時間:2016-09-14 09:44
來源:VOCs前沿
VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復(fù)雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產(chǎn)或使用有機溶劑的行業(yè)都會產(chǎn)生VOsC排放。即使同一物質(zhì),由于風(fēng)量不同、濃度不同,所需技術(shù)路線也不一樣。當(dāng)前VOCs處理方法有數(shù)十種,VOCs的末端處理技術(shù)包含兩類,第一類是非破壞性方法,即采用物理方法將VOCs回收;第二類是通過生化反應(yīng)將VOCs氧化分解為無毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。具體方法上,前者包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃燒法。后者有生物法、膜技術(shù)、光催化降解和等離子技術(shù)。
近年來在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù);RTO技術(shù)在我國的應(yīng)用雖然晚于活性炭吸附法,但由于其操作簡單,運行維護較少,對揮發(fā)性有機物的去除效率較高,一般在95%以上,是目前我國有機廢氣治理的主要技術(shù)之一。
VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復(fù)雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產(chǎn)或使用有機溶劑的行業(yè)都會產(chǎn)生VOsC排放。即使同一物質(zhì),由于風(fēng)量不同、濃度不同,所需技術(shù)路線也不一樣。
當(dāng)前VOCs處理方法有數(shù)十種,VOCs的末端處理技術(shù)包含兩類:第一類是非破壞性方法,即采用物理方法將VOCs回收;第二類是通過生化反應(yīng)將VOCs氧化分解為無毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。具體方法上,前者包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃燒法。后者有生物法、膜技術(shù)、光催化降解和等離子技術(shù)。
近年來在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù);RTO技術(shù)在我國的應(yīng)用雖然晚于活性炭吸附法,但由于其操作簡單,運行維護較少,對揮發(fā)性有機物的去除效率較高,一般在95%以上,是目前我國有機廢氣治理的主要技術(shù)之一。
蓄熱式熱氧化器(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermalOxidizer簡稱RT0)是將有機廢氣加熱到760℃以上,在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng),使廢氣中的碳氫化合物氧化變成CO2和H2O,直接排放到大氣。由于RTO裝置包括一組熱回收率高達95%的陶瓷填充床器,所以在處理過程中只消耗很少的燃料或不消耗燃料,在濃度更高時還可向外輸出熱量進行二次熱回收利用。
RTO是TO(氣體焚燒爐)的改進結(jié)構(gòu),是將原TO中的空氣預(yù)熱器(板式或管式,熱回收率國產(chǎn)約50%,德國最大為85%)替換為陶瓷填充床空氣預(yù)熱器,熱回收率達到95%,所以可將95%的熱用來預(yù)熱廢氣,氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設(shè)備處理VOCs的常見形式有:二室RTO、三室RTO和旋轉(zhuǎn)RTO,根據(jù)需求可設(shè)計成五室RTO、七室RTO等結(jié)構(gòu)形式。
1.RTO工藝原理
RTO的工作原理:有機物(VOCs)在一定溫度下與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成CO2和H2O,并放出一定熱量的氧化反應(yīng)過程,RTO是把廢氣加熱到700℃以上,使廢氣中的VOC氧化分解為CO2和H2O,氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體,使之升溫“蓄熱”,并用來預(yù)熱后續(xù)進入的有機廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫燃料消耗的處理技術(shù)。
1.1旋轉(zhuǎn)RTO工作原理
旋轉(zhuǎn)RTO的蓄熱體中設(shè)置分格板,將蓄熱體床層分為幾個獨立的扇形區(qū)。廢氣從底部經(jīng)進氣分配器進入預(yù)熱區(qū),使氣體溫度預(yù)熱到一定溫度后進入頂部的燃燒室,并完全氧化。
凈化后的高溫氣體離開氧化室,進入冷卻區(qū),將熱量傳給蓄熱體而氣體被冷卻,并通過氣體分配器排出。而冷卻區(qū)的陶瓷蓄熱體吸熱,“貯存”大量的熱量(用于下個循環(huán)加熱廢氣)。
為防止未反應(yīng)的廢氣隨蓄熱體的旋轉(zhuǎn)進入凈化氣出口去,當(dāng)蓄熱體旋轉(zhuǎn)到凈化器出口區(qū)之前,設(shè)有一扇形區(qū)作為沖洗區(qū)。
通過蓄熱體的旋轉(zhuǎn),蓄熱體被周期性的冷卻和加熱,同時廢氣被預(yù)熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進行。
1.2二室RTO工作原理
在開工時先將新鮮空氣代替有機廢氣,借燃燒器將蓄熱室加熱到一定溫度。由于蓄熱體具有極高的儲熱性能,所以從一個冷的RTO加熱到一定高的溫度,并且還要達到正常溫度分布,需要一定的時間。
正常工作時,其中一個蓄熱室已在前一個操作循環(huán)中存儲了熱量,有機廢氣首先從底部進入該蓄熱室,廢氣通過蓄熱體床層被預(yù)熱到接近燃燒時溫度,而蓄熱體同時逐漸被冷卻。
預(yù)熱后的廢氣進入頂部燃燒室,在燃燒室中有機物被氧化后,即作為高溫凈化氣進入另一個蓄熱室;此時,凈化氣的熱量傳給蓄熱體,蓄熱體床層逐漸被加熱,而凈化氣則被冷卻后排出。當(dāng)被冷卻的蓄熱體冷卻到尚可允許的溫度水平時,就應(yīng)切換氣流的方向,即完成第一個循環(huán)。
切換流向后,有機廢氣進入已被加熱過的蓄熱室,反應(yīng)后的凈化氣則將熱量傳給上一循環(huán)被冷卻的蓄熱室,如上所述,完成第二個循環(huán)。
1.3三室RTO工作原理
三室RTO的蓄熱室同時進行操作的原理:當(dāng)?shù)谝慌_蓄熱室處于被冷卻而廢氣被預(yù)熱的階段時(冷周期),第二臺蓄熱室正處于被凈化氣加熱的過程(熱周期),而第三臺蓄熱室則在沖洗(清洗周期)。因此,當(dāng)一個循環(huán)后,廢氣始終進入到在上一循環(huán)時排出凈化氣的蓄熱室,而原來進入廢氣的蓄熱室則用凈化氣(或空氣)沖洗,并將殘留的未反應(yīng)廢氣送回到反應(yīng)室進行氧化,然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。如表1-1所示:
2.RTO設(shè)備基本參數(shù)
RTO設(shè)備的基本參數(shù)如表2-1所示:
3.RTO設(shè)備特點
兩室RTO、三室RTO、旋轉(zhuǎn)RTO三種RTO設(shè)備的特點對比表如表3-1所示:華世潔設(shè)計的RTO設(shè)備的特點:
1產(chǎn)品設(shè)計考慮客戶的生產(chǎn)工藝,重視前端控制和末端治理的結(jié)合;
2高性能陶瓷材料蓄熱體,換熱效率高達95%;
3凈化效率高,三室RTO與旋轉(zhuǎn)RTO均可達到99%以上;
4對余熱進行綜合利用,產(chǎn)生經(jīng)濟效益;
5優(yōu)化設(shè)計的陶瓷結(jié)構(gòu)、通風(fēng)系統(tǒng),確保最好的處理效果和使用體驗;
6充分考慮系統(tǒng)的安全與防護,為客戶提供安全可靠的后抽離設(shè)備與技術(shù)。
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編輯:張偉
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