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利用現代真空技術安全高效地清潔廢氣


Nouryon Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH 位于德國法蘭克福-霍赫斯特工業園區,除生產其他化學品外,還生產氯化烴類(CHC)產品, 提取甲烷氯化以及注滿和傾析氯化烴時產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。真空泵利用產生的真空吸入廢氣并在真空泵中進行壓縮,然后利用這種方式產生的超壓將廢氣輸送到后續清潔階段。
Nouryon 生產的氯化烴是許多領域要用到的基本化學品,例如:塑料和建筑材料以及油漆或藥物的生產。甲烷氯化會產生含氯化烴的廢氣,在將這些廢氣排放到大氣中前必須進行提取和清潔處理。注滿或傾析固定或移動罐時產生的廢氣也要使用相同的系統進行提取和清潔。此外,在對系統進行維護工作期間,必須確保不存在氯化烴。廢氣也通過 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)通過依次轉換包含所有清潔階段的完整清潔過程連續輸送廢氣。產生含氯化烴的廢氣的所有系統部件通過管道與收集罐相連,后者在真空泵的作用下處于輕微真空狀態。廢氣因此被吸入此容器,然后流經填充塔進行中和沖洗。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 ℃, 這會使主要是在中和清洗期間引入的水蒸汽凝結出來。廢氣在下游的低溫冷凍箱中被冷卻到 -25 ℃,大部分氯化烴都會因此從氣流中冷凝出來。剩余的氯化烴隨后會被活性炭過濾器過濾掉,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(空氣質量控制技術說明)工作,并被稱為 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, 此超壓通過下游冷卻器和活性炭過濾器輸送廢氣。
MINK 爪式真空泵通過變速驅動器按需工作,并通過收集罐中的壓力傳感器控制, 這意味著它將根據存在的廢氣量改變旋轉速度來調整其抽氣速率。
正如 Nouryon 負責施工的工程師 Sergej Diner 所指出的那樣,廢氣量可能會有很大差異。白天,當所有流程都滿載運行時,產生的廢氣比夜間多。系統連續運行,僅在進行維護工作時關閉。在進行此維護工作之前,當系統必須完全不含氯化烴時,在用氮氣進行惰化之前會產生最多的氣體。
羅茨風機過去通過清潔系統輸送廢氣, 由于含有氯化烴的腐蝕性氣體,風機級會在較短時間內發生強烈腐蝕。這種腐蝕和磨損降低了風機的性能,并且無法再施加必要的壓差, 因此,無法再可靠地抽取廢氣。此外,風機級必須每兩年更換一次,而這會導致停機并會產生約 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意。因此,他聯系了 Busch 普旭,特別是他已在其他流程中與 Busch 普旭有過合作并且體驗良好。在對流程和相應要求進行分析后,Busch 普旭的真空專家建議使用 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機的工作溫度高,這意味著可以盡可能避免真空泵內的廢氣發生冷凝。MINK 爪式真空泵不透氣且軸承充氮氣密封,因此廢氣不會通過軸承逸出。
借助爪式真空技術的無接觸壓縮原理,工作液和廢氣之間不會發生任何污染。
MINK 爪式真空泵自 2017 年 12 月開始投入使用。在連續運行六個月后,作為預防措施,Busch 普旭維修工程師將其打開,以檢查是否有磨損跡象, 發現真空泵沒有任何磨損和腐蝕跡象。
Sergej Diner 證實,即使運行了一年多后,也沒有發生任何功能故障、性能下降或其他真空泵問題——因此其清潔過程中一直連續運行,沒有出現任何問題。
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