? 守護(hù)我們的藍(lán)天，RTO(蓄熱式熱氧化爐)廢氣治理的
發(fā)布時間：2019-03-15 13:49 點(diǎn)擊：
摘要：經(jīng)過調(diào)研RTO(蓄熱式熱氧化爐)設(shè)備處理VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)的運(yùn)用實(shí)例,比照分析了VOCs處理作用及存在問題,結(jié)合RTO處理VOCs原理及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),指出選用RTO方法的利益及需求完善改善之處,為RTO設(shè)備的締造和運(yùn)營供應(yīng)教訓(xùn)定見.在必定VOCs濃度區(qū)間規(guī)劃內(nèi),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(shè)備比較適宜處理VOCs濃度為1000~8000 mg/m3的廢氣,三室式RTO設(shè)備可以統(tǒng)籌到處理功率和經(jīng)濟(jì)性要求,現(xiàn)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(dāng)長的時期內(nèi)，VOCs必定是監(jiān)管和處理要點(diǎn)。VOCs首要來源于溶劑的發(fā)作和運(yùn)用部分，還有化工和醫(yī)藥出產(chǎn)、燃料油的運(yùn)送和裝卸、廢物儲存、燃料燃燒和機(jī)動車尾氣排放等進(jìn)程 J。許多VOCs具有神經(jīng)、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(tǒng)，誘發(fā)免疫系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌系統(tǒng)及造血系統(tǒng)疾病。一同，VOCs也是參與大氣光化學(xué)反響進(jìn)程的重要污染物之一，是構(gòu)成光化學(xué)煙霧和PM2.5的重要前體物之一 。
現(xiàn)在VOCs廢氣有多種處理方法，首要包括冷凝回收、高沸點(diǎn)溶劑吸收、活性炭吸附、燃燒處置等。根據(jù)VOCs廢氣發(fā)作特征及經(jīng)濟(jì)性，RTO(蓄熱室氧化器)技術(shù)具有凈化功率高、污染物分解徹底、換熱功率高、節(jié)能、阻力低、風(fēng)機(jī)裝機(jī)功率小等利益 ，對處理VOCs有著較廣泛的運(yùn)用遠(yuǎn)景。
1 RTO技術(shù)淺析
RTO(蓄熱式熱氧化爐)與傳統(tǒng)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(yè)本錢低、能處理大風(fēng)量低濃度(相關(guān)于廢氣排放而言)。RTO設(shè)備有兩室、三室以及多室設(shè)備，兩室RTO置VOCs的去除率在95％ 一98％，三室RTO設(shè)備VOCs去除率可抵達(dá)98％以上。
1.1 RTO原理
兩室RTO沒有吹掃工序，在進(jìn)行閥門切換時，部分VOCs廢氣沒有經(jīng)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(jìn)氣的均勻性，增加了一同進(jìn)氣和出氣的蓄熱室數(shù)量?，F(xiàn)在三室RTO是干流有用設(shè)備，較好的統(tǒng)籌了功率和出資本錢。
三室RTO作業(yè)原理：三室RTO主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、三個陶瓷填料床和六個切換閥組成，當(dāng)有機(jī)廢氣進(jìn)入陶瓷床1后，陶瓷床1放熱，有機(jī)廢氣被加熱到必定溫度后進(jìn)人燃燒室燃燒，一同發(fā)作的高溫氣體經(jīng)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(jīng)過切換閥門排放，填料床3進(jìn)行吹掃，以保證原進(jìn)人填料床3而未反響的廢氣進(jìn)入燃燒室燃燒，而不是直接排放；經(jīng)過一段時間后，閥門切換，廢氣從填料床2進(jìn)入，填料床2放熱，填料床3蓄熱，填料床1進(jìn)行吹掃；然后在填料床3進(jìn)氣，填料床1蓄熱，填料床2進(jìn)行吹掃；這樣周期性地切換，就可連續(xù)處理有機(jī)廢氣。其作業(yè)原理示意圖見圖1。
1.2 RTO安全預(yù)處理方法
由于RTO設(shè)備常選用明火進(jìn)行作業(yè)，簡略發(fā)作爆炸事端，是運(yùn)用RTO設(shè)備比較關(guān)心的問題。廢氣的安全預(yù)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(zāi)，廢氣中VOCs的濃度一般應(yīng)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(guī)劃管道標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)使廢氣的*低流速一向大于回火速度，并且選取恰當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)；(3)安全方法：可以采用設(shè)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(shè)置爆炸或回火報警儀及安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。
