rto原理
廢氣處理蓄熱式焚燒爐是目前、、效的有機廢氣處理設(shè)備,采用*的熱交換技術(shù)和新型蜂窩陶瓷蓄熱材料,高效*的換熱系統(tǒng)保證了氧化分解熱量的有效回收,熱回收率95%以上,VOC凈化率99%以上,在有機廢氣凈化領(lǐng)域具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。那么,廢氣處理蓄熱式焚燒技術(shù)的原理及工藝流程是什么?天辰環(huán)境小編為您解答:
一、工作原理
揮發(fā)性有機廢氣經(jīng)系統(tǒng)風(fēng)機推進(jìn)或者吸入RTO入口集風(fēng)管,切換閥引導(dǎo)氣體進(jìn)入蓄熱床,氣體在經(jīng)過陶瓷蓄熱床到燃燒室的過程中被逐漸預(yù)熱,在燃燒室高溫(約800℃)氧化分解,凈化后的高溫尾氣在通過另一陶瓷蓄熱床時會將熱量留在其中,使得出口處的蓄熱床得到加熱,凈化尾氣得到降溫,使得出口溫度略高于RTO入口溫度,通常情況下溫升不超過50-70℃。
二、工藝
切換閥改變氣流進(jìn)入蓄熱床的方向,實現(xiàn)蓄熱區(qū)與放熱區(qū)的交替轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)回收焚化爐內(nèi)的熱量,高熱能回收率降低了燃料的需求節(jié)省了運行成本。
當(dāng)系統(tǒng)VOC濃度大于自持濃度(甲苯1200mg/m³、二甲苯1100mg/m³)時,RTO即不需輔助燃料便能夠維持VOC氧化分解條件,同時可對外輸出系統(tǒng)余熱。
以上就是關(guān)于廢氣處理蓄熱式焚燒技術(shù)的原理及工藝流程就介紹到這,蓄熱式焚燒爐可以處理工業(yè)生產(chǎn)過程中所排放出來的揮發(fā)性有機氣體(VOC)和臭氣。RTO系統(tǒng)利用高溫氧化去除廢氣,通過控制溫度,停留時間,湍流系數(shù)和氧氣量將廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水氣,并回收廢氣分解時所釋放出的熱量,從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能的雙重目的。
應(yīng)用
承接各類有機揮發(fā)性氣體(VOCs)凈化處理工程的。特別對于涂裝、包裝、印刷、化工等行業(yè)產(chǎn)生的廢氣治理,具有較強的技術(shù)優(yōu)勢,可實現(xiàn)從工程設(shè)計到產(chǎn)品制作、現(xiàn)場安裝調(diào)試及環(huán)保驗收服務(wù),最終達(dá)到國家污染氣體治理的排放標(biāo)準(zhǔn),滿足環(huán)保部門的檢測要求,是當(dāng)?shù)氐目萍辑h(huán)保創(chuàng)新型企業(yè)。先后成為北京寶沃汽車、金龍客車、戴姆勒汽車、北汽福田、浩信集團、中國重汽、中通客車、中國汽車工業(yè)研究院、東風(fēng)汽車、比德文控股、濰柴山重建機、秦星客車、四川野馬汽車、淮海新能源、陜汽集團、日科化學(xué)、北京奔馳、西安法士特、蘭州蘭石、石藥集團等大中型企業(yè)的優(yōu)秀供應(yīng)商及戰(zhàn)略合作伙伴。
rto焚燒爐廠家
RTO焚燒爐之石油化工行業(yè)VOCs廢氣處理工藝技術(shù)(高濃度廢氣、中低濃度廢氣)
1、高濃度廢氣處理工藝
01
洗滌法
RTO焚燒爐、RTO專業(yè)生產(chǎn)廠家東莞粵信環(huán)保2019年1月28日訊 原理:將氣體通入含噴淋系統(tǒng)的洗滌塔中,氣體經(jīng)過填料床的均勻分布,與洗滌液充分接觸,利用氣體中污染物的溶解性或化學(xué)性質(zhì),將氣體中的污染物吸收或通過化學(xué)反應(yīng)去除,從而達(dá)到氣體凈化的目的。除此之外,洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。通常采用的方式為逆流式洗滌。常用的洗滌劑包括清水、植物液、硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、次氯酸鈉溶液等。其中清水洗滌和植物液洗滌是利用污染物的溶解性,植物液的一些基團也參與化學(xué)反應(yīng);硫酸溶液洗滌、氫氧化鈉溶液洗滌和次氯酸鈉洗滌則是利用了污染物的化學(xué)性質(zhì)。
