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    催化燃燒:守護我們的藍天,RTO(蓄熱式熱氧化爐)廢氣治理的

    文章出處:王軒馳TAG標簽:廢氣(303)藍天(15)蓄熱(8) 人氣:發表時間:2020-04-23 11:14:07

        關于催化燃燒的介紹有很多,本文說的是催化燃燒:守護我們的藍天,RTO(蓄熱式熱氧化爐)廢氣治理的,特別說的是,如果要了解更詳細的內容,還請看如果您要了解催化燃燒:守護我們的藍天,RTO(蓄熱式熱氧化爐)廢氣治理的,主要講的是的知識,要了解更詳細的話,請繼續閱讀下邊的文章內容。摘要:經過調研 RTO (蓄熱式熱氧化爐) 設備處理VOCs(揮發性有機物)的運用實例,比照分析了VOCs處理作用及存在問題,結合RTO處理VOCs原理及相關標
    摘要:經過調研RTO(蓄熱式熱氧化爐)設備處理VOCs(揮發性有機物)的運用實例,比照分析了VOCs處理作用及存在問題,結合RTO處理VOCs原理及相關標準,指出選用RTO方法的利益及需求完善改善之處,為RTO設備的締造和運營供應教訓定見.在必定VOCs濃度區間規劃內,跟著VOCs濃度的升高,RTO對VOCs去除率呈上升趨勢,RTO對VOCs的必定去除量有保證.RTO設備比較適宜處理VOCs濃度為1000~8000 mg/m3的廢氣,三室式RTO設備可以統籌到處理功率和經濟性要求,現有干流三室式RTO比較適宜的VOCs廢氣處理量為10000~30000 m3/h.

    VOCs排放量已挨近或逾越NOx排放量,年排放量逾越2 000萬噸 ,在未來恰當長的時期內,VOCs必定是監管和處理要點。


    VOCs首要來源于溶劑的發作和運用部分,還有化工和醫藥出產、燃料油的運送和裝卸、廢物儲存、燃料燃燒和機動車尾氣排放等進程 J。


    許多VOCs具有神經、腎臟和肝臟毒性,甚至有致癌作用,能損害血液成分和心血管系統,誘發免疫系統疾病、內分泌系統及造血系統疾病。


    一同,VOCs也是參與大氣光化學反響進程的重要污染物之一,是構成光化學煙霧和PM2.5的重要前體物之一 。

    現在VOCs廢氣有多種處理方法,首要包括冷凝回收、高沸點溶劑吸收、活性炭吸附、燃燒處置等。
    根據VOCs廢氣發作特征及經濟性,RTO(蓄熱室氧化器)技術具有凈化功率高、污染物分解徹底、換熱功率高、節能、阻力低、風機裝機功率小等利益 ,對處理VOCs有著較廣泛的運用遠景。

    1 RTO技術淺析
    RTO(蓄熱式熱氧化爐)與傳統的催化燃燒、直燃式熱氧化爐比較,具有熱功率高(大于等于90%)、作業本錢低、能處理大風量低濃度(相關于廢氣排放而言)。
    RTO設備有兩室、三室以及多室設備,兩室RTO置VOCs的去除率在95% 一98%,三室RTO設備VOCs去除率可抵達98%以上。

    1.1 RTO原理
    兩室RTO沒有吹掃工序,在進行閥門切換時,部分VOCs廢氣沒有經過處理直接排放,然后下降了VOCs的去除功率。
    多室RTO是在廢氣量非常大的情況下,為保證廢氣進氣的均勻性,增加了一同進氣和出氣的蓄熱室數量。
    現在三室RTO是干流有用設備,較好的統籌了功率和出資本錢。

    三室RTO作業原理:三室RTO主體結構由燃燒室、三個陶瓷填料床和六個切換閥組成,當有機廢氣進入陶瓷床1后,陶瓷床1放熱,有機廢氣被加熱到必定溫度后進人燃燒室燃燒,一同發作的高溫氣體經過陶瓷填料床2,陶瓷床2吸熱蓄熱,高溫氣體被填料床2冷卻后,經過切換閥門排放,填料床3進行吹掃,以保證原進人填料床3而未反響的廢氣進入燃燒室燃燒,而不是直接排放;
    經過一段時間后,閥門切換,廢氣從填料床2進入,填料床2放熱,填料床3蓄熱,填料床1進行吹掃;
    然后在填料床3進氣,填料床1蓄熱,填料床2進行吹掃;
    這樣周期性地切換,就可連續處理有機廢氣。
    其作業原理示意圖見圖1。


