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              VOCs治理技術 |行業(五):活性炭纖維吸脫附回收某化工企業車間廢氣中甲苯工程實例

              2022-06-06 10:13:16

              1 活性炭纖維回收甲苯工程       

              某化工企業幾個車間經改造后的VOCs治理流程如下:

              1.1 方案思路

              主要按照如下設計,其中甲苯在活性炭纖維中吸脫附流程如下:

              當甲苯尾氣通過活性炭纖維床層時, 其中的甲苯被活性炭纖維吸附、截留,從而使廢氣得到凈化排放。當活性炭纖維吸附有機物達到飽和后,要對活性炭纖維床層進行脫附再生。再生時,通入飽和水蒸汽加熱活性炭纖維床層,甲苯被吹脫解吸出來,并與水蒸氣形成蒸汽混合物, 然后將蒸汽混合物冷凝為液體, 液體經自動分層后得到可以回收再利用的油層甲苯,同時分層水排入廢水系統集中處理。脫附干凈的活性炭纖維床層再進行冷卻和干燥處理, 以備下一個循環的再次吸附。甲苯冷凝產生的尾氣再接入活性炭纖維吸附回收裝置。活性炭纖維吸附回收裝置工藝原理見下圖。

              1.2關鍵參數設定

              本項目活性炭纖維吸附回收裝置的設計風量為6000 m3/h,設計甲苯的流量為30 kg/h,設計吸附進氣溫度小于40 ℃, 設計脫附蒸汽壓力約0.2 MPa,設計脫附溫度約100 ~ 105 ℃


              1.3 處理流程設定

              活性炭纖維吸附回收裝置由一套2 箱6 芯的不銹鋼活性炭纖維吸附器和一座不銹鋼顆粒碳吸附器,前者完成甲苯的吸附和回收,后者作為保安工藝保障甲苯達標排放。其中活性炭纖維吸附器碳纖維裝填量40 kg/芯,共480 kg,采用2 箱并聯運行,交替完成吸附和再生, 單箱活性炭纖維吸附器的吸附時間為30 min,蒸汽脫附時間為15 min,間歇時間5min,空氣干燥10 min。顆粒碳吸附器再生時,排氣進行超越。企業通過定期取樣分析,判斷活性炭吸附器及顆粒碳吸附器處理效率, 并調整吸附周期及再生頻次。


              1.4 效益分析

              1)產出:本項目甲苯的回收量按照30 kg/h,每年生產時間按照8000 h 計算, 通過活性炭纖維吸附回收裝置每年可回收的甲苯量為228 t(回收率95%)。每噸甲苯價格按照0.6 萬元計算, 每年的回收甲苯的總價值為136.8 萬元


              2)運行成本:活性炭纖維吸附回收裝置蒸汽消耗量500 kg/h(蒸汽平均使用系數0.167), 廢氣治理裝置運行基本功率約45 kW。則每年消耗蒸汽668 t,耗電3.6 ×105 kW·h,每年蒸汽和用電費用為52.7 萬元;每年設備維修維護費用、吸附劑更換費用約6 萬元,每年設備折舊費用約6 萬元;每年人工費用約3 萬元。合計每年總運行費用約為67.7 萬元

              3)通過上述計算, 每年活性炭纖維吸附回收裝置回收甲苯產生的利潤為78.1 萬元。企業通過一定年限運行,便可收回投資成本。


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