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[摘要]顺丁橡胶装置废气回收系统是由大庆石化设计院设计，采用上海同济华康环境科技有限公司技术。
[关键词]废气 催化燃烧 温度
【中图分类号】TQ522.59
引言
本系统的作用是减少废气对环境的污染，实现节能减排。废气中主要成分是非甲烷类总烃，主要成分为正己烷，并含少量丁二烯、水汽、顺丁橡胶微细固体胶沫。
1.工艺流程
2.工艺流程概述
2.1 PK-301装置废气预处理单元
来自现有顺丁橡胶装置的工艺废气，经分别收集汇总后，废气进入T-381除尘洗涤塔，进行预处理。在塔内，废气从下往上走，与从上往下走的循环洗涤液逆向接触，废气经洗涤净化去除橡胶胶沫后，从塔顶经三通活塞阀，再分别经增压引风机C-381/382（增压引风机采用变频控制）直接输送到板式换热器E-2381的入口。T-381除尘洗涤塔的循环洗涤液，则分别从各自的塔底自流至循环水池V-381。在循环水池中，“橡胶胶沫”与洗涤液“水”自动分离，洗涤液“水”则再由循环水泵P-381A/B提升至除尘洗涤塔T-381顶部，从而实现循环水的循环。当循环水池中的液位不足时，则由设置在各自循环水池上部的脱盐水补水管自动补给。而飘浮在循环水池上部的“橡胶胶沫”，采用人工定期捞除的方式进行处理。
2.2 PK-2301装置废气预处理单元
来自顺丁橡胶装置（二）的工艺废气，经分别收集汇总后，废气进入T-2381除尘洗涤塔，进行预处理。在塔内，废气从下往上走，与从上往下走的循环洗涤液逆向接触，废气经洗涤净化去除橡胶胶沫后，从塔顶经三通活塞阀后，再分别经增压引风机C-2381（增压引风机采用变频控制）直接输送到板式换热器E-2381的入口。T-2381除尘洗涤塔的循环洗涤液，则分别从各自的塔底自流至循环水池V-2381。在循环水池中，“橡胶胶沫”与洗涤液“水”自动分离，洗涤液“水”则再由循环水泵P-2381A/B提升至除尘洗涤塔T-2381顶部，从而实现循环水的循环。当循环水池中的液位不足时，则由设置在各自循环水池上部的脱盐水补水管自动补给。而飘浮在循环水池上部的“橡胶胶沫”，采用人工定期捞除的方式进行处理。
2.3 热能回用与电加热补偿装置单元
经过E-2381换热升温的有机废气再经过电热补偿装置E-2382加热升温到280～310℃（系统开工阶段和系统热量不足时，则利用电加热器加热的方式进行开工预热和热能补充）；再由管道输送至催化燃烧反应器R-2381内。
2.4催化燃烧（CO）单元
在R-2381内，待净化的废气自下向上通过催化剂层，废气中的VOC在催化剂的作用下，与氧气反应转化为二氧化碳和水，废气得以净化并达到国家二级排放标准。经过催化净化后的高温洁净废气（约280～400℃）再通过E-2381用于加热从常温待净化的有机废气，达到回收热能，节约能源的目的。最后，经过换热降温的洁净废气温度降低到100～150℃左右后，再经过烟囱S-2381直接排放到大气环境。
当催化燃烧反应器R-2381温度超过500℃时，C-2382补冷风机开始运行，向R-2381补充新鲜空气，以达到降低反应器内废气温度的目的。
3.催化燃烧净化装置和催化剂的技术参数
4.主要控制关系说明
4.1、温度控制：
主要控制催化前、催化后温度。当超过设定温度时，报警并自动调节加热热源-电热补偿装置，保证催化燃烧反应器内的稳定。当催化燃烧反应器内的温度达到上限报警值时，补冷引风机开启，补充新鲜空气以降低废气的浓度，保证催化燃烧反应器内的稳定。当催化燃烧反应器内的温度达到上上限报警值时，应急排空阀自动开启。
4.2、增压引风机控制：
风机变频器与废气管线上的压力传感器联锁，以控制废气气量；同时与催化燃烧反应器内的温度上上限报警值联锁。同时，风机开启与电补偿加热装置开启互锁，先启动风机，后启动电加热，反之无效。其次，实现增压风机的过电流、短路、过载保护。
4.3、排放浓度报警：
由浓度在线控制仪控制，其变量输送到PLC，超过设定值发出报警信号并进行自动记录。
4.4、完善可靠的开机与停机控制
水与水蒸气、铁锈等不仅对催化剂的活性及净化效率具有一定的抑制作用，而且当液态水粘附在催化剂上以后，催化剂表面逐步产生粉化并堵塞催化剂的孔道，最终导致催化剂失效，系统阻力增大，系统无法正常运行。这个过程最容易在系统开车与停车阶段发生，也极易被忽视。在开机与停机阶段程序，系统温度尚没有达到水雾完全汽化温度，水雾直接接触到催化剂载体，使得催化剂载体逐步粉化，日积月累黏附在催化剂的表面，造成了催化剂的堵塞。CO系统的开车与停车程序是：开车时，只有在催化剂的预热温度达到260℃以上时，废气才能进入CO反应器；系统停机时，切断废气源后用新鲜空气经CO 反应器在280℃条件下吹扫15min，保证将滞留在CO反应器的水蒸气全部吹出。采取如上加热控制系统后，就能完全保证在任何时候废气中夹带的水与水蒸气在CO反应器内完全汽化，不会出现催化剂浸水现象发生。这样就不会造成催化剂载体粉化，从根本上解决了催化剂堵塞的问题。
参考文献
[1]时钧等.化学工程手册，2版.
