China: Hoe moet je VOC-staartgas afvoeren? 

Eerlijk gezegd, als je over recycling hoortstaartgas VOCin China is het eerste dat in je opkomt katalytische naverbranding of koolstofadsorptie. Maar in de praktijk, vooral in chemische fabrieken in Sichuan of Shandong, komt alles vaak niet neer op de keuze van de technologie, maar op de vraag hoe deze in de bestaande productie kan worden gestopt, die niet kan worden gestopt. Ik heb vaak gezien hoe projecten, mooi op papier, struikelen door een banaal gebrek aan installatieruimte of schommelingen in de gassamenstelling. Dit is waar ik het over wil hebben.

Waar de hond begraven ligt: gassamenstelling en papierstandaarden

De grootste fout is om te beginnen met ontwerpen met alleen paspoortgegevens of verouderde metingen.Vluchtige organische stoffen- het concept is flexibel. Bij de ene verf- en lakproductie kunnen het aromatische koolwaterstoffen zijn, bij de andere - esters en ergens - allemaal samen, en zelfs met onzuiverheden van zwavel of organosilicium. Deze laatste zijn overigens een killer voor de meeste katalysatoren. Er was een voorbeeld in een fabriek in Fuzhou: ze installeerden een RTO (regeneratieve thermische oxidator) en zes maanden later daalde de efficiëntie met 40% dankzij silicium, waarover in de eerste gegevens bescheiden werd gezwegen.

De emissieregels worden strenger, ja. Maar vaak kijken lokale milieu-inspecteurs minder naar subtiele grammen per kubieke meter dan naar zichtbare rook en geur. Daarom is een klant soms bereid een systeemefficiëntie van 90% te accepteren als de geur gegarandeerd wordt verwijderd, in plaats van 99% na te jagen met dure technologie. Het is een kwestie van economie en praktisch compromis.

En nog een nuance: concentratie. Theoretisch vereisen thermische methoden een bepaalde calorische waarde van het gas om het proces autothermisch te laten zijn. In de praktijk is de stroom vaak onstabiel: overdag is er één samenstelling, 's nachts een andere, wanneer een partij grondstoffen wordt gewisseld, een derde. Als je een systeem ontwerpt voor piekwaarden, zal het een gouden uitkomst zijn. Als het onder medium staat, zal het tijdens perioden van lage concentratie veel brandstof verbruiken om de temperatuur op peil te houden. Je moet dus omdraaien en soms buffertanks of bijmengsystemen toevoegen.

Technologieën in het veld: wat werkt en wat stof verzamelt in het magazijn

Adsorptie op actieve kool is een klassieker in het genre. Goedkoop in aanschaf en relatief eenvoudig te installeren. Maar dit is een tweesnijdend zwaard. Regeneratie van steenkool is een ander verhaal met stoom of hete stikstof, en dan ergens anders dit condensaat afvoeren, wat op zichzelf al gevaarlijk afval is. Ik zag installaties waar koolstofpatronen werden vervangen als filters in een stofzuiger, en de oude steenkool eenvoudigweg naar een stortplaats werd gestuurd - wat voor soort ecologie is dat? Voor lage concentraties en kleine stromen is het prima, maar voor serieuze productie is het een halve maatstaf.

Katalytische oxidatie (CO) is mijn favoriete discussieonderwerp. In theorie is het effectief; de bedrijfstemperatuur is lager dan die van puur thermische methoden, wat een besparing op energiebronnen betekent. Maar de Chinese markt wordt overspoeld met katalysatoren van uiteenlopende kwaliteit. Goed, bestand tegen vergiftiging, met de juiste drager - duur. En vaak stoppen ze iets goedkoper, en dan vragen ze zich af waarom de activiteit na een jaar of twee afneemt. Het belangrijkste punt is de voorlopige zuivering van gas uit stof en katalysatorgif. Dit wordt vaak verwaarloosd.

Maar RTO en RCO (regeneratieve oxidatiemiddelen) zijn al zware artillerie. Een rendement van 95-99% is een realiteit. Maar! Dit zijn enorme installaties, duur om te installeren en die hooggekwalificeerd onderhoud vereisen. Ze worden geïnstalleerd in grote petrochemische of farmaceutische fabrieken. Ik herinner me een project voor een bandenfabriek in Shandong: een RCO-installatie ter grootte van een huis van drie verdiepingen. De moeilijkheid lag niet eens op zichzelf, maar in het systeem voor het verzamelen en transporteren van gas van tientallen emissiepunten door de hele centrale. Pijpleidingen, ventilatoren, explosiebeveiliging - de kosten van deze leidingen zijn soms vergelijkbaar met de kosten van de oxidatiemachine zelf.