1.3 RTO設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)
RTO設(shè)備經(jīng)過多年的作業(yè)及改善打開，表現(xiàn)出必定的優(yōu)缺點(diǎn)。其利益首要有：(1)簡直可以處理所有含有機(jī)化合物的廢氣，可以處理風(fēng)量大、濃度低(相關(guān)于直燃燃燒爐)的有機(jī)廢氣；(2)可以習(xí)氣廢氣中VOCs的組成和濃度的改動、不堅(jiān)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*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(hù)作業(yè)量少，操作安全牢靠；(7)有機(jī)沉積物可周期性地鏟除，蓄熱體可更換；(8)整個設(shè)備的壓力丟掉較小(RTO設(shè)備系統(tǒng)總壓力丟掉一般<3 000 pa，隨所用蓄熱體的結(jié)構(gòu)類型、氣體速度而變)，設(shè)備運(yùn)用壽數(shù)長。
首要缺點(diǎn)有：(1)設(shè)備重量大(由于選用陶瓷蓄熱體)、容積大；(2)要求盡或許連續(xù)操作；(3)出資費(fèi)用相對較高；(4)關(guān)于大風(fēng)量、低濃度廢氣而言，作業(yè)費(fèi)用仍然偏高；(5)存在必定的火災(zāi)爆炸危險，國產(chǎn)表面質(zhì)量不過關(guān)，國外品牌價格貴。
1.4 RTO作業(yè)中出現(xiàn)的問題
根據(jù)RTO調(diào)研情況，處置含石油醚廢氣的RTO設(shè)備和處置含異丙醚廢氣的RTO設(shè)備發(fā)作過屢次爆炸事端，雖然處理濃度明顯低于爆炸下限。經(jīng)分析，石油醚和異丙醚具有閃點(diǎn)低、揮發(fā)性強(qiáng)的特征，因此RTO處理VOCs廢氣，須注重低閃點(diǎn)物質(zhì)(石油醚、異丙醚、乙醚、環(huán)已烷等)；主張低閃點(diǎn)VOCs不進(jìn)入RTO處理設(shè)備，單獨(dú)選用碳纖維吸附方法處理。
根據(jù)調(diào)研分析，現(xiàn)在RTO設(shè)備作業(yè)控制參數(shù)比較單一?，F(xiàn)在首要監(jiān)控的作業(yè)參數(shù)為燃燒室溫度，進(jìn)氣VOCs濃度在線監(jiān)測儀器反響的數(shù)據(jù)不精確，然后不能預(yù)先確定助燃燃料的助燃量，這就構(gòu)成燃燒室溫度出現(xiàn)不堅(jiān)決。在VOCs濃度過高時出現(xiàn)燃燒室溫度過高現(xiàn)象，或許會構(gòu)成蓄熱體的損壞，下降RTO設(shè)備的運(yùn)用壽數(shù)?，F(xiàn)在RTO國產(chǎn)表面質(zhì)量不過關(guān)，大多不可以滿意作業(yè)處理要求。
選用RT0設(shè)備處理VOCs廢氣單位多為?；烦霎a(chǎn)或運(yùn)用企業(yè)，運(yùn)用進(jìn)程中特別憂慮出現(xiàn)爆炸。由于RTO設(shè)備的作業(yè)研討、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)和在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)比較欠缺，出于安全考慮，現(xiàn)在RTO設(shè)備作業(yè)企業(yè)對接入VOCs廢氣的類別及濃度比較保存。
1.5 RTO作業(yè)經(jīng)歷參數(shù)
根據(jù)RTO設(shè)備作業(yè)情況調(diào)研情況及相關(guān)材料，三室式RTO設(shè)備可以統(tǒng)籌到處理功率和經(jīng)濟(jì)性要求；現(xiàn)在，一般規(guī)劃廢氣處理風(fēng)量為10 000～30 000m3／h時，占地面積、規(guī)劃、材料要求、設(shè)備設(shè)備、作業(yè)控制等方面比較適用，特別小風(fēng)量和大風(fēng)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(jìn)入RTO設(shè)備的VOCs廢氣濃度在1 000—8 000 mg／m3才具有明顯的經(jīng)濟(jì)可行性；據(jù)相關(guān)材料分析，VOCs濃度抵達(dá)2 000 mg／m3以上時，RTO設(shè)備不運(yùn)用助燃燃料也可正常作業(yè)。故為配套RTO設(shè)備的正常安穩(wěn)作業(yè)，有必要對收集VOCs的收集系統(tǒng)進(jìn)行密閉、合理、系統(tǒng)化規(guī)劃，進(jìn)而保證歸納進(jìn)人RTO設(shè)備的VOCs廢氣濃度在適宜的規(guī)劃內(nèi)。