特點:
?。?)反應(yīng)快速,洗滌劑與氣體接觸的時間一般不超過12秒;
?。?)適用性強,常和其它處理工藝結(jié)合,是有效的預(yù)處理設(shè)施;
?。?)常用立式結(jié)構(gòu),節(jié)約占地;
?。?)操作簡單,除了定期更換洗滌劑外基本為無人操作(洗滌劑更換也可通過增加配套PLC自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)無人操作);
?。?)工藝靈活,若氣體性質(zhì)發(fā)生變化,則通過更換洗滌劑即可繼續(xù)使用;
?。?)建設(shè)成本低。
適用條件
適用性較強,可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用,常作為其它工藝的預(yù)處理設(shè)施。
應(yīng)用于石化行業(yè)
洗滌法應(yīng)用于石化行業(yè)的具體表現(xiàn)形式為油洗塔。油洗塔是乙烯裝置熱回收區(qū)的關(guān)鍵核心設(shè)備,其作用是將來自裂解爐的裂解氣中的重油和輕油組分冷凝,并的實現(xiàn)熱量回收。原理為將來自裂解爐的裂解氣和急冷油/水逆流接觸冷卻,裂解氣中的重油和輕油組分因此得以冷凝。冷凝的熱媒和冷媒可采用直接或間接接觸形式進(jìn)行熱交換。
02
催化燃燒法
原理:通過引風(fēng)機將廢氣送入凈化裝置換熱器換熱,再送入到加熱室,通過加熱裝置,使氣體達(dá)到催化反應(yīng)溫度,再通過催化床內(nèi)催化劑作用,使有機氣體分解成二氧化碳和熱能。
特點:
?。?)高濃度時耗能僅為風(fēng)機功率,濃度較低時自動間歇補償加熱;
?。?)催化起燃溫度為300~500℃。
適用條件:
?。?)中、高濃度的有機廢氣,濃度2500-3000mg/m3;
(2)主要針對烴類、苯類、酮類、醚類、酯類、醇類、酚類。
應(yīng)用于石化行業(yè)
催化燃燒法適用于處理高濃度的有機廢氣,而且技術(shù)本身已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟。但是該方法一次性投入和維護運行費用都比較昂貴,因此應(yīng)用于大氣量廢氣的處理會給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。另外如果催化劑床層溫度控制不好,還會有爆炸的危險。因此在選擇使用該技術(shù)的同時要做好防爆安全措施。
03
直接燃燒法
原理:利用輔助燃料燃燒所發(fā)生熱量,把可燃的有害氣體的溫度提高到反應(yīng)溫度,從而發(fā)生氧化分解。
特點:
利用熱力法燃燒方式氧化分解廢氣中的污染物,在適當(dāng)?shù)臏囟认?,提供充足的燃燒氧氣和一定駐留時間,高效除臭,高凈化率。同時該設(shè)備主機工作穩(wěn)定,不存在堵塞現(xiàn)象。
適用條件:
中高濃度有機廢氣。例如溶劑廢氣:苯類、酮類等。
應(yīng)用于石化行業(yè)
直接燃燒法對廢氣的要求較高,因此還是要根據(jù)具體問題具體分析。
04
蓄熱式催化凈化(RCO)
原理:將低溫催化氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機廢氣凈化技術(shù)。
特點:
1)采用預(yù)熱和蓄熱交替切換技術(shù),使之具有較高的換熱效率,效率高達(dá)90%以上,節(jié)能性能顯著;
2)具有催化燃燒法相同的特點。
適用條件:
適用與涂裝線及烘房有機廢氣處理,化學(xué)工業(yè)、化學(xué)合成工藝(ABS合成),石油煉化工藝等各種產(chǎn)生有機廢氣的場所。在氣體中含有S、鹵素等成分時可使催化劑失活,該情況下不適用。
05
蓄熱式熱力氧化(RTO)
左上:負(fù)載貴金屬催化劑;左下:陶瓷蓄熱體俯視圖;右上:蜂窩狀活性炭;右下:蜂窩狀陶瓷體。
原理:將高溫氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機廢氣處理技術(shù)。