Niet voor de hand liggende valkuilen: energie, ruimte en mensen

Vaak draait het allemaal om energie. Thermische methoden zijn vraatzuchtig. In regio's waar er problemen zijn met elektriciteit of gas, kan het project al in de fase waarin de terugverdientijd wordt berekend, onrendabel worden. Soms is het winstgevender om het niet te recyclen, maar het op te vangen en terug te sturen naar het proces, als dit technologisch mogelijk is. Bijvoorbeeld terugwinning van oplosmiddelen met behulp van condensatie onder diepe koeling. Maar dit is ook geen wondermiddel: de apparatuur is wispelturig en vereist een stabiele dampsamenstelling.

Ruimte is de vloek van oude fabrieken. Ze zijn gebouwd in een tijd waarin het milieu het laatste was waar ze aan dachten. Er is simpelweg nergens een nieuwe installatie te plaatsen. We moeten onze toevlucht nemen tot trucs: apparatuur op daken plaatsen en deze buiten de perimeter verplaatsen, wat de communicatie verlengt en de verliezen vergroot. En ook goedkeuringen, inspecties van brandweerlieden... Bureaucratie kan de implementatie maanden vertragen.

En het allerbelangrijkste: personeel. Je kunt de modernste Duitse installatie installeren, maar als er geen ingenieur in de fabriek is die het principe van de werking ervan begrijpt, en de operators het als een last zien, dan zal alles snel in verval raken. Het opleiden van personeel is geen begrotingspost, maar een voorwaarde voor succes. Vaak ontstaan ​​storingen niet door gebrekkige technologie, maar door de menselijke factor: ze hebben het filter op het verkeerde moment vervangen, een technische inspectie gemist of verkeerd gereageerd op een noodsignaal.

Ervaring uit het project: case met Chengdu Yizhi Technology

Zo werkte ik samen met ontwerpers vanChengdu Yizhi Technologie Co.(hun website overigenshttps://www.yzkjhx.ru). Dit is hun moederbedrijf, Huaxi Technology, dat al heel lang actief is in de chemische industrie. Hun aanpak is vaak praktisch: leg niet het duurste op, maar voer eerst een uitgebreide audit uit. Ik herinner me hun project voor een polymeerfabriek in Chengdu. De taak was om gassen uit reactoren te gebruiken, een complex mengsel met variabele stroomsnelheden.

Ze stelden een hybride systeem voor: eerst condensatie om de meest waardevolle componenten op te vangen (teruggevoerd naar de cyclus, waardoor grondstoffen werden bespaard), en de resterende laaggeconcentreerde stroom werd naar een katalytische oxidatie-eenheid gestuurd. Maar niet de standaard, maar met een katalysator op maat die beter bestand is tegen eventuele onzuiverheden. De truc zat hem in het besturingssysteem, dat realtime de temperatuur op het katalysatorbed bewaakte en de verwarming aanpaste. Dit maakte het mogelijk om het energieverbruik tijdens perioden van lage belasting te verminderen.

Er waren problemen tijdens de inbedrijfstelling. We hielden geen rekening met de trillingen van de naburige compressor - de bevestigingen van de gasleidingen moesten worden aangepast. En de plaatselijke elektriciens hebben de fasen door elkaar gehaald bij het aansluiten van de hoofdventilator... Kleine dingen, maar daardoor liepen de deadlines vertraging op. Hierdoor werkt het systeem en is de klant tevreden. Maar de belangrijkste conclusie die ik trok toen ik naar dit en andere projecten keekChengdu Yizhi-technologie: succes hangt af van de mate van onderdompeling in de technologie van de broninstallatie zelf. Zonder dit is elk, zelfs het beste, recyclingsysteem slechts duur speelgoed.

In plaats van een conclusie: hardop nadenken over de toekomst

Waar gaat alles heen? Het lijkt mij dat de toekomst niet in één supertechnologie ligt, maar in een slimme combinatie van methoden. Snijd eerst zoveel mogelijk af en breng terug in het proces wat van waarde is. Vervolgens - om te vernietigen wat niet behouden kon worden, met een minimaal energieverbruik. En dit alles staat onder controle van sensoren en algoritmen die zich aanpassen aan veranderingen. Het ideaal is een gesloten kringloop, zonder uitstoot. Maar we zijn er nog lang niet.

Er is tegenwoordig veel rumoer rond membraantechnologieën en concentratiemethoden, maar ze zijn nog steeds zeldzame gasten in de grootschalige chemie. Duur. En in China is, ondanks alle strikte regelgeving, de prijskwestie vaak doorslaggevend. Daarom bij het kiezen van een recyclingtechnologiestaartgas VOC, je moet de waarheid onder ogen zien: wat de fabriek zich hier en nu kan veroorloven, wat de moeite waard zal zijn, en wat zal uitmonden in een museumtentoonstelling die pas vóór inspectie wordt aangezet. Soms is het beter om een ​​eenvoudig maar betrouwbaar systeem te maken dat ook daadwerkelijk elke dag werkt, dan een complex en duur monster dat stilstaat door gebrek aan specialisten of geld om het te onderhouden. Het komt allemaal neer op gezond verstand en gedetailleerde kennis van uw productie. Zonder dit zal geen enkele technologie helpen.