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VOCs吸附工艺过程研究与开发

返回列表 浏览量:394 发布日期:2020-11-27 11:02:32【

  石化设备生产制造过程中一般会产生有机化学挥发气,即VOCs,如果治理措施不够全面,将导致自然环境受到污染,人体健康受到损害,从而影响社会的绿色发展观念,与当前社会发展的绿色观念相矛盾,对建设绿色、环保社会不利。因此,如何高效地治理VOCs成为当今社会必须高度关注的难题。吸附方法是目前应用最为广泛的一种方法,用吸附方法解决VOC费用低、吸附效果极好且不易产生副产物的问题。对吸附过程进行模拟提升,对于具体的整治过程具有重要的参考现实意义。

  恒步长过程模拟软件AspenPlus是现阶段大中小型通用的模拟软件,里边有许多模型都可以应用于各种过程模拟,但它还缺乏部分模块的实际运行模型,如吸附过程等。吸附器的过程是一个动态的过程,现阶段没有适用于手机的软件来进行测量,本研究建立了吸附器模型,并编写了手机软件,放置到Aspen计算软件中,方便用户使用。本文针对吸附过程进行了模拟模拟的提升加工工艺的科学研究,原料为10000Nm3/h化工厂的有机废气。采用AspenPlus中的用户2控制模块,以VBA语言编写VOCs吸附模型,对吸附体进行势流仿真。本实验所建立的吸附模型,可以根据客户对料层、吸附剂、温度、工作压力、进料标准、Langmuir吸附等温线数据信息等主要参数,通过传输方程计算出VOC出口浓度与时间的相关性,即通过曲线图。采用该模型,在VOCs吸附过程中,将料层高宽比设为10m,直径为1.35m,测量得到吸附结果,吸附5天后,料层入口和出口的VOCs成分浓度分别为:二甲苯48ppm>室内甲醛28ppm,二甲苯7ppm,苯3ppm,根据我国工业废气标准,污染物排放已符合排放标准。吸附率较高的分别是:对二甲苯、室内甲醛、82.3%、二甲苯、95.9%、95.7%的苯。因此,在严格推荐的机械设备主要参数标准下,对该工艺的吸附实际运行时间设定为5天。

  化工有机废气温度较高,一般为250°C,而吸附则以25°C标准进行,因此需要加热交换器进行减温后再吸附。针对这一工艺中的换热器-板式换热器,采用C#语言,在VisualStudio开发工具中开发设计了一种板式换热器通用绘图软件。在此过程中,将250°C的有机废气温度降低到25°C,经经设计方案的板式换热器测得:换热板安全通道数8,总传热面积为1063.1米?总热传导系数560.2W/(m2K)>损耗量48.2毫帕。

  本文针对VOCs吸附装置,采用Fluent势流模拟软件Fluent,以颗粒大小作为自变量,对速率场和工作压力场进行了提升,以粒度作为自变量,寻求更合适的吸附主参数。通过模拟得到,当吸附剂颗粒粒度为2毫米时,汽体流动更加均匀,并且在吸附器顶部设置一个布布器可以合理地改善吸附器汽体布布不均这一难题,提高了吸附器对汽体的吸附效率,从而提高了在此标准下的平均水流量约0.28m/so。

  

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