廢氣處理裝置,現有公認可達標的處理工藝有熱力焚燒法、催化燃燒法、活性炭吸附法。因活性炭吸附法為純物理吸附,且為一次性工藝,在此不做闡述。
裝置所對應的廢氣,往往來源于廠區內各個含有有機廢氣的生產車間,各車間廢氣風量、濃度、組分差異較大。特別對于廢氣處理裝置設計人員來講,需要面對石油化工、醫藥、食品、電子、噴涂等各行各業的廢氣。因廢氣來源的多樣性,來氣組分多而雜,對于廢氣工況了解不足,往往在設計階段埋下了“先天不足”的隱患。這也是國內現有廢氣處理裝置失敗率高居不下的原因,筆者深感痛心。那么,業主在選擇合理工藝,或者設計人員在進行設計時,應注意哪些方面呢?
我們需要明確,任何裝置,需要滿足的基本原則為:安全、性能、經濟、美觀四個基本原則。對應化工裝置,我們提出“本質安全,穩定達標,投資合理,低耗運行,運維方便”的二十字設計思路,以“降本增效、節能減排”為指導思想,進行系統化設計。
那么,如何將這些空洞的理論運用到我們實際的項目執行過程呢?
首先,需要詳細了解廢氣工況,避免“一招吃遍天下”的做法。廢氣的五要素:風量、組分、濃度、溫度、壓力。明確這最基本的初始條件,對廢氣有一個概況了解。根據濃度選擇性能安全可靠,投資成本低、濃耗低的工藝。熱力焚燒法達標效果較好,但能耗較高,明火安全性能低。催化燃燒法無明火、安全性好,反應溫度低,能耗優勢明顯,但催化劑應注意其選擇性和活性問題。
風量、溫度、壓力一般是比較明確的,實際運行工況與設計工況不會偏差太大。組分、濃度往往是影響項目質量的關鍵因素。
在來氣濃度超過爆炸下限的25%時,不能進入系統,這種廢氣需要進行大風量稀釋或者回收后再進行處理。
需要注意的是,相同濃度下,不同組分,其熱值相差較大,甚至相差幾倍。熱平衡不準確,會造成超溫、高濃耗等后果。
其次,特殊組分需要特別考慮,如是否含有常溫下容易結晶的成分、是否存在廢氣成分與處理后的煙氣產生副反應的情況、是否含有腐蝕、堵塞、中毒的物質,這些問題可能在一開始并不會顯露出來,具有隱蔽性,排查難度更大。
另外,不同廠區的廢氣產生規律不同,可能存在較大幅度的波動,會造成瞬時超溫、超標,這種情況,特別是在一些組合工藝中需要特別注意。
青島西子環保研究院有限公司
二零二三年 八月