RTO設(shè)備規(guī)劃燃燒室溫度在850oC以上，實(shí)踐作業(yè)溫度在720℃以上，在保證VOCs去除率的前提下，恰當(dāng)下降燃燒室溫度可以減少助燃燃料運(yùn)用量，下降作業(yè)費(fèi)用。RTO設(shè)備熱運(yùn)用功率在90％以上，三室RTO的VOCs去除率可抵達(dá)99％ 以上。RTO整個系統(tǒng)的壓力丟掉一般小于3 000 Pa。
2 RTO運(yùn)用事例分析
現(xiàn)在VOCs廢氣首要選用噴淋、活性炭吸附技術(shù)進(jìn)行結(jié)尾治理，但跟著RTO技術(shù)的打開和國產(chǎn)設(shè)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(yùn)用廣泛性、分解徹底性、去除功率高、經(jīng)濟(jì)可接受性強(qiáng)等優(yōu)勢。
2.1 RTO設(shè)備作業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)研
為了解RTO設(shè)備實(shí)踐作業(yè)作用及VOCs去除率，對不同企業(yè)的RTO設(shè)備竣工環(huán)保驗(yàn)收監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集。調(diào)研的4家企業(yè)RTO設(shè)備數(shù)據(jù)見表1。
現(xiàn)在RTO設(shè)備較多運(yùn)用化工制藥行業(yè)，接入RTO設(shè)備的VOCs類別較多，RTO設(shè)備對多種VOCs廢氣均有必定去除率。
2.2 RTO設(shè)備數(shù)據(jù)分析
首要，對VOCs歸納廢氣去除情況進(jìn)行分析，對調(diào)研4家企業(yè)的VOCs廢氣進(jìn)行加和核算，并按RTO設(shè)備進(jìn)口VOCs濃度從低到高進(jìn)行排序，分析RTO設(shè)備進(jìn)口濃度改動時VOCs的去除率，數(shù)據(jù)分析情況如圖2所示。
從圖2中可以看出，跟著RTO設(shè)備進(jìn)口VOCs濃度的升高，VOCs去除率逐漸升高，進(jìn)口濃度抵達(dá)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(shè)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(shè)備具有很明顯的優(yōu)越性。
根據(jù)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(shí)踐運(yùn)用中損壞去除率隨燃燒爐進(jìn)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(nèi)溫度場更均勻所構(gòu)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(shè)備出口未經(jīng)處理的VOC或許首要是由換向閥門處的走漏導(dǎo)致。該研討RTO設(shè)備的VOCs規(guī)劃為2 000～6 000 mg/m3，閥門走漏量為總流量的2.24％ 。實(shí)踐調(diào)研為三室RTO，根據(jù)規(guī)劃計(jì)劃閥門漏風(fēng)量在1％ 以下，故理論VOCs去除率可挨近99％ ；從漏風(fēng)率方面考慮，調(diào)研RTO去除率高于蕭琦、姜澤毅等研討RTO設(shè)備的VOCs去除率。
2.3 RTO運(yùn)用小結(jié)
根據(jù)RTO實(shí)踐作業(yè)數(shù)據(jù)及相關(guān)材料分析，RTO具有VOCs去除率比較高，自動化程度高，作業(yè)操作處理便當(dāng)?shù)壤?，但一同也有必定的束縛束縛條件。從安全性、經(jīng)濟(jì)性和VOCs去除作用方面考慮，RTO設(shè)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(jīng)濟(jì)性下降；濃度過高，超出RTO規(guī)劃溫度，簡略損壞蓄熱體，甚至出現(xiàn)火災(zāi)事端。
3 結(jié)語
(1)根據(jù)調(diào)研RTO設(shè)備對VOCs的去除數(shù)據(jù)分析，跟著VOCs廢氣濃度的適度前進(jìn)，RTO設(shè)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(shè)備具有很明顯的優(yōu)越性，可保證VOCs的必定排放量控制在必定的規(guī)劃內(nèi)，杜絕稀釋排放現(xiàn)象。
(2)跟著RTO設(shè)備進(jìn)口VOCs濃度的適度升高，VOCs的去除率逐漸前進(jìn)，進(jìn)口濃度抵達(dá)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(guān)。
(3)三室式RTO設(shè)備可以統(tǒng)籌到處理功率和經(jīng)濟(jì)性要求，若規(guī)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(diǎn)物質(zhì)不進(jìn)人RTO設(shè)備，RTO是一種非常牢靠適用的VOCs廢氣處理方法。
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