[2]大庆石化顺丁橡胶制品车间操作手冊.
[关键词]废气 催化燃烧 温度
【中图分类号】TQ522.59
引言
本系统的作用是减少废气对环境的污染，实现节能减排。废气中主要成分是非甲烷类总烃，主要成分为正己烷，并含少量丁二烯、水汽、顺丁橡胶微细固体胶沫。
1.工艺流程
2.工艺流程概述
2.1 PK-301装置废气预处理单元
来自现有顺丁橡胶装置的工艺废气，经分别收集汇总后，废气进入T-381除尘洗涤塔，进行预处理。在塔内，废气从下往上走，与从上往下走的循环洗涤液逆向接触，废气经洗涤净化去除橡胶胶沫后，从塔顶经三通活塞阀，再分别经增压引风机C-381/382（增压引风机采用变频控制）直接输送到板式换热器E-2381的入口。T-381除尘洗涤塔的循环洗涤液，则分别从各自的塔底自流至循环水池V-381。在循环水池中，“橡胶胶沫”与洗涤液“水”自动分离，洗涤液“水”则再由循环水泵P-381A/B提升至除尘洗涤塔T-381顶部，从而实现循环水的循环。当循环水池中的液位不足时，则由设置在各自循环水池上部的脱盐水补水管自动补给。而飘浮在循环水池上部的“橡胶胶沫”，采用人工定期捞除的方式进行处理。
2.2 PK-2301装置废气预处理单元
来自顺丁橡胶装置（二）的工艺废气，经分别收集汇总后，废气进入T-2381除尘洗涤塔，进行预处理。在塔内，废气从下往上走，与从上往下走的循环洗涤液逆向接触，废气经洗涤净化去除橡胶胶沫后，从塔顶经三通活塞阀后，再分别经增压引风机C-2381（增压引风机采用变频控制）直接输送到板式换热器E-2381的入口。T-2381除尘洗涤塔的循环洗涤液，则分别从各自的塔底自流至循环水池V-2381。在循环水池中，“橡胶胶沫”与洗涤液“水”自动分离，洗涤液“水”则再由循环水泵P-2381A/B提升至除尘洗涤塔T-2381顶部，从而实现循环水的循环。当循环水池中的液位不足时，则由设置在各自循环水池上部的脱盐水补水管自动补给。而飘浮在循环水池上部的“橡胶胶沫”，采用人工定期捞除的方式进行处理。
2.3 热能回用与电加热补偿装置单元
经过E-2381换热升温的有机废气再经过电热补偿装置E-2382加热升温到280～310℃（系统开工阶段和系统热量不足时，则利用电加热器加热的方式进行开工预热和热能补充）；再由管道输送至催化燃烧反应器R-2381内。
2.4催化燃烧（CO）单元
在R-2381内，待净化的废气自下向上通过催化剂层，废气中的VOC在催化剂的作用下，与氧气反应转化为二氧化碳和水，废气得以净化并达到国家二级排放标准。经过催化净化后的高温洁净废气（约280～400℃）再通过E-2381用于加热从常温待净化的有机废气，达到回收热能，节约能源的目的。最后，经过换热降温的洁净废气温度降低到100～150℃左右后，再经过烟囱S-2381直接排放到大气环境。
当催化燃烧反应器R-2381温度超过500℃时，C-2382补冷风机开始运行，向R-2381补充新鲜空气，以达到降低反应器内废气温度的目的。
3.催化燃烧净化装置和催化剂的技术参数
4.主要控制关系说明
4.1、温度控制：
主要控制催化前、催化后温度。当超过设定温度时，报警并自动调节加热热源-电热补偿装置，保证催化燃烧反应器内的稳定。当催化燃烧反应器内的温度达到上限报警值时，补冷引风机开启，补充新鲜空气以降低废气的浓度，保证催化燃烧反应器内的稳定。当催化燃烧反应器内的温度达到上上限报警值时，应急排空阀自动开启。
4.2、增压引风机控制：
风机变频器与废气管线上的压力传感器联锁，以控制废气气量；同时与催化燃烧反应器内的温度上上限报警值联锁。同时，风机开启与电补偿加热装置开启互锁，先启动风机，后启动电加热，反之无效。其次，实现增压风机的过电流、短路、过载保护。
4.3、排放浓度报警：
由浓度在线控制仪控制，其变量输送到PLC，超过设定值发出报警信号并进行自动记录。
4.4、完善可靠的开机与停机控制
水与水蒸气、铁锈等不仅对催化剂的活性及净化效率具有一定的抑制作用，而且当液态水粘附在催化剂上以后，催化剂表面逐步产生粉化并堵塞催化剂的孔道，最终导致催化剂失效，系统阻力增大，系统无法正常运行。这个过程最容易在系统开车与停车阶段发生，也极易被忽视。在开机与停机阶段程序，系统温度尚没有达到水雾完全汽化温度，水雾直接接触到催化剂载体，使得催化剂载体逐步粉化，日积月累黏附在催化剂的表面，造成了催化剂的堵塞。CO系统的开车与停车程序是：开车时，只有在催化剂的预热温度达到260℃以上时，废气才能进入CO反应器；系统停机时，切断废气源后用新鲜空气经CO 反应器在280℃条件下吹扫15min，保证将滞留在CO反应器的水蒸气全部吹出。采取如上加热控制系统后，就能完全保证在任何时候废气中夹带的水与水蒸气在CO反应器内完全汽化，不会出现催化剂浸水现象发生。这样就不会造成催化剂载体粉化，从根本上解决了催化剂堵塞的问题。
参考文献
[1]时钧等.化学工程手册，2版.
[2]大庆石化顺丁橡胶制品车间操作手冊.