     
    1.2 RTO安全預處理方法
    由于RTO設備常選用明火進行作業,簡略發作爆炸事端,是運用RTO設備比較關心的問題。
    廢氣的安全預處理方法首要包括:(1)濃度控制:為安全起見,防止爆炸或火災,廢氣中VOCs的濃度一般應控制在25%LEL(爆炸濃度下限)以下;
    (2)回火控制:為防止回火,在規劃管道標準時應使廢氣的最低流速一向大于回火速度,并且選取恰當的安全系數;
    (3)安全方法:可以采用設置文丘里阻火器、回火防止器、安全液封、空氣稀釋、無回火噴射等安全控制方法;
    (4)報警連鎖:設置爆炸或回火報警儀及安全聯鎖控制系統。

    1.3 RTO設備的優缺點
    RTO設備經過多年的作業及改善打開,表現出必定的優缺點。
    其利益首要有:(1)簡直可以處理所有含有機化合物的廢氣,可以處理風量大、濃度低(相關于直燃燃燒爐)的有機廢氣;
    (2)可以習氣廢氣中VOCs的組成和濃度的改動、不堅決;
    (3)對廢氣中夾藏少量塵土、固體顆粒不靈敏;
    (4)在所有熱力燃燒凈化法中熱功率最高(>90%);
    (5)在適宜的廢氣濃度條件下無需增加輔佐燃燒而完成自供熱操作;
    (6)凈化功率高(三室>98%,兩室95% ~98%),維護作業量少,操作安全牢靠;
    (7)有機沉積物可周期性地鏟除,蓄熱體可更換;
    (8)整個設備的壓力丟掉較小(RTO設備系統總壓力丟掉一般<3 000 pa,隨所用蓄熱體的結構類型、氣體速度而變),設備運用壽數長。

    首要缺點有:(1)設備重量大(由于選用陶瓷蓄熱體)、容積大;
    (2)要求盡或許連續操作;
    (3)出資費用相對較高;
    (4)關于大風量、低濃度廢氣而言,作業費用仍然偏高;
    (5)存在必定的火災爆炸危險,國產表面質量不過關,國外品牌價格貴。

    1.4 RTO作業中出現的問題
    根據RTO調研情況,處置含石油醚廢氣的RTO設備和處置含異丙醚廢氣的RTO設備發作過屢次爆炸事端,雖然處理濃度明顯低于爆炸下限。
    經分析,石油醚和異丙醚具有閃點低、揮發性強的特征,因此RTO處理VOCs廢氣,須注重低閃點物質(石油醚、異丙醚、乙醚、環已烷等);
    主張低閃點VOCs不進入RTO處理設備,單獨選用碳纖維吸附方法處理。

    根據調研分析,現在RTO設備作業控制參數比較單一。
    現在首要監控的作業參數為燃燒室溫度,進氣VOCs濃度在線監測儀器反響的數據不精確,然后不能預先確定助燃燃料的助燃量,這就構成燃燒室溫度出現不堅決。
    在VOCs濃度過高時出現燃燒室溫度過高現象,或許會構成蓄熱體的損壞,下降RTO設備的運用壽數。
    現在RTO國產表面質量不過關,大多不可以滿意作業處理要求。

    選用RT0設備處理VOCs廢氣單位多為?;烦霎a或運用企業,運用進程中特別憂慮出現爆炸。
    由于RTO設備的作業研討、規劃標準和在線監控數據比較欠缺,出于安全考慮,現在RTO設備作業企業對接入VOCs廢氣的類別及濃度比較保存。

    1.5 RTO作業經歷參數
    根據RTO設備作業情況調研情況及相關材料,三室式RTO設備可以統籌到處理功率和經濟性要求;
    現在,一般規劃廢氣處理風量為10 000~30 000m3/h時,占地面積、規劃、材料要求、設備設備、作業控制等方面比較適用,特別小風量和大風量都不適宜選用三室式RTO。

    之間,助燃燃料為天然氣或柴油或廢溶劑。
    要求進入RTO設備的VOCs廢氣濃度在1 000—8 000 mg/m3才具有明顯的經濟可行性;
    據相關材料分析,VOCs濃度抵達2 000 mg/m3以上時,RTO設備不運用助燃燃料也可正常作業。
    故為配套RTO設備的正常安穩作業,有必要對收集VOCs的收集系統進行密閉、合理、系統化規劃,進而保證歸納進人RTO設備的VOCs廢氣濃度在適宜的規劃內。