爐體在進(jìn)行廢氣處理之前,先將燃燒室、蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱;預(yù)熱完畢后,將廢氣源接入設(shè)備。有機廢氣在配套風(fēng)機作用下,首先經(jīng)預(yù)熱的蓄熱陶瓷體1進(jìn)行熱交換,廢氣經(jīng)過一次提溫后進(jìn)入加熱區(qū),在加熱區(qū)廢氣得到第二次提溫,此時廢氣溫度達(dá)到800℃左右廢氣直接燃燒,生成二氧化碳與水排出并釋放熱能;處理后的潔凈氣體再經(jīng)過蓄熱陶瓷體2進(jìn)行蓄熱由風(fēng)機排出。經(jīng)排風(fēng)機進(jìn)口測溫棒進(jìn)行溫度檢測后達(dá)到設(shè)定溫度時,進(jìn)行閥門切換由蓄熱陶瓷體2進(jìn)入廢氣、由蓄熱陶瓷體1排出,如此循環(huán)往復(fù)。
特點:
?。?)采用預(yù)熱和蓄熱交替切換技術(shù),使之具有較高的換熱效率,效率高達(dá)90%以上,節(jié)能性能顯著;
?。?)采用燃燒機供熱,可實現(xiàn)大、小功率運行比例調(diào)節(jié)功能,并具有預(yù)清掃、歇火保護、超溫報警及自動切斷燃料供應(yīng)功能;運行安全、可靠、高效、耐用;
?。?)采用微機自動控制、多點溫控,實現(xiàn)多種保護動作、運行信息檢索、監(jiān)控信息反饋,使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地運行;
?。?)閥門采用氣動傳動機構(gòu),與電動傳動機構(gòu)相比較閥門切換更靈敏、更迅速;
適用條件
?。?)適用于中高濃度的有機廢氣
?。?)適用于涂裝線、印刷、化學(xué)合成工藝(ABS合成)、石油煉化工藝各種產(chǎn)生有機廢氣的場所。
2、中低濃度廢氣處理工藝
1光解法
光解法以是否需要電極來激發(fā)產(chǎn)生臭氧分為有極紫外和無極紫外兩種,首先介紹有極紫外光解法:
原理:在波長范圍170nm-184.9nm(704kJ/mol-647kJ/mol)高能紫外線的作用下,一方面空氣中的氧氣被裂解,然后組合產(chǎn)生臭氧;另一方面將惡臭氣體的化學(xué)鍵斷裂,使之形成游離態(tài)的原子或基團;同時產(chǎn)生的臭氧參與到反應(yīng)過程中,使惡臭氣體最終被裂解、氧化生成簡單的穩(wěn)定的化合物,如CO2、H2O、SO2、NO2。
特點:
(1)裂解反應(yīng)時間極短(<0.01s),氧化反應(yīng)的時間需2-3s;
?。?)可以破壞惡臭物質(zhì)部分化學(xué)鍵,從而改變其性質(zhì),達(dá)到除臭的目的,不需耗費大量能量將有機物全部轉(zhuǎn)化為無機物,節(jié)約能源;
?。?)UV光解凈化長期穩(wěn)定、高效。燈管使用壽命12000-15000小時,箱體通常為不銹鋼材質(zhì),美觀大方,使用壽命可達(dá)15年以上;
(4)條件滿足的情況下,UV光解的凈化高可達(dá)到99.9%以上;
?。?)占地面積小,操作靈活,可實現(xiàn)自動無人操作。
適用條件
?。?)反應(yīng)溫度低于70℃,粉塵量低于100mg/m3,相對濕度低于99%;
?。?)適用于中、低濃度有機氣體廢氣處理,尤其在消除臭味方面得到廣泛的好評。
應(yīng)用于石化行業(yè)
光解法在處理烴類污染物(“三苯”、非甲烷總烴等)方面具有較高的去除率,特別適用于中低濃度石化行業(yè)廢氣處理,能廣泛使用與石油化工領(lǐng)域。另外,UV光解凈化技術(shù)在處理某些特定的環(huán)境和特殊工藝式,能有很好的處理效果,并能凈化絕大多數(shù)種類的廢氣,是其他技術(shù)無法替代的。
無極紫外
無極紫外光解法所采取的發(fā)光原理與有極法不同:利用微波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電磁波激發(fā)等內(nèi)填充氣體產(chǎn)生紫外光。同普通紫外相比,微波無極紫外光源由于沒有電極,不會產(chǎn)生由于電極氧化、損耗和密封問題引起的發(fā)黑現(xiàn)象,而且具有制造容易、價格低廉、能耗小和反映其簡單等優(yōu)點。
