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rto反烧原理_rto反烧多少温度

3)CO是采纳贵重金属催化剂减少废气中有机物与O2的反应活化能,使得有机物能够在250~350℃较低的温度就能充分氧化生成CO2和H2O,属无焰燃烧,炎热的天气氧化气通过换热器与新进废气...


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  rto反烧原理

  工作原理

  其原理是把有机废气加热到760摄氏度(详细工艺需考虑废气成分原因)以上,使废气中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水。

  氧化产生的炎热的天气气体流经陶瓷蓄热体,使陶瓷体升温而“蓄热”,此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气。从而节省废气升温的燃料耗费。陶瓷蓄热室应分成两个(含两个)以上,每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序,周而复始,持续工作。

  蓄热室“放热”后应马上引入适量洁净空气对该蓄热室进行清扫(以保证VOC去除率在98%以上),仅仅有待清扫完成后才可以进入“蓄热”程序。否则残留的VOCS随烟气排放到烟囱从而减少处理效率。

  工艺处理流程

  转轮浓缩+RTO是日前针对低浓度VOCs废气管理较成熟的系统设备。是将吸附浓缩单元和热氧化单元有机地结合起来的一种方法,主要针对大风量、低浓度的有机废气,经吸附净化并脱附后转換成小风量、高浓度的有机废气,对其进行焚烧处理,并将有机物燃烧释放的热量有效利用。

  转轮浓缩是 采纳固体吸附床对有机气体进行吸附浓缩,转轮两侧由特制的密封装置分成三个区域:吸附区、脱附区及冷却区域。经预处理过去除漆雾、尘杂及水气后的废气,通过缓慢旋转的转轮式沸石分子筛吸附床、废气均匀地通过旋转床断面,因为沸石分子筛起到的吸附能力、有机废气分子通过沸石转轮并经一定的驻留时间,达到吸附清除有机物的目的。

  在再生区域,转轮进入再生区吸附在转轮上的有机物在热空气的效果下从沸石内脱附出来,挥发物送至脱附系统进行处理实现再生,再生经冷却后可重新进行吸附,跟随转轮的接连不断转动,吸附、脱附、冷却循环进行,确保废气处理连续稳定的运动。

  rto反烧多少温度

  跟随国家对大气污染的整治力度加大,工业VOCs废气污染情况得到了根本性的改变,根据对废气管理装置运动的稳定性、管理效果的可靠性、废气种类的广适性、工艺的安全性等要求,大部分地方政府颁发的VOCs管理政策指导意见中废气管理工艺基本上是吸附、汲取、热分解(焚烧)3种工艺及其组合工艺。

  (焚烧)热分解工艺成为VOCs废气管理的主流后技术装备上得到了很大发展提高,但因为许多环保公司的工程设计人员与业主单位短缺在初始设计时深入沟通、装置运动时及时反馈、事故出现时的有效解决方法,使其不了解热分解工艺特性盲目设计,造成各地频频出现装置爆炸、高能耗停开、装置故障率高等现象,严重影响了企业的正常生产经营,也给整个废气环保行业发展带来了许多负面原因。

  01热分解工艺

  热分解工艺通常分为直燃(TO)、蓄热燃烧(RTO)、催化燃烧(CO)、蓄热催化燃烧(RCO)4种,只是燃烧方法和换热方法的两两不同组合,主要能够用于处理吸附浓缩气,也能够用于直接处理废气浓度>3.5g/m3的中高浓度废气。

  1)TO是将高浓废气送入燃烧室直接燃烧(燃烧室内通常有一股长明火),废气中有机物在750℃以上燃烧生成CO2和水,炎热的天气燃烧气通过换热器与新进废气间隔换热后排掉,换热效率通常≤60%造成运动成本很高,只在少数能有效利用排放余热或有副产燃气的企业中应用。

  2)RTO的燃烧方法与TO相同,只是将换热器改为蓄热陶瓷,炎热的天气燃烧气与新进废气交替进入蓄热陶瓷直接换热,热量利用率可提高到90%以上,理念先进,运动成本较低,是日前国家主推的废气管理工艺。

  3)CO是 采纳贵重金属催化剂减少废气中有机物与O2的反应活化能,使得有机物能够在250~350℃较低的温度就能充分氧化生成CO2和H2O,属无焰燃烧,炎热的天气氧化气通过换热器与新进废气间隔换热后排掉,热量利用率通常≤75%,常用于处理吸附剂再生脱附出来的高浓废气。

  4)RCO燃烧方法与CO相同,换热方法与RTO相同,因为投资堪比RTO,能处理的废气种类受催化剂影响又比RTO少,所以很少企业 采纳RCO工艺。热分解以RTO和CO的应用例子较多,假如用于处理吸附脱附的浓缩气,两者差别不大,但若直接处理中高浓度废气时有很大分别,需要企业认真对待。

  02RTO与CO在处理中高浓度废气中各方面的异同

  现就废气适用种类、废气浓度、废气流量、辅助能源、仪表自控、安全风险、环保风险、动力负荷、主设备投资、运动成本等方面进行比较。

  2.1 废气适用种类

  两种工艺都能够用于处理烷烃、芳香烃、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有机废气。含硫磷类废气会使催化剂中毒,不宜用CO处理,而假如忽略含硫磷废气燃烧时对设备仪表的少量腐蚀,能够限制性的使用RTO处理。

  因为处理温度均<1150℃,两种工艺都不可以用于处理含卤代烃废气以幸免产生二噁英。部分类似硅烷类的废气由于燃烧后生成的固体尘灰会阻塞催化剂或蓄热陶瓷或切换阀密封面,所以RTO和CO都不可以使用。

