Применение вакуумных насосов в оборудовании для очистки от летучих органических соединений.

В процессах очистки от летучих органических соединений (ЛОС) основная функция вакуумных насосов заключается в создании отрицательного давления для отвода высококонцентрированных органических паров с целью сбора отходящих газов, вакуумной десорбции и регенерации растворителя. Для обработки распространенных ЛОС с большим объемом воздуха и низкой концентрацией обычно используются только вытяжные вентиляторы. Вакуумные насосы устанавливаются не на всем оборудовании для очистки от ЛОС; они применяются только в определенных процессах.

1. Технологические процессы по удалению летучих органических соединений с использованием вакуумных насосов.

Процесс адсорбции-вакуумной десорбции (адсорбция и извлечение активированного угля/молекулярных сит)

Это наиболее типичный сценарий применения вакуумных насосов для оборудования, работающего с летучими органическими соединениями (ЛОС). Когда адсорбент достигает насыщения, вместо продувки горячим азотом применяется вакуумная десорбция. Вакуумный насос откачивает воздух из адсорбционного резервуара для снижения температуры кипения, десорбирует органические компоненты, адсорбированные на материале, извлекает газообразные ЛОС высокой концентрации и подает их в конденсатор для конденсации в жидкий растворитель для регенерации. Распространенные модели: жидкостно-кольцевой вакуумный насос, вакуумная установка Рутса с жидкостно-кольцевым теплообменником, вакуумный насос с сухим шнеком.

Закрытая система сбора отходящих газов от технологического оборудования (реакторы, резервуары для хранения, процессы дистилляции и дегазации).

В химическом, лакокрасочном и смоляном производстве летучие органические соединения (ЛОС) образуются в реакторах, при сбросе и вакуумной дегазации. Камера оборудования поддерживается под отрицательным давлением. Вакуумный насос напрямую откачивает органические отходящие газы, улетучивающиеся в процессе, и подает их в конденсационные и абсорбционные установки для предотвращения утечки ЛОС.

Разница: при обычной системе сбора газа используются вентиляторы для откачки газа из трубопроводов; вакуумные насосы создают отрицательное давление внутри закрытых емкостей.

Установки для конденсации и рекуперации летучих органических соединений

Для конденсации высококонцентрированных органических отходящих газов вакуумные насосы поддерживают отрицательное давление в системе конденсации, снижают точку росы органических веществ и повышают эффективность регенерации растворителей; они в основном используются в процессах регенерации органических растворителей.

Оборудование для улавливания паров

Для улавливания паров из резервуаров в некоторых процессах используются вакуумные насосы для извлечения летучих паров нефти из резервуарных парков.

2. Оборудование для удаления летучих органических соединений, обычно без вакуумных насосов.

Распылительный скруббер, УФ-фотокаталитическое окисление, термическое окисление RCO/RTO, десорбция активированным углем с использованием горячего воздуха. Отработанный газ для такого оборудования работает под небольшим отрицательным/небольшим положительным давлением при большом расходе воздуха. Требуются только центробежные вытяжные вентиляторы, вакуумные насосы не нужны.

Ключевой момент: вентиляторы принудительной тяги обрабатывают большие объемы отходящих газов при атмосферном давлении; вакуумные насосы обслуживают закрытые камеры для органических паров с низким расходом и высокой концентрацией.

3. Рекомендации по выбору вакуумного насоса для работы с летучими органическими соединениями.

Характеристики среды: органические пары, частично конденсирующиеся и содержащие растворители; предпочтительна взрывозащищенная конструкция.

Жидкостно-кольцевой вакуумный насос: низкая стоимость, выдерживает небольшое количество конденсируемых паров. Недостаток: производит сточные воды, содержащие летучие органические соединения, что требует дополнительной очистки. Подходит для сценариев со средней концентрацией, где образование сточных вод допустимо.

Сухой вакуумный насос (сухой винтовой тип): не требует рабочей жидкости, не образует сточных вод, обеспечивает высокую чистоту извлекаемого растворителя; более высокая стоимость. Подходит для высокотехнологичных проектов по извлечению растворителей, требующих нулевого образования сточных вод.

Установка Рутса-жидкостного кольца: более высокий предельный вакуум, применяется в процессах, требующих десорбции в условиях высокого вакуума.

Материал: детали, контактирующие с органическими парами и смачиваемые жидкостью, должны быть устойчивы к коррозии, вызываемой органическими растворителями; двигатели должны быть взрывозащищенными.

4. Пункты, вызывающие путаницу

Вакуумные насосы перекачивают газ (пары летучих органических соединений); центробежные насосы перекачивают только распыляемую жидкость и охлаждающую жидкость и не могут откачивать отработанный газ.

Вакуумная десорбция ≠ десорбция горячим воздухом: при десорбции горячим воздухом используются вентиляторы, тогда как для вакуумной десорбции требуются вакуумные насосы.