環(huán)己烷環(huán)己醇尾氣處理工藝設(shè)計(jì)

環(huán)己烷/環(huán)己醇尾氣處理工藝設(shè)計(jì)1環(huán)己醇生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介環(huán)己醇生產(chǎn)工藝采用苯部分加氫制備環(huán)己烯，經(jīng)萃取、精餾、精制后的環(huán)己烯通過(guò)水合反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)己醇，裝置年工作時(shí)間8000h，年生產(chǎn)能力為5萬(wàn)t。生產(chǎn)工藝過(guò)程由以下工序構(gòu)成:①加氫工序。以苯和H2為原料，經(jīng)過(guò)部分加氫反應(yīng)生成環(huán)己烯和環(huán)己烷。②萃取精餾工序。環(huán)己烯通過(guò)萃取、精餾進(jìn)行提純。③水合工序。環(huán)己烯經(jīng)水合反應(yīng)生成環(huán)己醇。④環(huán)己烷精制工序。環(huán)己烷精制后作為成品。⑤加氫催化劑再生工序?；謴?fù)加氫催化劑的活性。⑥水合催化劑再生工序。恢復(fù)水合催化劑的活性。⑦尾氣、廢水工序。對(duì)裝置內(nèi)部產(chǎn)生的尾氣和廢水進(jìn)行處理。⑧公用工程工序。對(duì)裝置使用的公用工程進(jìn)行管理。2主要污染物概況2．1各工序產(chǎn)生的尾氣量及組分情況尾氣中所含污染物種類(lèi)及數(shù)量見(jiàn)表1。表1尾氣中所含污染物的種類(lèi)及數(shù)量分類(lèi)排氣量Nm3/h苯%環(huán)己烯%環(huán)己烷%其他有機(jī)物%溫度℃儲(chǔ)罐氣324.42.21.515工藝排放氣1000.58.00.5常溫加氫催化劑再生罐尾氣23苯、環(huán)己烯、環(huán)己烷50水合催化劑再生罐尾氣360~480環(huán)己烯、環(huán)己烷、環(huán)己醇502.2廢氣中所含主要污染物特性苯，80.1℃，無(wú)色透明液體，相對(duì)密度0.8787，有強(qiáng)烈的芳香氣味，易燃，有毒;環(huán)己烯，83.19℃，有刺激性氣味的無(wú)色液體，易燃，密度0.8098，與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng);環(huán)己烷，81℃，有刺激性氣味的揮發(fā)性液體，相對(duì)密度0.779，是非極性溶劑，熔點(diǎn)6.5℃;環(huán)己醇，161℃，無(wú)色晶體或液體，相對(duì)密度為0.9624，熔點(diǎn)為25.5℃，有強(qiáng)烈的芳香氣味，易燃，有毒。3處理工藝方案設(shè)計(jì)廢氣處理工藝選擇直接關(guān)系到尾氣處理能否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)尾氣流量、凈化程度、回收率、設(shè)備規(guī)格和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并結(jié)合實(shí)際工況和工藝設(shè)備的配伍情況，選擇了冷凝回收+吸附濃縮+催化燃燒的處理工藝。3.1處理方案設(shè)計(jì)原則各工序尾氣為連續(xù)或分散間歇性排放，設(shè)計(jì)最大處理量為1000m3/h，尾氣最大污染物濃度為865mg/m3，符合凈化裝置的處理濃度要求(＜1000mg/m3)。國(guó)際相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)見(jiàn)表2。尾氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求:工藝操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠，符合裝備、電機(jī)類(lèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。工藝設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行費(fèi)用低。表2國(guó)標(biāo)相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)污染物最高允許排放濃度mg/m3排氣筒高度m最高允許排放速率kg/h實(shí)際排放濃度mg/m3非甲烷總烴12015104.0苯12150.50.4環(huán)己烯40153.11.6環(huán)己烷70151.01.2環(huán)己醇60152.20.83.2技術(shù)原理用冷凝法從尾氣中分離有害物質(zhì)，是一個(gè)尾氣流體與冷卻水之間的熱交換過(guò)程，鑒于尾氣中含有60%～90%的水蒸氣，溫度接近100℃，采用冷凝法從尾氣中分離有害物質(zhì)和水，經(jīng)對(duì)流列管式冷凝器冷卻，可使尾氣體積減少95%以上，少部分不凝尾氣則排出用活性炭吸附處理，降低了后續(xù)處理裝置的負(fù)荷，尾氣中被冷凝下來(lái)的微量有機(jī)物和凝水集中收集后送本企業(yè)污水處理站。