時(shí)間:2024-05-06 11:38
來(lái)源:VOCs減排工作站
RTO焚燒爐是VOCs治理市場(chǎng)份額以及技術(shù)密集度最大的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。醫(yī)藥、農(nóng)藥等精細(xì)化工行業(yè)的復(fù)雜VOCs廢氣治理目前是基本離不開RTO設(shè)施。RTO焚燒VOCs的去除效率受到哪些因素的影響,結(jié)合實(shí)際RTO工程情況總結(jié)了幾點(diǎn)因素。
1.RTO廢氣焚燒爐概述
RTO廢氣焚燒爐( Regenerative Thermal Oxidizer, 簡(jiǎn)稱 RTO )是一種借助熱能將有機(jī)廢氣直接燃燒分解成二氧化碳和水,從而達(dá)到凈化廢氣目的,并回收廢氣分解時(shí)所釋放出來(lái)的熱量,主要用于處理中高濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢氣的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。RTO廢氣焚燒爐主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床、自動(dòng)控制閥和控制系統(tǒng)等組成。
2.RTO廢氣焚燒爐技術(shù)原理
RTO廢氣焚燒爐技術(shù)原理是把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的VOC在氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣。從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成兩個(gè)(含兩個(gè))以上的區(qū)或室,每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序,周而復(fù)始,連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入適量潔凈空氣對(duì)該蓄熱室進(jìn)行清掃,只有待清掃完成后才能進(jìn)入“蓄熱”程序。
3.RTO廢氣焚燒爐工藝流程
階段一:廢氣通過(guò)蓄熱床A被預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室燃燒,蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理(吹掃功 能),分解后的廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床B排出,同時(shí)蓄熱床B被加熱。
階段二:廢氣通過(guò)蓄熱床B被預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室燃燒,蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理,分解后廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床C排出,同時(shí)蓄熱床C被加熱。
階段三:廢氣通過(guò)蓄熱床C被預(yù)熱,然后進(jìn)人燃燒室燃燒,蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床A排出,同時(shí)蓄熱床A被加熱。
如此周期性運(yùn)行,廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解,燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度(一般為800~850℃)。當(dāng)RTO進(jìn)氣口的廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí),VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量?jī)?chǔ)備,則此時(shí)RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。
4.RTO廢氣焚燒爐特點(diǎn)
(1)高濃度廢氣處理實(shí)現(xiàn)自供熱燃燒,運(yùn)行費(fèi)用低,性價(jià)比合理
(2)凈化效率高,三室型RTO可達(dá)99%以上
(3)采用陶瓷蓄熱體作為熱能回收,預(yù)熱、蓄熱交替運(yùn)行,熱效率≥95%
(4)爐體鋼結(jié)構(gòu)牢靠,保溫層厚實(shí),運(yùn)行穩(wěn)定,穩(wěn)定性高
(5)PLC可編程自動(dòng)化控制,自動(dòng)化程度高
(6)適用性廣,可凈化任何有機(jī)廢氣
(7)余熱利用,經(jīng)濟(jì)效益高,多余的熱能回用烘房、烤箱等,烘房的加熱不用額外消耗燃料或電能。
5.RTO廢氣焚燒爐應(yīng)用范圍
RTO廢氣焚燒爐廣泛應(yīng)用于石油、化工、塑料、橡膠、制藥、印刷、家具、紡織印染、涂布、涂料、半導(dǎo)體制造、合成材料等行業(yè)產(chǎn)生中高濃度大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理,可處理有機(jī)物質(zhì)種類包括苯類、酚類、醛類、酮類、醚類、酯類、醇類、烴類等。
影響RTO焚燒爐VOCs去處效率的因素
1. 設(shè)計(jì)合理性
燃燒室尺寸與形狀:燃燒室的大小、形狀及內(nèi)部構(gòu)造影響廢氣與氧氣的混合程度及燃燒的充分性。
溫度控制:RTO焚燒溫度至關(guān)重要,國(guó)家規(guī)范要求一般需要保持在760℃以上,以確保有機(jī)物徹底氧化分解,過(guò)低則無(wú)法有效分解VOCs,過(guò)高則可能增加能耗和設(shè)備負(fù)荷。
氣流分布:燃燒室內(nèi)部的氣流分布應(yīng)該均勻,確保廢氣在整個(gè)燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間足以完成氧化反應(yīng)。因此很多環(huán)保公司會(huì)做RTO的流場(chǎng)模擬。
2. 停留時(shí)間
VOCs廢氣在燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間必須足夠長(zhǎng),以便VOCs完全燃燒分解。停留時(shí)間不足可能導(dǎo)致去除效率降低。最低要保證0.75S,其實(shí)一些難分解的鹵代烴等,需要1S及以上。
3. VOCs廢氣濃度
進(jìn)入RTO的廢氣濃度會(huì)影響燃燒效率,濃度過(guò)低可能導(dǎo)致燃燒不夠充分,濃度過(guò)高則可能超出設(shè)備處理能力導(dǎo)致跳機(jī),或會(huì)直接超出25%LEL,需要適當(dāng)?shù)南♂尰蚩刂啤?/p>
4. 空氣過(guò)剩系數(shù)
空氣過(guò)剩系數(shù)(即空氣供給量與理論所需空氣量的比例)過(guò)大或過(guò)小均會(huì)影響燃燒效率。過(guò)大的過(guò)剩空氣會(huì)帶走大量熱量,降低熱效率;過(guò)小則可能導(dǎo)致燃燒不完全。
5. 蓄熱體性能
蓄熱體的傳熱性能和蓄熱效率直接影響著RTO的熱能利用率和廢氣預(yù)熱程度,進(jìn)而影響整體去除效率。目前蓄熱體主要的份額還是那么幾家,國(guó)產(chǎn)化的蓄熱體也異軍突起。
6. VOCs廢氣成分
廢氣中VOCs的種類和成分差異會(huì)改變其燃燒特性和熱解反應(yīng)難度,有些復(fù)雜的有機(jī)化合物需要更高的溫度或更長(zhǎng)的停留時(shí)間才能完全氧化。
7. RTO核心部件——切換閥性能
切換閥的動(dòng)作準(zhǔn)確性和速度影響著廢氣在不同蓄熱床之間的分配,從而影響蓄熱效率和整體去除效率。RTO切換閥是RTO的核心部件,特別針對(duì)一些高要求的大化工企業(yè)的RTO,不少企業(yè)要求10-20mg的排放,這對(duì)RTO的切換閥的泄漏率提出了很高的要求,一般而言,兩塊板的RTO提升閥泄漏率在2%,當(dāng)然這個(gè)也沒(méi)固定的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法,因此很多企業(yè)有一些空間去操作。特別在質(zhì)保期后,閥門經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)次的撞擊已經(jīng)有較大變形,切換閥建議使用高頻切換的氣封蝶閥。
8. 維護(hù)與運(yùn)行管理
設(shè)備的清潔度、磨損程度、部件老化情況以及日常運(yùn)行維護(hù)都會(huì)影響RTO的性能和效率。
雖然因素較多,但RTO焚燒爐的去除效率可以通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、精細(xì)化控制和維護(hù)管理來(lái)不斷提升和保持。這就要看誰(shuí)的水平高啦,RTO可不是打個(gè)鐵插個(gè)燃燒機(jī)燒起來(lái)就行。
編輯:李丹
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