重点论述了蓄热式热氧化技术(RTO)和蓄热式催化氧化技术(RCO)用于处理工业有机废气的工作原理、适用条件。详细分析了关于蓄热式热氧化系统设计的关键技术问题,包括蓄热体的传热与流动阻力、催化剂的分类及各自的优缺点、催化剂的制备方法、换向系统的设计与选用、启动技术。蓄热式热氧化技术和蓄热式催化氧化技术在国内外都已有很多成功的实际运用案例,将来也将有更广阔的应用前景。由于企业有机废气的成分比较多元化、不稳定及企业间歇生产的特点,使得有机废气浓度和废气量都有间歇性变化,导致RTO系统运行不稳定,因此如何适应入口浓度的波动是需要进一步研究的问题。     

工业有机废气的热氧化处理技术设备

工业有机废气的热氧化处理,是在足够高的温度下将其与氧反应生成二氧化碳和水等简单且通常无害的物质的过程。直接燃烧式、间壁式、蓄热式和催化热氧化器是常用的工业有机废气处理装置。概述了这些热氧化器的原理、结构和工艺特点。     

煤制天然气装置有机废气处理经验总结

伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,配套空分装置、热电装置及煤气水分离系统、酚回收系统、污水处理装置、多效蒸发系统、中水回用系统等,于2017年3月投产,当时有机废气处理工艺还不成熟。近年来新天煤化持续对有机废气的处理进行摸索与总结,不断地进行操作调整与优化改进,2018年9月建成投运油气回收装置处理储罐呼吸气和装车气,2020年8月建成投运蓄热式热氧化装置处理低温甲醇洗尾气及生化池废气,取得了较好的VOCs治理效果,实现了环保设施的长周期稳定运行;尤其是油气回收装置的建成投运并将其尾气并入蓄热式热氧化装置处理,彻底解决了储罐区有机废气的处置难题,为煤化工企业储罐区有机废气处理(方式)提供了新方向,可为业内提供一些参考与借鉴。     

橡胶行业标准废气治理技术方案

本文针对橡胶行业标准提出了密炼车间和压延/硫化车间的废气净化方案。废气治理设备预处理采用干式过滤净化废气。利用复合光催化主机对废气进行光氧催化和后处理,并注入低温等离子以降解异味污染物。蓄热式燃烧利用蓄热式热氧化焚烧炉RTO净化废气,三室RTO废气分解率高于99%,热回收率高于95%。     

基于HAZOP技术和风险图法的可燃气体爆炸下限监测与控制回路SIS设计

以蓄热式热氧化工艺处理化学原料药制造企业挥发性有机废气(VOCs)为背景,给出蓄热式氧化炉(RTO)系统关键设备SIS设计与验证的研究方法与关键步骤。基于HAZOP技术进行风险识别,利用风险图法进行风险评估与安全完整性等级(SIL)定级,依据GB/T 20438—2017、HJ1093—2020和苏应急〔2021〕46号进行安全仪表系统(SIS)设计,借助多阶段马尔可夫模型对SIS进行验证。结果表明：RTO系统首要安全风险在于过高浓度VOCs废气进入其装置而引发爆炸;设计SIS以确保进入RTO装置的VOCs废气浓度低于其爆炸极限下限的25%;SIS包括传感器、逻辑解算器和最终执行元件;SIS的PFD_avg为1.32E-04,满足SIL3等级要求;SIS中传感器部分是最不可靠的。     

蓄热式热氧化器转化效率的研究

对蓄热式热氧化器的转化效率有影响的各个因素进行了分析,通过建立实验平台、分析实验数据,得出温度对蓄热式热氧化器转化效率起决定作用,含氧量并不影响蓄热式热氧化器转化效率,这为蓄热式热氧化器设备的设计提供了依据,并对其向更广领域推广奠定了基础。     

两种丙烯腈丁二烯苯乙烯装置废气处理技术的技术经济对比

在有机废气污染治理中,蓄热式直接燃烧法和蓄热式催化燃烧法两种技术被广泛采用,针对ABS废气治理,对这两种工艺技术进行了比较分析。     

蓄热式焚烧法治理焦油加工有机废气

对焦油加工企业各装置有机废气分别进行适当的预处理,预处理后的废气通过全厂收集系统进入蓄热式焚烧炉进行彻底的焚烧后达标排放。使用该方法处理焦油加工有机废气具有操作弹性大、处理效率高、单位能耗小、不产生后续遗留问题等特性。     

