一、產(chǎn)品概述

   煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網(wǎng)絡通訊技術(shù)，實現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進行了改進。并按照國家標準設計定型，提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關量輸入輸出接口，可實現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運行方便靈活。

    煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要由以下幾個子系統(tǒng)組成：

    1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)，采用激光后散射單點監(jiān)測。

    2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)

    4、數(shù)據(jù)處理與遠程通訊系統(tǒng) 煙氣分析儀石油化工廠CEMS廠家聯(lián)網(wǎng)

二、技術(shù)說明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù)；

◢ O2采用電化學氧電池；煙氣分析儀石油化工廠CEMS廠家聯(lián)網(wǎng)

◢ 濕度采用高溫電容法；

◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；

◢ 粉塵采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應速度快、維護方便等優(yōu)點；

◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線校準、測量值波動小、可靠性高、設備維護簡單等優(yōu)點；

◢ 本分析儀整機結(jié)構(gòu)緊湊，方便運輸和安裝。

◢ 系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集率≥90%，系統(tǒng)提供的檢測數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。

◢ 輸出單位：對所檢測煙氣的各種參數(shù)，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標準模擬量信號輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計測出流速信號應折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。

◢ 系統(tǒng)能夠真正實現(xiàn)無人職守運行，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報警功能，包括：測量元件/檢測探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。

結(jié)語

汽修行業(yè)噴漆廢氣屬于有機廢氣，對環(huán)境和人體健康有較大的危害。廢氣具有風量大、濃度低、間歇性的特點，且廢氣中摻雜著具有粘性的漆霧顆粒，成分復雜，對處理工藝的選擇具有較高的要求。對于噴漆廢氣中的漆霧的預處理分為干式和濕式處理法，中低效干式過濾效果較差，組合式干式過濾法是目前較為有效的去除漆霧的工藝，但運行成本較高; 濕式處理法能到達中高效的除漆霧效果，但會增加氣體含濕量，影響后續(xù)的吸附濃縮過程且會產(chǎn)生廢水問題，如何根據(jù)實際工況、排放要求及成本問題選擇適當?shù)奶幚砉に囀窃趹弥行枰紤]的問題。在噴漆廢氣中有機物的處理方面，實際應用中逐漸將單一的處理技術(shù)發(fā)展為多技術(shù)綜合利用的方法，大大提高了處理效率，降低了經(jīng)濟成本。綜合考慮實際工況條件，在改善工藝參數(shù)與使用新型吸附劑的前提下，活性炭吸脫附加催化氧化法仍然是目前大部分汽修企業(yè)的選擇。另外，國內(nèi)外近些年出現(xiàn)了許多新型技術(shù)用以處理噴漆廢氣，例如，濕式噴淋- 低溫等離子體工藝技術(shù)、微納米氣泡技術(shù)等。目前，針對汽修噴漆廢氣處理工藝中，由于不能對漆霧進行預處理，導致了處理系統(tǒng)整體處理性能不高。所以，在今后治理汽車噴漆廢氣的研究中，需要結(jié)合實際工況條件，經(jīng)濟情況，綜合利用不同處理技術(shù)的優(yōu)勢，選取為合適的治理技術(shù)，此外，還要加強處理設備日常維護，加強環(huán)境管理，實現(xiàn)以小的經(jīng)濟成本和人力投資凈化噴漆廢氣，達到國家排放標準要求。

結(jié)語

汽修行業(yè)噴漆廢氣屬于有機廢氣，對環(huán)境和人體健康有較大的危害。廢氣具有風量大、濃度低、間歇性的特點，且廢氣中摻雜著具有粘性的漆霧顆粒，成分復雜，對處理工藝的選擇具有較高的要求。對于噴漆廢氣中的漆霧的預處理分為干式和濕式處理法，中低效干式過濾效果較差，組合式干式過濾法是目前較為有效的去除漆霧的工藝，但運行成本較高; 濕式處理法能到達中高效的除漆霧效果，但會增加氣體含濕量，影響后續(xù)的吸附濃縮過程且會產(chǎn)生廢水問題，如何根據(jù)實際工況、排放要求及成本問題選擇適當?shù)奶幚砉に囀窃趹弥行枰紤]的問題。在噴漆廢氣中有機物的處理方面，實際應用中逐漸將單一的處理技術(shù)發(fā)展為多技術(shù)綜合利用的方法，大大提高了處理效率，降低了經(jīng)濟成本。綜合考慮實際工況條件，在改善工藝參數(shù)與使用新型吸附劑的前提下，活性炭吸脫附加催化氧化法仍然是目前大部分汽修企業(yè)的選擇。另外，國內(nèi)外近些年出現(xiàn)了許多新型技術(shù)用以處理噴漆廢氣，例如，濕式噴淋- 低溫等離子體工藝技術(shù)、微納米氣泡技術(shù)等。目前，針對汽修噴漆廢氣處理工藝中，由于不能對漆霧進行預處理，導致了處理系統(tǒng)整體處理性能不高。所以，在今后治理汽車噴漆廢氣的研究中，需要結(jié)合實際工況條件，經(jīng)濟情況，綜合利用不同處理技術(shù)的優(yōu)勢，選取為合適的治理技術(shù)，此外，還要加強處理設備日常維護，加強環(huán)境管理，實現(xiàn)以小的經(jīng)濟成本和人力投資凈化噴漆廢氣，達到國家排放標準要求。