然而,無極紫外燈在利用電能轉(zhuǎn)化成微波時,轉(zhuǎn)化率只有70%,這些微波也不能全部作用于燈的激發(fā),一部分用于加熱作用,使得反應(yīng)體系過熱,嚴(yán)重時使無極燈不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)暫時熄滅的現(xiàn)象,冷卻裝置也帶了一部分能量,這些都導(dǎo)致了微波無極燈能量利用率不高。
2活性炭法
原理:活性炭是的吸附劑之一,它具有孔隙率高的特點,其孔徑分布為:大孔半徑>20000nm,過渡孔半徑150~20000nm,微孔半徑<150nm。孔徑相對越小且孔數(shù)越多的活性炭,其比表面積就越大。巨大的比表面積就有強大的表面吸附能。表面吸附能把小分子(分子直徑數(shù)量級通常在10-10m)污染物捕捉并固定在微孔中,通過的氣體即為干凈氣體。
此外,活性炭顆粒散裝放置可形成堆疊效應(yīng),使比表面積擴大,表面活性能增強。有時候,氣體中往往摻雜一些粒徑相對較大的液相或固相物質(zhì),即霧或煙。這些物質(zhì)直徑比活性炭微孔孔徑大,因此氣體在通過活性炭層時它們會被活性炭阻截,這邊是活性炭的過濾作用。
特點:
?。?)適用性強,幾乎所有污染物質(zhì)都能用活性炭吸附法去除;
?。?)設(shè)備簡單,吸附過程不使用其它能源,建設(shè)費用低廉;
(3)活性炭再生后可重復(fù)使用。
適用條件
?。?)空氣干燥?;钚蕴烤哂泻軓姷奈鼭裥?,若空氣潮濕,活性炭很快會失去作用;
?。?)顆粒物濃度低?;钚蕴繉︻w粒物或油狀物具有阻截作用,當(dāng)阻截物增加到一定量后,整個系統(tǒng)的風(fēng)壓會特別大,對動力設(shè)備的使用壽命有很大影響;
?。?)污染物濃度較低。污染物濃度高的話,活性炭很快吸附飽和,降低或
失去吸附作用。經(jīng)常更換活性炭會產(chǎn)生較大的運行費用,活性炭再生又會消耗大量的能源,也是運行費用的組成部分。
應(yīng)用于石化行業(yè)
石化行業(yè)廢氣普遍存在氣量偏大的情況,在此情況下,活性炭法并不適合該類廢氣凈化。因為相應(yīng)產(chǎn)生的換炭成本較高,進(jìn)而會給企業(yè)或業(yè)主造成經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。另外,某些情況下石化廢氣的氣溫較高,高于80℃就不太適合應(yīng)用活性炭吸附法。因此是否要采用此法處理石化行業(yè)廢氣還要根據(jù)具體廢氣性質(zhì)來分析和選擇。
此外,活性炭對其他直連的烷烴吸附效果較差。對于低濃度、大氣量的廢氣,通常是將活性炭吸附和催化燃燒結(jié)合起來使用。先采用活性炭進(jìn)行吸附提濃,然后在再生過程將含有高濃度有機物的解析器進(jìn)行催化燃燒,這樣可以避免產(chǎn)生大量的活性炭二次污染物。
3活性炭吸附—蒸汽脫附—催化燃燒(VOC-XC)
原理:根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個基本原理設(shè)計的,即吸附濃縮—催化燃燒法。
特點:
?。?)采用吸附濃縮+催化燃燒組合工藝,整個系統(tǒng)實現(xiàn)了凈化、脫附過程閉循環(huán),與回收類有機廢氣凈化裝置相比,無需備壓縮空氣和蒸汽等附加能源,運行過程不產(chǎn)生二次污染,設(shè)備運行費用較低,但是一次性投資較高;
?。?)設(shè)計時在活性炭達(dá)到94%飽和之前即開始脫附??勺詣?手動切換閥門?;钚蕴扛鼡Q周期3-5年;
?。?)爐內(nèi)正常溫度400℃,500℃將報警,并通過補冷風(fēng)進(jìn)行降溫,溫度達(dá)600℃時停機,同時設(shè)計泄壓閥保證安全。
適用條件
適用于常溫、大風(fēng)量、中低濃度,易揮發(fā)的有機廢氣,主要包括一些有機溶劑如苯類、酮類、醛類、醚類、烷烴及其混合類等。濃度小于1000mg/m3。
4凈化回收法
