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化工企業的冷卻塔部分VOCs核算方法解析、對比及實例計算!!
發布時間:2020-05-08 16:21:31

       某化工企業一廠一方案如何寫?這是個大話題,首先要學會十二大污染源排查核算怎么做,石化行業環保部發布源排查指南,醫藥、農藥及煤化工等企業都可以參照執行。

      當工藝裝置內的換熱器因腐蝕穿孔等原因發生泄漏時,含有機物的物料會經換熱器滲漏到循環冷卻水中,再經冷卻塔的汽提作用和風吹逸散外排至大氣環境,因此,冷卻塔部分是VOCs泄漏源之一。



2015年,環保部將石化企業VOCs排放源歸為12項,為了估算石化企業循環冷卻水系統的VOCs 排放量,環保部《石化行業VOCs 污染源排查工作指南》給出了三種核算方法,分別為汽提廢氣監測法、物料衡算法和排放系統法。


  1. 汽提廢氣監測法:汽提廢氣監測法采用直流系統汽提水樣,在汽提塔出口,現場通過FID分析儀器直讀現場VOCs濃度GC/FID 氣相色譜/離子火焰檢測器等其它方法測得廢氣中各揮發性有機物的濃度再計算總VOCs濃度,從而核算水中可汽提VOCs 的排放量。該方法與頂空法類似,都是直接在水樣上方的氣體空間取樣測試,頂空法是在自然狀態下待樣品達到氣液平衡時取樣,而汽提廢氣監測法依靠汽提作用使氣液兩相達到一個平衡點。但,此方法可測量冷卻水中沸點低于60℃ 的易汽提組分的濃度。


  2. 物料衡算法:利用冷卻水暴露到空氣前后各組分濃度的變化和冷卻水循環量估算冷卻水系統VOCs釋放量,采用國家標準HJ 501《水質總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法》中可吹出有機碳(POC)替代“逸散性可揮發性有機物”濃度估算冷卻水污染物排放量。


  3. 排放系數法:當不具備條件獲得監測數據時,石化企業循環水冷卻水系統VOCs 排放量還可采用排放系數法進行估算,根據《石化行業VOCs 污染源排查工作指南》,石化企業冷卻水系統VOCs的排放系數可取7.19 ×10-7t/m3循環水量。

工程核算實例:


以地石化企業180 萬t /a 苯甲酸生產裝置為例,該裝置配套循環冷卻水系統供水能力為70000 m3 /h,給水壓力0. 5MPa,回水壓力0.2MPa。


  1.   汽提廢氣監測法運用汽提廢氣監測法基于實驗室模擬,監測結果重現性較差,可靠性較低,本次未采用,也不推薦采用。


  2. 物料衡算法按照國家標準《水質總有機碳的測定燃燒氧化-非分散紅外吸收法》( HJ501-2009) 測定冷卻水系統進出口水樣中可吹出有機碳( POC) 的量,取其差值作為冷卻水中可揮發性有機物的逸散量,再結合冷卻水系統的水量來估算。


經監測,該冷卻水系統ΔPOC 約為0.2mg /L。按照循環水量70000m3/h,年運 行8000h進行估算,該冷卻水系統VOCs的年排放量為112t/a。


C. 排放系數法:排放系數取7.19× 10-7t/m3-循環水量,該冷卻水系統年循環水量為56×10 7m3/a,則采用排放系數法的估算值為403 t/a,與物料衡算法的估算值的絕對差值高達將近300噸每年。排放系數法中的系數設定值偏高,是國家環保部門為了促使企業實施冷卻水系統 VOCs 持續監測計劃而制定的懲罰性指標,該估算值偏大,一般不適用于冷卻水循環量較高的大型冷卻水系統。


因此,VOCs排查集核算時一廠一方案的重要內容,如何較為貼合實際去核算一個企業的VOCs排量是個非常關鍵性的問題,這涉及到企業的投資和環保稅的繳納,不同方法的核算差距較大,服務型第三方更應多站在企業角度,避免使用最簡單粗暴的核算方法。


 
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