苯是致癌物,為貫徹日益嚴格的排放指標,華北石化苯罐區(qū)設置冷凝+吸附集成VOCs治理裝置處理苯罐排放氣,先將排放氣冷凝至-30℃,再經(jīng)活性炭吸附,可達到非甲烷總烴≯100mg/m~3,苯≯4mg/m~3的排放指標。冷凝+吸附裝置運行時應特別注意冷箱的化霜操作,保證冷箱和吸附罐均處于正常狀態(tài)。對于可能含有固體顆粒物或液滴的吸附罐解吸氣,采用無油干式渦旋真空泵更可靠。抽真空不能將活性炭吸附的苯系物*解吸,需借助熱氮氣吹掃,熱氮氣吹掃的溫度應控制在80℃以上。


中國石油華北石化公司老罐區(qū)苯罐為3臺1000m3的內(nèi)浮頂罐，雖然設置了氮封系統(tǒng)，但仍存在靜止儲存損耗、發(fā)油損耗和收油損耗，產(chǎn)生VOCs無組織排放。苯是致癌物，其無組織排放對生態(tài)環(huán)境和人員健康有重要影響。


2016年2月，河北省環(huán)保廳發(fā)布《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》( DB13 /2322 - 2016) ，規(guī)定: 產(chǎn)生揮發(fā)性有機物的主要生產(chǎn)工藝和裝置必須設立整體或局部氣體收集系統(tǒng)和凈化處理裝置。2017年4月1日，雄安新區(qū)設立，對周邊環(huán)境提出了更高的要求。為響應國家建設雄安新區(qū)政策，貫徹地方減排標準，打造優(yōu)美自然生態(tài)環(huán)境，華北石化油品運行部于2017年7月為老罐區(qū)苯罐設置了VOCs治理裝置，經(jīng)過近一年的運行，顯著減少了VOCs排放，但在運行中也出現(xiàn)了部分問題。現(xiàn)將該VOCs治理裝置的運行情況、存在的問題和改造情況進行分析，以期對類似裝置的運行提供指導。


1 裝置概況


1.1 基本參數(shù)


老罐區(qū)苯罐采用江蘇金門能源裝備有限公司設計、制造的JM - VRECS - CD/AD - 100 型VOCs 治理裝置，冷凝+ 吸附集成工藝，






1.2 工藝流程


采用冷凝系統(tǒng)對VOCs 進行預處理，將大部分的可凝組分冷凝回收，降低進入吸附系統(tǒng)的VOCs 濃度。未凝氣去吸附罐進行吸附處理，達標后排放，吸附解吸氣循環(huán)至冷凝裝置處理、回收。該系統(tǒng)的本質(zhì)是冷凝實現(xiàn)VOCs 可凝組分回收，吸附實現(xiàn)VOCs 達標排放。






1 - 凝液收集罐; 2 - 氣液分離罐; 3 - 液位變送器; 4 - 風機; 5 - 冷箱; 6 - 制冷機組; 7 - 吸附罐進口閥A; 8 - 吸附罐進口閥B; 9 - 吸附罐A; 10 - 吸附罐B; 11 - 溫度變送器A; 12 - 溫度變送器B; 13 - 溫度變送器C; 14 - 溫度變送器D; 15 - 溫度變送器E; 16 - 溫度變送器F; 17 - 吸附罐出口閥A; 18- 吸附罐出口閥B; 19 - 吸附罐破真空閥A; 20 - 吸附罐破真空閥B; 21 - 吹掃氣進口閥A; 22 - 吹掃氣進口閥B; 23 - 吸附劑床層A; 24 - 吸附劑床層B; 25 - 真空脫附閥A; 26 - 真空脫附閥B; 27 - 真空泵; 28 - 回液泵; 29 - 外輸液流量開關閥;30 - 緊急放空閥; 31 - 排放筒




