RTO装置在低温甲醇洗尾气VOCs治理中的工业应用

煤化工领域低温甲醇洗排放尾气的VOCs治理近年来得到了广泛关注。介绍了五室RTO工艺的原理、流程及在晋控金石化工公司低温甲醇洗尾气VOCs治理中的应用。装置运行情况表明：RTO装置可满足低温甲醇洗尾气VOCs治理的各项技术和环保要求,排放烟气满足相关标准;装置废气年处理量可达4.8×104万m³,排放烟气中的非甲烷总烃质量浓度降至10 mg/m³～30 mg/m³;在处理废气中VOCs的同时可副产低压蒸汽,产生一定的经济效益。     

船舶制造业VOCs末端治理技术分析与应用

通过对船舶制造业所排放VOCs的风量、浓度与成分等因素的分析,结合江南船厂VOCs治理的实际案例,发现沸石分子筛吸附法与蓄热式氧化燃烧的组合方案既具有经济性又有高去除效率。在钢预处理与室内涂装2条生产线上所产生废气风量分别为20 000 m ³/h与140 000 m ³/h,废气浓度分别为1 500 mg/m ³与300 mg/m ³,符合吸附-燃烧处理范围。治理后的废气中的苯、甲苯、二甲苯以及非甲烷总烃的单项浓度皆在标准限值以内,废气去除效率高达99%,且年节省排污费用2 888.66万元。     

超低排放燃煤电厂中SO3的迁移及脱除特征

燃煤烟气中的SO₃会对机组运行及大气环境造成不利影响。为研究燃煤电厂SO₃排放特征,本文采取异丙醇吸收法对某300MW超低排放机组污染物控制装置进出口SO₃采样,以分析SO₃在燃煤机组中的迁移及脱除特性。结果表明：炉膛燃烧过程以及选择性催化还原装置（selective catalytic reduction,SCR）均将部分SO₂转化为SO₃,炉膛燃烧生成SO₃的质量浓度为SO₂的0.86%,SCR内SO₂/SO₃转化率为0.45%。烟气经过空气预热器,SO₃浓度降低了5.7%;静电除尘器（electrostatic precipitator,ESP）脱除SO₃效果较差,主要由于ESP内烟温在110℃以上,H₂SO₄酸雾凝结量较少;双级湿法脱硫装置（wet flue gas desulfurization,WFGD）对SO₃脱除效率达到81.3%,比国内单级脱硫装置SO₃脱除效果高30%～50%;湿式静电除尘器（wet electrostatic precipitator,WESP）脱除SO₃效率为23.0%。机组烟囱排放SO₃质量浓度为2.025mg/m³（标准）,SO₃排放因子EF为0.034kg/t。     

燃煤电厂烟气中SO3浓度迁移规律试验研究

为研究燃煤电厂烟气中SO₃浓度迁移规律,以西南某660MW机组为例,在不同工况下、不同采样位置处对烟气中SO₃浓度进行测量,试验结果表明：燃煤电厂烟气中SO₃的整个迁移规律是先升后降的过程。在工况1条件下,SO₃生成率为57.6%,SO₃总脱除率为82.4%。在工况2条件下,SO₃生成率为52.2%,SO₃总脱除率为80.4%。该机组在超低排放改造后,其环境保护设施能够高效协同脱除烟气中S O3。在燃用高硫煤工况下,出现了总排口烟气中SO₃浓度(36mg/m³)高于SO2浓度(27mg/m³)的现象,容易形成蓝色烟羽。建议针对我国燃用高硫煤电厂进一步开展高效协同脱除SO₃技术研究。     

活性炭吸附-蒸汽脱附工艺治理医药厂污水站废气的工程案例

医药行业在生产过程中排放的挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)是造成大气环境污染的重要因素之一。本文采用活性炭吸附-蒸汽脱附工艺对某制药企业污水站的高浓度丙酮和乙酸乙酯进行处理。现场风量为35000 m³/h,进口丙酮和乙酸乙酯平均浓度为371 mg/m³和135 mg/m³,本系统对二者的去除率分别为95%和96%,最终排气筒出口的非甲烷总烃的质量浓度为23.95 mg/m³,治理效果优良,满足《制药工业大气污染物排放标准》(GB 37823-2019)和《工业企业挥发性有机物排放控制标准》的排放要求(DB 12/524-2020)。     