    RTO設備規劃燃燒室溫度在850oC以上,實踐作業溫度在720℃以上,在保證VOCs去除率的前提下,恰當下降燃燒室溫度可以減少助燃燃料運用量,下降作業費用。
    RTO設備熱運用功率在90%以上,三室RTO的VOCs去除率可抵達99% 以上。
    RTO整個系統的壓力丟掉一般小于3 000 Pa。

    2 RTO運用事例分析
    現在VOCs廢氣首要選用噴淋、活性炭吸附技術進行結尾治理,但跟著RTO技術的打開和國產設備的老練,選用RTO處理VOCs廢氣越來越遭到喜愛,這首要是RTO具有運用廣泛性、分解徹底性、去除功率高、經濟可接受性強等優勢。

    2.1 RTO設備作業數據調研
    為了解RTO設備實踐作業作用及VOCs去除率,對不同企業的RTO設備竣工環保驗收監測數據進行了收集。
    調研的4家企業RTO設備數據見表1。

     
     
    現在RTO設備較多運用化工制藥行業,接入RTO設備的VOCs類別較多,RTO設備對多種VOCs廢氣均有必定去除率。

    2.2 RTO設備數據分析
    首要,對VOCs歸納廢氣去除情況進行分析,對調研4家企業的VOCs廢氣進行加和核算,并按RTO設備進口VOCs濃度從低到高進行排序,分析RTO設備進口濃度改動時VOCs的去除率,數據分析情況如圖2所示。

     
    從圖2中可以看出,跟著RTO設備進口VOCs濃度的升高,VOCs去除率逐漸升高,進口濃度抵達900 ms/m3時,VOCs去除率挨近理論去除率(99%)。
    這充分說明,跟著VOCs廢氣濃度的升高,RTO設備對VOCs的必定去除量有保證,從VOCs的必定去除量方面考慮,RTO設備具有很明顯的優越性。

    根據蕭琦、姜澤毅等的研討 ,燃燒爐出口總VOC濃度隨燃燒爐人口總VOC濃度呈線性改動;
    燃燒爐損壞去除率隨燃燒爐人口總VOC濃度升高略有升高,損壞去除率底子保持在95%左右。
    在必定的燃燒溫度下,損壞去除率理論上不受人口總VOC濃度影響;
    實踐運用中損壞去除率隨燃燒爐進口總VOC濃度升高而略有升高,或許是由于高濃度下燃燒爐內溫度場更均勻所構成的。
    而燃燒爐出口總VOC濃度隨燃燒爐人口總VOC濃度呈線性改動,說明設備出口未經處理的VOC或許首要是由換向閥門處的走漏導致。
    該研討RTO設備的VOCs規劃為2 000~6 000 mg/m3,閥門走漏量為總流量的2.24% 。
    實踐調研為三室RTO,根據規劃計劃閥門漏風量在1% 以下,故理論VOCs去除率可挨近99% ;
    從漏風率方面考慮,調研RTO去除率高于蕭琦、姜澤毅等研討RTO設備的VOCs去除率。


    2.3 RTO運用小結
    根據RTO實踐作業數據及相關材料分析,RTO具有VOCs去除率比較高,自動化程度高,作業操作處理便當等利益,但一同也有必定的束縛束縛條件。
    從安全性、經濟性和VOCs去除作用方面考慮,RTO設備比較適宜處理VOCs濃度為1 000~8 000mg/m3的廢氣;
    濃度過低,去除功率下降,且需求較多的助燃燃料,經濟性下降;
    濃度過高,超出RTO規劃溫度,簡略損壞蓄熱體,甚至出現火災事端。

    3 結語
    (1)根據調研RTO設備對VOCs的去除數據分析,跟著VOCs廢氣濃度的適度前進,RTO設備對VOCs的必定去除量越有保證,從VOCs的必定去除量方面考慮,RTO設備具有很明顯的優越性,可保證VOCs的必定排放量控制在必定的規劃內,杜絕稀釋排放現象。

    (2)跟著RTO設備進口VOCs濃度的適度升高,VOCs的去除率逐漸前進,進口濃度抵達900mg/m3時,VOCs去除率挨近理論去除率(99%)。
    VOCs濃度過低(如6.7 mg/m3)時,RTO對VOCs的去除率明顯下降,這或許與少量助燃燃料未燃燒排放有關。

    (3)三室式RTO設備可以統籌到處理功率和經濟性要求,若規劃VOCs廢氣處理量在10 000—30 000 m3/h,濃度在1 000—8 000 mg/m3時,一同做到低閃點物質不進人RTO設備,RTO是一種非常牢靠適用的VOCs廢氣處理方法。

     

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