原理:吸附過程:廢氣經(jīng)空氣過濾器除去微小懸浮顆粒后進(jìn)入罐內(nèi),通過填裝在罐內(nèi)的顆粒狀活性炭(或活性炭纖維)吸附過濾后再由后置風(fēng)機排空(如氣體的濃度較高時可采用多節(jié)吸附裝置,保證氣體達(dá)標(biāo)排放)。
脫附過程:活性炭使用一段時間后活性炭處于飽和狀態(tài),此時需對活性炭進(jìn)行再生處理,脫附再生選用加溫解析法,將0.5MPa高溫蒸汽自塔底噴入罐內(nèi)將有機物從活性炭中剝離,剝離后的氣體通過配套的冷凝器降溫后進(jìn)入分離桶,分離回收有機溶劑,殘液進(jìn)入曝氣桶經(jīng)曝氣后排出(如需回收高精度溶劑,可在分離桶后置一套精餾設(shè)備)。
特點:
?。?)有機溶劑回收,不需要對脫附氣體進(jìn)行處理,降低了建設(shè)成本和運行成本;
(2)有機溶劑回收,杜絕資源浪費,回收產(chǎn)品價值抵消部分運行費用;
(3)在線脫附,使活性炭可以重復(fù)使用,降低了活性炭更換費用。
適用條件
?。?)適用于中低溫度有機氣體;
?。?)適用需要回收揮發(fā)分有機溶劑的行業(yè)。
應(yīng)用于石化行業(yè)
由于石化行業(yè)廢氣普遍具有大風(fēng)量、含有中高濃度有機廢氣的特點,回收法廣泛適用于石化行業(yè)各領(lǐng)域。然而回收法如果不與活性炭吸附裝置串聯(lián)使用的話,處理效率并不理想;而與活性炭串聯(lián),無形中又增加了一部分運行和換炭的費用。
5生物法
原理:生物過濾工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。廢氣首先被液體(吸收劑)有選擇地吸收形成混合污水,再通過微生物的作用將其中的污染物降解。具體過程是:先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上,當(dāng)污染氣體經(jīng)過填料表面初期,可從污染氣體中獲得營養(yǎng)源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下,將會得到快速生長、繁殖,并在填料表面形成生物膜,當(dāng)臭氣通過其間,有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重復(fù)使用。
污染物去除的實質(zhì)是以廢氣作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過程,比較復(fù)雜,它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。
生物凈化法可以表達(dá)為:
污染物+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O
具體過程分為三步:
(1)廢氣同水接觸并溶解到水中;
?。?)水溶液中的污染物成分被微生物吸附、吸收,從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi);
(3)進(jìn)入微生物細(xì)胞的污染物成分作為營養(yǎng)物質(zhì)為微生物所分解、利用,從而使污染物得以去除。
特點:
(1)不產(chǎn)生二次污染物,最后的產(chǎn)物是良性的;
(2)全自動控制,全天候工作,只需巡視,運行穩(wěn)定可靠,適應(yīng)不同條件的運行狀況;
?。?)處理效率高、去除效果明顯;
?。?)運行費用低,前期微生物馴化期間需要添加些營養(yǎng)物質(zhì),微生物掛膜后無需添加任何物質(zhì)。
適用條件:
適用于溶解性好,污染物濃度較低,可生化性較好的氣體。在污水處理廠、垃圾填埋場、污泥處理場等場合應(yīng)用較為廣泛,且效果受到認(rèn)可。
應(yīng)用于石化行業(yè):
采用經(jīng)過專門培養(yǎng)、馴化的微生物菌種處理含有“三苯”的石化有機廢氣是可行的。微生物菌種同事對“三苯”之外的其他烴類物質(zhì)也有一定的去除效果。另外,生物膜填料塔在停止運行期間,生物膜填料應(yīng)該保持濕潤狀態(tài),以維持微生物菌種的活性。在循環(huán)液流量過低或無流量的情況下,應(yīng)停止廢氣進(jìn)入填料塔,防止生物膜的干化、失效。