中试平台SCR低温催化剂测试与氨逃逸分布特征

目前燃煤机组低负荷运行的情况越来越多,研究机组低负荷运行时NO_x控制技术可有效降低燃煤机组的NO_x排放浓度。本文利用已建成的20000m³/h的实际燃煤烟气的污染物脱除试验平台,安装低温段脱硝催化剂整体模块,测试该催化剂的性能指标,现场取样并重点分析氨逃逸和转化率指标,得出实际烟气条件下氨逃逸分布特征。结果表明：该低温脱硝催化剂的低温段在290~250℃范围内,脱硝效率可达到80%,脱硝出口NO_x可控制在50mg/m³（标准）以内,甚至20mg/m³以内,氨逃逸最高为1.68mg/m³,小于标准要求值2.28mg/m³,SO₂/SO₃转化率最高为0.73%,小于标准要求值1%,满足运行要求。文中进一步研究了氨逃逸浓度沿程分布情况,经测试表明,290℃时沿程氨逃逸浓度不断降低,除尘器前降低32.2%,除尘器后降低65.5%。     

330MW锅炉配风方式对NOx排放浓度和锅炉经济性的影响分析

针对某电厂330MW锅炉进行了配风方式及总风量的研究,分析了配风方式及总风量的变化对NO_x排放浓度和锅炉经济性的影响。结果表明：在机组负荷一定的条件下,改变配风方式,当机组负荷为250MW时,工况T2与工况T1的锅炉效率相差不多,NO_x排放浓度下降了40mg/m³;当机组负荷为300MW时,工况T4比工况T3的锅炉效率高了0.28%,NO_x排放浓度下降了20mg/m³。在机组负荷及其他运行参数基本不变的条件下,改变总风量,当机组负荷为300MW时,工况T6比工况T5的锅炉效率高了0.19%,NO_x排放浓度下降了40mg/m³;当机组负荷为250MW时,工况T9比工况T7的锅炉效率高了0.16%,NO_x排放浓度升高了40mg/m³。当机组负荷为190MW时,工况T12比工况T10的锅炉效率高了0.24%,NO_x排放浓度下降了60mg/m³。     

有机胺脱硫技术吸收工艺模型

针对不同SO₂浓度烟气,有机胺吸收剂的SO₂吸收容量不同,需采取不同的吸收工艺降低项目建设成本及运行成本。提出传统吸收模型[适应ρ(SO₂)≥20 000 mg/m³]、分级吸收液模型[适应ρ(SO₂)在10 000～20 000 mg/m³]、低密度吸收模型[适应ρ(SO₂)≤10 000 mg/m³]、多流路吸收模型[适应两股SO₂浓度烟气：一股烟气ρ(SO₂)≥20 000 mg/m³;另一股烟气ρ(SO₂)≤1 000 mg/m³]四种吸收模型来适应不同的SO₂浓度烟气脱硫工艺,确保烟气稳定达标排放的同时,使脱硫系统各性能参数指标最优化,让有机胺脱硫技术成为真正意义上的低碳环保以及经济的脱硫技术。     

成对电解两级氧化工艺脱除烟气中NOx的研究

在隔膜电化学反应器中,通过成对电解同时获得阳极活性氯溶液和阴极H₂O₂溶液,实现了对烟气中NO_x的两级氧化脱除。通过实验验证成对电解所构建的两级氧化的脱除效果,并对影响装置NO_x脱除率的各种因素进行了研究。结果表明,成对电解能够高效脱除烟气中的NO_x;在阴极空气流量为1 L/min、电流密度为1.5 mA/cm²、烟气NO质量浓度为1 000 mg/m³、烟气流量为0.5 L/min的条件下运行60 min,获得了对NO_x 95.6%的脱除率。     

多元耦合低氮燃烧技术在蒸汽锅炉中的应用

采用低氮燃烧器、烟气外循环、分级分区燃烧多元耦合低氮燃烧技术,将两台75 t/h蒸汽锅炉进行技术改造措施。改造后烟气中NO_x浓度由改造前的104.2 mg/m³降至40.6 mg/m³,烟尘浓度由改造前的5.6 mg/m³降至4.1 mg/m³,SO₂浓度为9.6 mg/m³,年均减少NO_x排放50.9 t/a,年均减少颗粒物排放0.7 t/a,烟气中SO₂、NO_x及颗粒物含量均满足《锅炉大气污染物排放标准》(DB61/1226—2018)排放浓度限值。     