蓄热式燃烧处理含二氯甲烷有机废气工程实例分析

采用蓄热式燃烧和两级碱洗处理某企业高浓度二氯甲烷和甲醇混合有机废气,论述了该企业的废气收集现状、废气处理系统及其运行参数和处理系统的净化效率。20000 m~3/h的处理系统投资费用约190万元,系统年运行费用约47万元。综合净化效率可以达到98%,经两级碱洗后二次污染物氯化氢和氯气含量极低,排放口二噁英未检出。蓄热式燃烧工艺是处理二氯甲烷的高效处理工艺,但是应重点关注废气成分中是否含有苯环类有机物。     

煤制天然气排放废气协同处理方案

煤制天然气项目大气污染物排放主要集中在粗煤气净化工艺的低温甲醇洗装置及污水处理废气收集处理装置,本方案通过蓄热式热氧化工艺,将两股废气协同处理后,可有效解决VOCs排放超标的问题,满足《石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)的排放要求。     

旋转浓缩-蓄热氧化法处理涂装废气的中试研究

用旋转浓缩-蓄热氧化(RC-RTO)系统对某车轮厂涂装废气进行了中试处理研究,以废气处理前后总挥发性有机物(T-VOCs)浓度及苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯浓度的变化为指标,考察了RC转速对吸附性能、RTO氧化效果的影响.结果表明,RC转速对吸附效果及进入RTO单元浓缩气体中VOCs浓度有较大的影响,RC转速过高或过低均不利于系统稳定高效的运行.系统在RC转速为3r/h的条件下连续运行1个月,期间系统不需外加能源即可维持热量平衡,且RC单元及RTO单元排气中5种VOC物质浓度均远低于国家规定的排放标准(GB16297-1996).     

工业挥发性有机污染物控制与资源化利用

综述了多种不同的工业挥发性有机污染物(VOCs)控制技术,从工程应用角度分析了其适用范围、优缺点、应用现状和研究方向等。在此基础上,针对目前工业VOCs控制过程存在的低浓度大风量VOCs处理问题、复杂VOCs废气体系处理问题及单一控制方法治理效率低等问题,提出对现有工艺技术设备的优化建议、不同处理方式集成组合、源头治理等改进手段,从宏观角度探讨了VOCs资源化的社会发展需求及解决方案。     

商用车涂装线用高固体分溶剂型涂料的开发与应用现状

针对目前大部分商用车涂装线喷涂设备老旧,工艺紧凑简陋,温湿度控制较差,施工环境对高固体分涂料的要求更高。本文介绍了商用车涂装线用高固体分涂料的开发关键点和改进方法以及在现场的喷涂应用情况,发现通过合理调整和优化配方,高固体分涂料在商用车老旧涂装线上手工或旋杯喷涂,漆膜外观和性能同样表现优异,能达到常规溶剂型涂料的应用水平。另外,高固体分涂料配合 RTO尾气焚烧装置,涂装 VOCs排放大幅降低,可以达到国家环保要求。     

冷凝和吸附集成技术回收有机废气

有机废气治理的难度在于石化、石油、化工等领域的工艺不同,导致排放的废气组分及浓度相差很大。根据有机废气的特点,选择合适的工艺进行有效治理并实现资源回收是非常必要的。目前,冷凝和吸附集成工艺回收有机废气成为人们的研究重点。冷凝法回收有机废气应用于高浓度场合,尤其适合应用在集成工艺的前端。吸附法回收技术更适合于低浓度油气吸附,作为集成技术的后端处理。有机废气冷凝和吸附集成技术,既发挥冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效的优势,以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势,同时又可避免单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的成本及操作费用剧增,以及吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患。通过对冷凝和吸附段的工艺及结构参数进行优化,并选择合适的制冷剂及吸附剂,以期最终达到回收率、设备投资、运行能耗及安全性等综合技术经济指标的最优化。     

大气中挥发性有机物污染现状分析

在沈阳市区铁西区监测点进行了为期2个月的监测,采用对比方法定性并定量分析了沈阳市铁西区VOCs气体7种主要组分,系统研究了该地区大气VOCs的组成特征及其时空分布规律.铁西区具有较高的VOCs浓度水平,VOCs各组分表现出并不相同的日变化和月变化特征;城市近地面VOCs主要受机动车排放的影响,工业废气是区大气中VOCs的重要来源.     

