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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和各行各業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心動(dòng)力。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣生態(tài)環(huán)境科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快人工智能、新材料、生物技術(shù)等高科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)
2024-J-25
含氯VOCs蓄熱燃燒-催化關(guān)鍵技術(shù)
申報(bào)單位
南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司、南大恩潔優(yōu)環(huán)境技術(shù)(江蘇)股份公司
推薦單位
江蘇省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
適用范圍
適用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、電子半導(dǎo)體、化工、涂裝等行業(yè)含氯VOCs廢氣凈化。
工藝路線
含氯VOCs廢氣首先經(jīng)過預(yù)處理段，去除粉塵等雜質(zhì)，濃度監(jiān)測(cè)數(shù)值正常時(shí)，進(jìn)入蓄熱燃燒催化裝置進(jìn)行深度處理。含氯VOCs先進(jìn)入燃燒室，在不低于850°C高溫下被分解為CO2、H2O和HCl，燃燒室的高溫氣體進(jìn)入蓄熱急冷室將熱量迅速傳遞給蓄熱體，在此過程中，隨著溫度的降低，不可避免進(jìn)入二噁英異相催化生成溫區(qū)，形成二噁英次生污染物。隨后，尾氣進(jìn)入催化室，低濃度二噁英在合適溫區(qū)接觸到高性能催化劑后被催化分解。催化后的尾氣中含有高溫鹽酸霧，經(jīng)過急冷和堿洗凈化后通過排氣筒排出。
技術(shù)特點(diǎn)
1.多污染物協(xié)同凈化。首次實(shí)現(xiàn)了在單一裝備內(nèi)通過熱力氧化和催化還原耦合工藝深度凈化含氯VOCs及二噁英，系統(tǒng)研究了固相法制備二噁英催化劑，探明了在常規(guī)蓄熱式燃燒裝置內(nèi)置催化室的RTOC成套裝備工藝，RTOC裝備對(duì)波動(dòng)性含氯VOCs的綜合凈化效率達(dá)到99%以上，尾端二噁英近零排放。
2.系統(tǒng)裝備本質(zhì)安全。開發(fā)了成套裝備全流程安全控制系統(tǒng)，主要包括“進(jìn)氣安全監(jiān)控技術(shù)”與“腐蝕安全防控技術(shù)”，進(jìn)氣安全監(jiān)控技術(shù)以廢氣源燃爆風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警儀為核心，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)廢氣燃爆風(fēng)險(xiǎn)；腐蝕安全防控技術(shù)以隔熱凝膠和耐高溫抗腐蝕復(fù)合涂層為核心，避免了降溫結(jié)露導(dǎo)致的氯離子腐蝕引起的裝備結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.污染去除高效節(jié)能。研發(fā)了全過程節(jié)能降耗技術(shù)體系，主要包括“源強(qiáng)調(diào)控技術(shù)”與“智慧運(yùn)行技術(shù)”，源強(qiáng)調(diào)控技術(shù)包括無組織廢氣收集減風(fēng)增濃技術(shù)和有組織廢氣收集削峰填谷技術(shù)；智慧運(yùn)行技術(shù)包括“四段式”自適應(yīng)節(jié)能技術(shù)和RTOC燃燒室均溫技術(shù)，將RTOC原有“進(jìn)氣-排氣-吹掃”流程改進(jìn)為“進(jìn)氣-排氣-吹掃-預(yù)備”，蓄熱室數(shù)量自適應(yīng)節(jié)能流程，通過智慧算法聯(lián)動(dòng)閥門切換實(shí)現(xiàn)RTOC裝備燃燒室均溫工作。
應(yīng)用效果
1.能顯著降低含氯VOCs的排放濃度。根據(jù)已應(yīng)用項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)來看，當(dāng)廢氣的風(fēng)量<40000 m3/h時(shí)，VOCs濃度為1000-5000 mg/m3(二氯甲烷等含氯VOCs濃度<2000 mg/m3)時(shí)，綜合凈化效率>99 %，排氣筒VOCs排放濃度可控制在20 mg/m3以下，含氯VOCs排放濃度可控制在5 mg/m3以下，均遠(yuǎn)低于江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《制藥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/4042-2021)對(duì)二氯甲烷、非甲烷總烴排放濃度分別為20 mg/m3和60 mg/m3的限值要求。
2.有效遏制二噁英次生污染。經(jīng)第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，二噁英出口濃度為0.011 ng-TEQ/m3，遠(yuǎn)低于《制藥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37823-2019)等常見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)二噁英外排濃度0.1 ng-TEQ/m3的限值規(guī)定。
3.節(jié)能效果顯著。平均熱回收效率≥95%，運(yùn)行能耗低，符合《蓄熱燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 1093-2020)的規(guī)定。
應(yīng)用案例
案例名稱：揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇海慈生物藥業(yè)有限公司含氯VOCs廢氣治理項(xiàng)目
案例簡(jiǎn)介：項(xiàng)目涉及8個(gè)車間生產(chǎn)過程中的真空泵尾氣、反應(yīng)釜放空尾氣、離心機(jī)母液槽加蓋收集尾氣等高濃有機(jī)廢氣，廢氣種類為二氯甲烷等含氯VOCs，廢氣設(shè)計(jì)風(fēng)量為30000m3/h。本項(xiàng)目由南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司承擔(dān)整體設(shè)計(jì)工作，南大恩潔優(yōu)環(huán)境技術(shù)(江蘇)股份公司負(fù)責(zé)主體設(shè)備設(shè)計(jì)、加工、安裝及調(diào)試運(yùn)行工作，項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)間為2024年1月至今。
達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或性能的要求：裝備出口排放濃度可達(dá)到國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于含氯VOCs及其燃燒副產(chǎn)物二噁英及HCl的排放限制要求(按照行業(yè)/地方標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格值計(jì))，具體如下：
應(yīng)用效果：本技術(shù)凈化效率高，進(jìn)口NMHC濃度為787mg/m3，含氯VOCs綜合凈化效率可達(dá)99.3%；二氯甲烷及二噁英排放濃度為1.8 mg/m3及0.016 ng-TEQ/m3，遠(yuǎn)低于排放限值20 mg/m3及0.1 ng-TEQ/m3，其他指標(biāo)均符合江蘇省《制藥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/4042-2021)以及其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。
廢氣治理設(shè)施長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行程度高，成功實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效，促進(jìn)了企業(yè)綠色發(fā)展。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)：該工程為含氯VOCs廢氣處理項(xiàng)目，生產(chǎn)工況波動(dòng)大，廢氣組分復(fù)雜，采用常規(guī)RTO存在次生二噁英超標(biāo)、安全風(fēng)險(xiǎn)高、運(yùn)行能耗高及設(shè)備易腐蝕等痛點(diǎn)問題。該含氯VOCs蓄熱燃燒-催化(RTOC)處理系統(tǒng)基于高性能二噁英催化劑，首次實(shí)現(xiàn)在單一裝備內(nèi)通過熱力氧化和催化降解耦合工藝深度凈化含氯VOCs及二噁英，系統(tǒng)穩(wěn)定低耗運(yùn)行，解決了常規(guī)RTO無法處理含氯VOCs的技術(shù)難題。
申報(bào)單位聯(lián)系信息
單位名稱：南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司
單位地址：江蘇省南京市鼓樓區(qū)金銀街16號(hào)南京大學(xué)科學(xué)樓
聯(lián)系人：張紀(jì)文
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力|含氯VOCs蓄熱燃燒-催化關(guān)鍵技術(shù)