水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺优化方法

为提高SCR脱硝工艺脱除水泥窑尾系统烟气中硝的效率,提出水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺优化方法。根据水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺脱硝过程中,SCR系统出入口NOx浓度变化,判断水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺受供氨量、烟气温度、烟气流速、催化剂性能的影响。基于此,针对SCR脱硝工艺中SCR系统的反应器结构导流板和喷氨格栅两部分进行优化。应用试验结果：此次研究方法优化后的SCR脱硝工艺平均供氨流量在90～100Nm³/h之间,SCR反应器入口NOx浓度在900～800mg/Nm³之间,SCR出口NOx浓度在50～40mg/Nm³之间,经脱硝效率公式计算,优化后的SCR脱硝工艺脱硝效率较未优化的SCR脱硝工艺脱硝效率最大值提高3.75%～5.56%。     

光催化联合海水NaHSO3还原脱除船舶烟气中NO的研究

为减少船舶柴油机烟气中NO的排放,将光催化技术与紫外/NaHSO₃高级还原技术联合还原脱除模拟烟气中NO。制备了Ag/TiO_2-x/泡沫陶瓷光催化剂,利用自制的光催化海水喷淋反应器考察了温度、液气比、NaHSO₃浓度、空速、NO浓度对脱硝率的影响。结果表明,随着温度的升高,脱硝率提高;液气比为3～6 L/m³时,脱硝率变化较小;随着NaHSO₃浓度的增大,脱硝率先升后降;空速和NO浓度增大都不利于脱硝。光催化联合海水NaHSO₃能还原脱除NO,NO质量浓度为1 000 mg/m³时,脱硝率可达66.6%,N₂选择性为67.54%,NH⁺₄选择性为13.16%。     

典型炼化企业污水处理厂VOCs治理技术改造及分析

研究了典型炼化企业污水处理厂VOCs排放现状及治理技术和改造状况,针对500 m³/h炼化污水处理厂,VOCs废气排放量约35 000 m³/h,不同装置VOCs排放浓度差别明显,低浓度废气平均为200 mg/m³,高浓度废气平均为2 600 mg/m³。针对此类VOCs排放,采用吸附-冷凝预处理加生物氧化的治理工艺存在冷凝效率低、投资运行成本高等问题。结合炼化企业生产工艺特点,将低浓度废气浓缩后与高浓度废气混合通入炼化装置加热炉进行焚烧处理具有可行性,可显著降低设备投资及运行成本,改造结果显示VOCs去除率大于99%,年节约成本200余万元。     

密集型燃煤烤房烟气净化系统设计及实验研究

针对密集型燃煤烤房烟气中SO₂和烟尘污染大,廉价高效的净化措施问题,本文以四川省凉山州烟区燃煤烤房运行为例研究了烤烟过程中燃煤烤房的烟气排放特征,设计并制造了卧式双层烟气净化系统,通过现场实验对该烟气净化系统的工艺参数和净化效果进行了研究。结果表明以碳酸氢铵为脱硫剂能够有效脱除烤房烟气中的SO₂,该烟气净化系统可以处理全工况下密集型烤房产生的烟气,SO₂脱除率达到95%以上,经处理后的烟气SO₂浓度低于300mg/m³,烟尘浓度低于50mg/m³,达到GB 13271-2014规定的锅炉大气污染物排放标准要求。     

氮气含烃量对聚丙烯VOCs脱除影响的研究

某化工企业在聚丙烯后处理工段增设了VOCs脱除装置后，聚丙烯产品VOCs含量仍超过80μg/g,且消耗大量氮气。通过增设微量烃分离系统降低氮气中烃浓度，聚丙烯产品VOCs含量降低到至37.9μg/g,且氮气消耗量降低至500 m³/h,产品质量大幅提升，经济效益显著提高。     