低浓度挥发性有机物吸附浓缩材料的研究进展

由于挥发性有机物（VOCs）会对环境造成严重的危害，因此VOCs的处理一直备受人们的关注，但发展高效的VOCs处理技术仍然存在严峻的挑战。本文针对大风量、低浓度VOCs的处理展开了综述，重点围绕吸附、催化燃烧处理展开讨论。对于大风量的低浓度VOCs，虽然浓度较低但VOCs排放量非常巨大。通过VOCs浓缩技术，提高浓度减少风量成为降低VOCs处理成本的有效途径。其中，发展高性能VOCs吸附材料是VOCs浓缩技术的关键。阐明了活性炭、分子筛等重要吸附材料的性质及其吸附VOCs的原理，并对吸附材料性质和VOCs种类对吸附效果的影响进行了探讨。展望了活性炭浓缩-催化燃烧技术和分子筛转轮浓缩-催化燃烧技术在大风量的低浓度VOCs处理中的应用前景。     

某高校既有建筑室内人员相关VOCs目标污染物的实测分析

为研究高校既有建筑室内人群散发对室内VOCs的影响，对高校不同人群样本的教室及会议室两类典型人群密集房间，共82个人群样本对象进行了VOCs采样分析，得到不同实际场景下的人员相关的VOCs浓度水平，并对其潜在的影响因素进行分析。结果表明，共确认了29种与室内人员相关的高检出率且较高浓度值的物质，包括芳香族化合物9种，烷烯烃类9种，酮类和醛类8种，醇酯类以及卤化物3种，并得到主要VOCs物质的浓度水平和I/O比。对影响因素的统计分析表明，室内人员密度、季节和房间类型对不同VOCs物质存在显著性影响，其中季节性因素对目标VOCs污染物影响最为广泛，其次是房间类型与室内人员密度。该研究可为进一步了解人员密集室内VOCs污染现状及控制策略提供一定的科学参考。     

Model-free real-time optimization of process systems using safe Bayesian optimization

Conventional real-time optimization (RTO) requires detailed process models, which may be challenging or expensive to obtain. Model-free RTO methods are an attractive alternative to circumvent the challenge of developing accurate models. Most model-free RTO methods are based on estimating the steady-state cost gradient with respect to the decision variables and driving the estimated gradient to zero using integral action. However, accurate gradient estimation requires clear time scale separation from the plant dynamics, such that the dynamic plant can be assumed to be a static map. For processes with long settling times, this can lead to prohibitively slow convergence to the optimum. To avoid the need to estimate the cost gradients from the measurement, this article uses Bayesian optimization, which is a zeroth order black-box optimization framework. In particular, this article uses a safe Bayesian optimization based on interior point methods to ensure that the setpoints computed by the model-free steady-state RTO layer are guaranteed to be feasible with high probability (i.e., the safety-critical constraints will not be violated at steady-state). The proposed method can thus be seen as a model-free variant of the conventional two-step steady-state RTO framework (with steady-state detection), which is demonstrated on a benchmark Williams-Otto reactor example.     

燃煤有机污染物排放及其控制技术研究展望

有机污染物排放是导致大气复合型污染、诱发雾霾、产生光化学烟雾的重要诱因,是当前研究的热点问题。燃煤是有机污染物的来源之一。本文综述了燃煤有机污染物的排放特性,包括燃煤有机物的排放浓度及主要组分,影响燃煤有机物生成的因素,指出燃煤有机污染物浓度较低,苯系物是其重要组成之一。分析了烟气系统中有机物的迁移转化以及烟气处理设施（选择性催化还原脱硝、湿法脱硫、电除尘、湿式电除尘、低低温电除尘）的协同去除作用。最后基于吸附技术和催化技术的研究现状,展望了未来燃煤有机污染物控制的研究方向为：结合现有设备的协同去除作用,优化工艺条件,开发适合燃煤有机物的高效吸附剂和催化剂,开发集高效吸附/氧化/烟气协同净化技术于一体的燃煤有机物高效控制技术。     

活性炭吸附挥发性有机物的影响因素研究进展

从挥发性有机物(VOCs)的基本概念出发,介绍了其主要来源、危害及其污染控制技术,并在此基础上具体地介绍了活性炭吸附法。综述了影响活性炭吸附性能的的因素如活性炭的孔结构、表面化学结构、活化技术、VOCs的入口浓度、VOCs的物化性质、多组分VOCs吸附、吸附柱填充密度等。