來自儲罐的VOCs 氣體由管道進入VOCs 治理系統(tǒng)，VOCs入口管道設置有壓力傳感器和流量計，當壓力高于設定值時，變頻防爆風機啟動，VOCs 氣體進入冷凝單元的冷箱，與來自制冷機組的冷媒進行換熱，大部分VOCs 組分冷凝、液化、析出，低溫VOCs 再去回熱交換器與冷凝單元入口VOCs 進行回熱交換，溫度回升到接近常溫，完成氣路的冷量回收利用。冷凝單元設置有利用制冷系統(tǒng)壓縮機排出的過熱蒸汽融霜的化霜系統(tǒng)，將冷箱內(nèi)的結(jié)霜融化、回收。


未冷凝的低濃度VOCs，進入到吸附單元，吸附系統(tǒng)由兩臺交替進行吸附- 脫附的吸附罐組成]，VOCs 中的大部分有機組分被吸附罐內(nèi)的活性炭吸附，達標后的氣體經(jīng)排放管放空。當吸附罐吸附飽和后，對吸附罐進行抽真空脫附，真空泵出口排放氣循環(huán)至冷凝單元冷箱進行冷凝處理。冷箱冷凝下來的液態(tài)烴進入儲罐，經(jīng)輸油泵，泵送至回收儲罐。


2 運行情況和存在的問題


2.1 運行參數(shù)




2.2 存在的問題


2.2.1 冷箱回收的液量少


裝置運行兩個月，與冷箱連接的儲罐液位僅30%，約25L，回收的液量明顯偏少，分析原因:


( 1) 苯儲罐是內(nèi)浮頂罐，且?guī)в械庀到y(tǒng)，排放氣中有機物濃度低，實測VOCs 治理裝置入口非甲烷總烴在20000 ～25000mg /m3 之間;


( 2) 實際運行的氣量較低，遠達不到100Nm3 /h 的設計處理量，正常運行時，VOCs 治理裝置氣體流量在20 ～ 50m3 之間;( 3) 化霜時間不夠長，停止化霜溫度不夠高，經(jīng)手動化霜，大量液體自冷箱流出，實際運行中有機物在進入冷箱后直接凝華，在冷箱內(nèi)壁結(jié)晶。


2.2.2 真空泵頻繁自停


由于采用的是干式螺桿真空泵，其優(yōu)點在于其真空度高，可達到3Pa 的極限真空，但同時對進氣的顆粒物和含液量要求高，運行期間，數(shù)次因活性炭粉末和苯蒸汽冷凝積液停機。

苯是致癌物,為貫徹日益嚴格的排放指標,華北石化苯罐區(qū)設置冷凝+吸附集成VOCs治理裝置處理苯罐排放氣,先將排放氣冷凝至-30℃,再經(jīng)活性炭吸附,可達到非甲烷總烴≯100mg/m~3,苯≯4mg/m~3的排放指標。冷凝+吸附裝置運行時應特別注意冷箱的化霜操作,保證冷箱和吸附罐均處于正常狀態(tài)。對于可能含有固體顆粒物或液滴的吸附罐解吸氣,采用無油干式渦旋真空泵更可靠。抽真空不能將活性炭吸附的苯系物*解吸,需借助熱氮氣吹掃,熱氮氣吹掃的溫度應控制在80℃以上。


中國石油華北石化公司老罐區(qū)苯罐為3臺1000m3的內(nèi)浮頂罐，雖然設置了氮封系統(tǒng)，但仍存在靜止儲存損耗、發(fā)油損耗和收油損耗，產(chǎn)生VOCs無組織排放。苯是致癌物，其無組織排放對生態(tài)環(huán)境和人員健康有重要影響。


2016年2月，河北省環(huán)保廳發(fā)布《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》( DB13 /2322 - 2016) ，規(guī)定: 產(chǎn)生揮發(fā)性有機物的主要生產(chǎn)工藝和裝置必須設立整體或局部氣體收集系統(tǒng)和凈化處理裝置。2017年4月1日，雄安新區(qū)設立，對周邊環(huán)境提出了更高的要求。為響應國家建設雄安新區(qū)政策，貫徹地方減排標準，打造優(yōu)美自然生態(tài)環(huán)境，華北石化油品運行部于2017年7月為老罐區(qū)苯罐設置了VOCs治理裝置，經(jīng)過近一年的運行，顯著減少了VOCs排放，但在運行中也出現(xiàn)了部分問題。現(xiàn)將該VOCs治理裝置的運行情況、存在的問題和改造情況進行分析，以期對類似裝置的運行提供指導。


