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利用現代真空技術(shù)安全高效地清潔廢氣


Nouryon Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH 位于德國法蘭克福-霍赫斯特工業(yè)園區,除生產(chǎn)其他化學(xué)品外,還生產(chǎn)氯化烴類(lèi)(CHC)產(chǎn)品, 提取甲烷氯化以及注滿(mǎn)和傾析氯化烴時(shí)產(chǎn)生的廢氣并輸送到中央清潔系統。Nouryon 使用 Busch 普旭的 Mink 爪式真空泵提取并輸送該廢氣。真空泵利用產(chǎn)生的真空吸入廢氣并在真空泵中進(jìn)行壓縮,然后利用這種方式產(chǎn)生的超壓將廢氣輸送到后續清潔階段。
Nouryon 生產(chǎn)的氯化烴是許多領(lǐng)域要用到的基本化學(xué)品,例如:塑料和建筑材料以及油漆或藥物的生產(chǎn)。甲烷氯化會(huì )產(chǎn)生含氯化烴的廢氣,在將這些廢氣排放到大氣中前必須進(jìn)行提取和清潔處理。注滿(mǎn)或傾析固定或移動(dòng)罐時(shí)產(chǎn)生的廢氣也要使用相同的系統進(jìn)行提取和清潔。此外,在對系統進(jìn)行維護工作期間,必須確保不存在氯化烴。廢氣也通過(guò) MINK 爪式真空泵提取,然后用氮氣將系統或系統部件惰化。
MINK 爪式真空泵(圖 1)通過(guò)依次轉換包含所有清潔階段的完整清潔過(guò)程連續輸送廢氣。產(chǎn)生含氯化烴的廢氣的所有系統部件通過(guò)管道與收集罐相連,后者在真空泵的作用下處于輕微真空狀態(tài)。廢氣因此被吸入此容器,然后流經(jīng)填充塔進(jìn)行中和沖洗。中和后的廢氣在 MINK 爪式真空泵中被壓縮并輸送到冷卻器,在那里它們被冷卻到 0 ℃, 這會(huì )使主要是在中和清洗期間引入的水蒸汽凝結出來(lái)。廢氣在下游的低溫冷凍箱中被冷卻到 -25 ℃,大部分氯化烴都會(huì )因此從氣流中冷凝出來(lái)。剩余的氯化烴隨后會(huì )被活性炭過(guò)濾器過(guò)濾掉,這樣凈化后的氣體就可以作為廢氣排放到大氣中。清潔系統按照 TA Luft(空氣質(zhì)量控制技術(shù)說(shuō)明)工作,并被稱(chēng)為 Ex 2 危險區。
在真空泵上游的工藝步驟中,廢氣在 -10 至 -30 mbar 的真空下被吸入,這對應于 990 mbar 至 970 mbar 的絕對壓力。廢氣在真空泵中被壓縮并使其處于約 150 mbar 的超壓狀態(tài), 此超壓通過(guò)下游冷卻器和活性炭過(guò)濾器輸送廢氣。
MINK 爪式真空泵通過(guò)變速驅動(dòng)器按需工作,并通過(guò)收集罐中的壓力傳感器控制, 這意味著(zhù)它將根據存在的廢氣量改變旋轉速度來(lái)調整其抽氣速率。
正如 Nouryon 負責施工的工程師 Sergej Diner 所指出的那樣,廢氣量可能會(huì )有很大差異。白天,當所有流程都滿(mǎn)載運行時(shí),產(chǎn)生的廢氣比夜間多。系統連續運行,僅在進(jìn)行維護工作時(shí)關(guān)閉。在進(jìn)行此維護工作之前,當系統必須完全不含氯化烴時(shí),在用氮氣進(jìn)行惰化之前會(huì )產(chǎn)生最多的氣體。
羅茨風(fēng)機過(guò)去通過(guò)清潔系統輸送廢氣, 由于含有氯化烴的腐蝕性氣體,風(fēng)機級會(huì )在較短時(shí)間內發(fā)生強烈腐蝕。這種腐蝕和磨損降低了風(fēng)機的性能,并且無(wú)法再施加必要的壓差, 因此,無(wú)法再可靠地抽取廢氣。此外,風(fēng)機級必須每?jì)赡旮鼡Q一次,而這會(huì )導致停機并會(huì )產(chǎn)生約 35,000 歐元的費用。
對于施工工程師 Sergej Diner 而言,這種情況令人非常不滿(mǎn)意。因此,他聯(lián)系了 Busch 普旭,特別是他已在其他流程中與 Busch 普旭有過(guò)合作并且體驗良好。在對流程和相應要求進(jìn)行分析后,Busch 普旭的真空專(zhuān)家建議使用 MINK 爪式真空泵。它根據必要的 ATEX 要求(內部和外部:II 2G IIB3 T3)進(jìn)行認證,并以壓縮級的防腐涂層為標準。. 此外,其工作溫度比羅茨風(fēng)機的工作溫度高,這意味著(zhù)可以盡可能避免真空泵內的廢氣發(fā)生冷凝。MINK 爪式真空泵不透氣且軸承充氮氣密封,因此廢氣不會(huì )通過(guò)軸承逸出。
借助爪式真空技術(shù)的無(wú)接觸壓縮原理,工作液和廢氣之間不會(huì )發(fā)生任何污染。
MINK 爪式真空泵自 2017 年 12 月開(kāi)始投入使用。在連續運行六個(gè)月后,作為預防措施,Busch 普旭維修工程師將其打開(kāi),以檢查是否有磨損跡象, 發(fā)現真空泵沒(méi)有任何磨損和腐蝕跡象。
Sergej Diner 證實(shí),即使運行了一年多后,也沒(méi)有發(fā)生任何功能故障、性能下降或其他真空泵問(wèn)題——因此其清潔過(guò)程中一直連續運行,沒(méi)有出現任何問(wèn)題。
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