活性炭吸附含有機(jī)物尾氣是一種有效的工業(yè)處理手段，其蜂窩狀結(jié)構(gòu)使其具有性能穩(wěn)定、抗腐蝕和耐高速氣流沖擊的優(yōu)點(diǎn)，活性炭吸附飽和后，經(jīng)熱空氣脫附再生后可重復(fù)使用，其凈化效率高達(dá)90%。通過(guò)控制脫附過(guò)程流量可將尾氣有機(jī)物濃縮10倍。脫附氣流經(jīng)過(guò)催化焚燒裝置內(nèi)的電加熱裝置時(shí)，加熱到催化焚燒反應(yīng)的起始溫度，經(jīng)過(guò)催化劑床層焚燒反應(yīng)后，過(guò)程凈化效率可達(dá)99%以上，焚燒后的尾氣直接排放。整套尾氣處理系統(tǒng)的冷凝、吸附和脫附、催化燃焚燒過(guò)程由PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。3.3工藝流程吸附裝置工藝流程圖見(jiàn)圖1。圖1吸附裝置工藝流程圖3.4工藝流程簡(jiǎn)介出除塵器后的尾氣，經(jīng)列管冷凝器冷凝后，分離出尾氣中的部分有機(jī)物和冷凝水，冷凝液送污水處理站，尾氣送活性炭吸附裝置。在引風(fēng)機(jī)作用下尾氣經(jīng)管道進(jìn)入活性炭吸附裝置，裝置內(nèi)放置有蜂窩狀活性炭的吸附床，與蜂窩狀活性炭充分接觸進(jìn)行氣體凈化，為消除水蒸氣的影響，在活性炭吸附床前端加裝干式吸附箱除水?；钚蕴课酱策_(dá)到吸附飽和后，開(kāi)啟脫附再生系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有三個(gè)吸附床，二吸一脫，以保證處理凈化系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。脫附出來(lái)的氣體送催化焚燒裝置，反應(yīng)后生成二氧化碳和水，經(jīng)排氣筒高空排放。3.5主要設(shè)備(見(jiàn)表3)表3尾氣凈化裝置主要設(shè)備一覽表名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注干式吸附箱QFC－160002個(gè)活性炭吸附床QFC－160003個(gè)含蜂窩狀活性炭催化燃燒床BCO－2001個(gè)含催化劑PLC電氣控制柜QFC－160001套脫附風(fēng)機(jī)BYX9－35№5C1臺(tái)主排風(fēng)機(jī)BTHF710C1臺(tái)4經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益分析建設(shè)尾氣凈化處理工程是生產(chǎn)企業(yè)歷行節(jié)能減排，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，改善生產(chǎn)條件和周邊環(huán)境的重要舉措。尾氣處理設(shè)施的投資效益具有以下特點(diǎn):①間接性。尾氣處理設(shè)施運(yùn)行，能保障企業(yè)生產(chǎn)裝置的正常運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放。②隱蔽性。尾氣處理設(shè)施投資的主要效果是保證生產(chǎn)，改善環(huán)境和操作條件，減少尾氣污染，具有人們不容易覺(jué)察到的“無(wú)形”補(bǔ)償效益。③分散性。尾氣污染的危害涉及社會(huì)的諸多方面，包括生產(chǎn)、生活、人體健康等，因此，廢氣治理設(shè)施投資效益基本上體現(xiàn)的是間接的綜合社會(huì)效益。④“生命工程”。節(jié)能減排是現(xiàn)代化企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，是一個(gè)企業(yè)的生命工程，是企業(yè)現(xiàn)代化及文明程度高低的標(biāo)志，有著及其重要的作用。5技術(shù)評(píng)價(jià)①采用冷凝回收+吸附濃縮+催化焚燒的處理工藝設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了冷凝、吸附、脫附、催化等全過(guò)程的綜合平衡，與單獨(dú)采用某種尾氣凈化方法相比，處理效果好、能耗低、不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資合理及運(yùn)行費(fèi)用低。②使用特殊成型的蜂窩狀活性炭作為吸附材料，較條形活性炭纖維相對(duì)密度小、比表面積大，具有使用壽命長(zhǎng)、吸附系統(tǒng)運(yùn)行阻力低、凈化效率高、脫附氣體濃度高等優(yōu)點(diǎn)。③活性炭吸附床的吸附效率高、適用范圍廣、運(yùn)行成本低、能夠吸附處理多種有機(jī)物混合尾氣。④用金屬鈀、鉑負(fù)載催化劑，其催化燃燒