1 裝置概況


1.1 基本參數(shù)


老罐區(qū)苯罐采用江蘇金門能源裝備有限公司設計、制造的JM - VRECS - CD/AD - 100 型VOCs 治理裝置，冷凝+ 吸附集成工藝，






1.2 工藝流程


采用冷凝系統(tǒng)對VOCs 進行預處理，將大部分的可凝組分冷凝回收，降低進入吸附系統(tǒng)的VOCs 濃度。未凝氣去吸附罐進行吸附處理，達標后排放，吸附解吸氣循環(huán)至冷凝裝置處理、回收。該系統(tǒng)的本質(zhì)是冷凝實現(xiàn)VOCs 可凝組分回收，吸附實現(xiàn)VOCs 達標排放。






1 - 凝液收集罐; 2 - 氣液分離罐; 3 - 液位變送器; 4 - 風機; 5 - 冷箱; 6 - 制冷機組; 7 - 吸附罐進口閥A; 8 - 吸附罐進口閥B; 9 - 吸附罐A; 10 - 吸附罐B; 11 - 溫度變送器A; 12 - 溫度變送器B; 13 - 溫度變送器C; 14 - 溫度變送器D; 15 - 溫度變送器E; 16 - 溫度變送器F; 17 - 吸附罐出口閥A; 18- 吸附罐出口閥B; 19 - 吸附罐破真空閥A; 20 - 吸附罐破真空閥B; 21 - 吹掃氣進口閥A; 22 - 吹掃氣進口閥B; 23 - 吸附劑床層A; 24 - 吸附劑床層B; 25 - 真空脫附閥A; 26 - 真空脫附閥B; 27 - 真空泵; 28 - 回液泵; 29 - 外輸液流量開關閥;30 - 緊急放空閥; 31 - 排放筒




來自儲罐的VOCs 氣體由管道進入VOCs 治理系統(tǒng)，VOCs入口管道設置有壓力傳感器和流量計，當壓力高于設定值時，變頻防爆風機啟動，VOCs 氣體進入冷凝單元的冷箱，與來自制冷機組的冷媒進行換熱，大部分VOCs 組分冷凝、液化、析出，低溫VOCs 再去回熱交換器與冷凝單元入口VOCs 進行回熱交換，溫度回升到接近常溫，完成氣路的冷量回收利用。冷凝單元設置有利用制冷系統(tǒng)壓縮機排出的過熱蒸汽融霜的化霜系統(tǒng)，將冷箱內(nèi)的結(jié)霜融化、回收。


未冷凝的低濃度VOCs，進入到吸附單元，吸附系統(tǒng)由兩臺交替進行吸附- 脫附的吸附罐組成]，VOCs 中的大部分有機組分被吸附罐內(nèi)的活性炭吸附，達標后的氣體經(jīng)排放管放空。當吸附罐吸附飽和后，對吸附罐進行抽真空脫附，真空泵出口排放氣循環(huán)至冷凝單元冷箱進行冷凝處理。冷箱冷凝下來的液態(tài)烴進入儲罐，經(jīng)輸油泵，泵送至回收儲罐。


2 運行情況和存在的問題


2.1 運行參數(shù)




2.2 存在的問題


2.2.1 冷箱回收的液量少


裝置運行兩個月，與冷箱連接的儲罐液位僅30%，約25L，回收的液量明顯偏少，分析原因:


( 1) 苯儲罐是內(nèi)浮頂罐，且?guī)в械庀到y(tǒng)，排放氣中有機物濃度低，實測VOCs 治理裝置入口非甲烷總烴在20000 ～25000mg /m3 之間;


( 2) 實際運行的氣量較低，遠達不到100Nm3 /h 的設計處理量，正常運行時，VOCs 治理裝置氣體流量在20 ～ 50m3 之間;( 3) 化霜時間不夠長，停止化霜溫度不夠高，經(jīng)手動化霜，大量液體自冷箱流出，實際運行中有機物在進入冷箱后直接凝華，在冷箱內(nèi)壁結(jié)晶。


2.2.2 真空泵頻繁自停


由于采用的是干式螺桿真空泵，其優(yōu)點在于其真空度高，可達到3Pa 的極限真空，但同時對進氣的顆粒物和含液量要求高，運行期間，數(shù)次因活性炭粉末和苯蒸汽冷凝積液停機。