喷雾耦合降温强化旋风分离器脱除细颗粒物的研究

通过在冷凝换热器前耦合喷雾的方式,将雾化团聚和水汽相变团聚结合以提高旋风分离器对细颗粒物的脱除效果,用于湿式除尘器后近饱和高湿烟气的深度处理。通过开展实验室试验和某金属冶炼厂烟气旁路试验,考察了该技术对颗粒物的脱除特性。实验室研究结果表明,典型工况下喷雾耦合降温能够显著增强旋风分离器对颗粒物的脱除,比单独喷雾或降温具有更好的增强效果。提高喷雾量和换热器温降,细颗粒物脱除效率先升高后趋于稳定,在温降6℃、喷雾量0.046 L/m³时达到最优脱除效果。烟气温度越高,湿度越接近饱和,细颗粒物脱除效率越高。工业烟气旁路试验表明,该系统适用于湿式除尘后的近饱和高湿烟气,且对波动工况的适应性强,当入口颗粒物浓度不超过2000 mg/m³时,出口颗粒物浓度可保持在20 mg/m³以内,平均脱除效率超过99.2%。     

甲乙酮装置热媒炉低氮燃烧技术改造

甲乙酮装置热媒炉烟气中NO_x的含量大约为130 mg/m³，从NO_x生成机理出发，采用分级燃烧技术、助燃空气-烟气内循环技术、燃料-烟气内循环技术和二次风布置技术相结合的改造方案，可显著降低热媒炉烟气中NO_x排放浓度。NO_x排放浓度从改造前的130mg/m³下降至45 mg/m³以内，满足当地环保部门超低NO_x排放限值的要求。     

水泥窑炉湿法脱硫耦合控制SNCR脱硝氨逃逸的研究

针对水泥分解炉脱硝系统氨逃逸问题,提出了利用湿法脱硫系统实现水泥工业烟气氨排放达标的方法。通过在水泥窑尾脱硫系统进行试验,研究了湿法脱硫系统对气态NH₃的脱除特性。结果表明,湿法脱硫系统浆液吸收作用能有效脱除烟气中的气态氨。液气比、脱硫浆液pH及浆液中氨氮浓度对尾气中氨逃逸影响较大。增大液气比有利于提高氨脱除效率,在液气比由4.3 L/m³提高到7.0 L/m³时,氨脱除效率由86.0%提高到92.5%;当浆液pH由5.8升高至6.4时,氨脱除效率由94%降低至67%;氨氮浓度由4.03×10³ mg/L升高至4.06×10³ mg/L时,氨脱除效率由91.9%降低至86.0%。     

低氮燃烧器的NOx排放性能及运行优化

为降低锅炉氮氧化物（NO_x）排放浓度,综合利用烟气内外循环、旋流燃烧、稳焰技术等原理,本文设计出一种适合燃气锅炉的扩散式低氮燃烧器。在2.8MW燃气锅炉上进行了工业试验,同时展开了数值计算。通过工业试验及数值计算表明：燃料消耗量、过量空气系数和烟气外循环率都影响着NO_x的排放浓度,但三者影响程度不同。随着锅炉燃料消耗量的增加,NO_x排放浓度增加;随着过量空气系数的增加,NO_x排放浓度先增加而后降低;随着烟气外循环率的增加,NO_x排放浓度降低。针对本燃烧器,当烟气外循环率控制在28%～40%范围内,过量空气系数只需满足燃气充分燃烧,NO_x排放浓度都会低于30mg/m³;当烟气外循环率超过40%易出现燃烧不稳定现象,低于28%时,NO_x排放浓度会高于30mg/m³,不能满足排放要求。     

钙镁氧化物及氢氧化物脱除SO3协同防治催化剂低温失活

在实验室中试台架上,开展了Ca(OH)₂、CaO、Mg(OH)₂和MgO四种碱基吸附剂粉体喷射脱除烟气SO₃的实验,研究了碱基吸附剂脱除烟气SO₃的影响因素,探究了碱基吸附剂脱除SO₃技术对选择性催化还原（SCR）催化剂硫酸氢铵失活温度的影响。采用比表面积法（BET）、傅里叶红外光谱（FTIR）等手段对吸附剂进行表征,以判断吸附产物和吸附机理。结果显示：碱基氢氧化物吸附剂的SO₃脱除效果优于碱基氧化物吸附剂;Mg基吸附剂优于Ca基吸附剂;当烟气中SO₃浓度为35μL/L时,Mg(OH)₂含量为600mg/m³时具有最高的SO₃脱除效率,达到95%左右。对低温失活后的SCR催化剂进行FTIR表征证实了催化剂表面硫酸氢铵的生成。此外,通过碱基吸附剂降低烟气中SO₃浓度后,SCR催化剂在低温时的失活得到了显著缓解,可明显降低SCR催化剂的硫酸氢铵失活温度约20℃,有助于挖掘机组调峰深度。