  含漆雾粉尘类废气要预过滤以幸免切换阀关不紧、蓄热体堵塞等现象,RTO的预处理要过滤到至少F6级;而CO处理废气主流通道上无切换阀,加上能够 采纳让废气流速较高粉尘不易结存、定期给整个系统升温回火将粉尘剥离分解等方法,所以CO的预处理只需简单过滤到G4级。

  另外,由于含易自聚有机物(如丁二烯、丙烯酸酯等)废气会影响到切换阀的有效开闭,同时也可能在座落于废气进口处的蓄热体上低温沉积,使用RTO处理该类废气时会有安全隐患,而CO则不受影响。

  2.2 废气浓度

  因为温度的提高会减少有机物爆炸下限浓度,平常要操纵废气进口浓度<25%LEL,经常见到有机物的爆炸下限和25%LEL如表1。

  表1经常见到有机物的爆炸下限浓度和25%LEL

  有机物氧化分解会放出大量热量使得废天气温度升,计算1000mg/m3的经常见到废气有机物绝热温升如表2。

  以CO处理室温20℃的甲苯废气为例,为幸免催化氧化处理后排放气“白烟”和冷凝湿气对设备的腐蚀等情况,排放天气温度度通常取>105℃,再考虑到换热效率则常温废气进出装置后的实际温升应>100℃

  假如催化燃烧起始温度为250℃,那么废气催化氧化后的温度为350℃,则对应废气初始浓度约为3130mg/m3时可维持系统热量平衡而不必额外能源。若废气浓度进一步升高到25%LEL,废气氧化后温度可达587℃,此时催化剂易流失且设备材质要求耐热钢,所以除非在催化剂层间安装换热管系统及时移走热量,否则CO处理甲苯废气最佳浓度为3130~9390mg/m3。

  废气假如进口浓度过高,可进风稀析,稀析阀与氧化天气温度度连锁;废气进口浓度假如为2130~3130mg/m3,可用电或燃气提高废气进催化剂层的温度达到催化起燃温度250℃;废气进口浓度假如<2130mg/m3,可吸附浓缩后再用CO处理脱附出的浓缩气;假如废气初始温度较高,例如许多烘箱废气有80℃,此时CO能处理的废气浓度能够相应减少到1560mg/m3。

  一样以RTO处理20℃的甲苯废气为例,因为RTO的燃烧炉内要有一个长明火点燃废气,而1.672×106kJ的燃烧器长明火耗费约5m3/h的天然气提供部分热源,所以系统维持热量平衡的废气进口浓度最低能够到1700~2000mg/m3。假如RTO装置设计从燃烧室引出部分炎热的天气气体另行温度下降后回到燃烧室以幸免燃烧温度>1000℃的工艺,则能够提高RTO处理废气的最高浓度到25%LEL。

  2.3 废气流量

  通常单套RTO处理废气流量为8000~50000m3/h,处理废气流量<5000m3/h时的RTO装置投资费比不合算,而处理废气流量>50000m3/h则很容易出现偏流、局部过热等现象影响废气分解效率。单套CO处理废气流量为1000~20000m3/h,废气流量再加大,高效换热器设计艰难且催化剂层也会出现显然偏流局部过热现象影响废气分解效率。

  2.4 辅助能源

  RTO的燃烧室需要一支长明火,加上设备自重大、预热时间长,通常使用液化气、天然气、轻柴油等做为辅助能源,不建议使用电热。

  CO一样能够使用液化气、天然气、轻柴油等做为辅助能源,因为设备自重较RTO轻50%,为了幸免增加一个需监管的惊险源,介绍使用电加热(前提是废气浓度>3500mg/m3),处理废气流量15000m3/h的CO装置电加热系统只180kW,其预热时间≤1.5h。

  2.5 仪表自控

  从流程图能够看出,除燃气系统外RTO还需有大量的压力温度检测和切换阀门,且对阀门、仪表、自控等要求较高;而CO的废气主流通道管路无阀门,仅仅有简单的温度连锁,自控要求较低。

  2.6 安全风险

  RTO和CO都非常适用于处理如涂布、印刷、制革、化纤、注塑等有机物浓度、种类、流量平稳的流水线废气,特别是带温度的烘干废气若 采纳吸附法还需要前置温度下降到<45℃,但假如使用RTO或CO,就能够充分利用其自我余热,大大减少废气处理成本和整条流水线的总能耗。可当部分环保企业将RTO用于储运和化学合成企业的废气处理时却出现许多的爆炸事故,爆炸基本上是废气来源系统遇装置回火爆炸,主要因素如下:

  1)RTO系统在装置初运动时一切顺利,但是运动1~2年后,部分仪表、调节阀会出现故障或突发停电、停仪表气等,造成系统安全自控设计失效,系统超温爆炸。事实上大部分的业主是不具备有仪表自控专业维护人员,很难做到预判并及时更换仪表阀门。

  比如,废气进口浓度需操纵在<25%LEL,若 采纳气相色谱型在线检测仪,仪器采样检测得出结果加上自控阀响应时间>30min,失去安全操纵意义,所以通常 采纳较灵敏的光离子型在线可燃探测仪(3选2),该探测仪半年需强制检验1次,但是假如废气中附有水汽、粉尘等将大大减少该检测头寿命,而这种仪器失灵是突发性的。

  2)RTO系统即使 采纳了一系列安全设计,如废气收集预处理系统的防静电、废气进口浓度与稀析阀连锁、废气预混缓冲罐、废气风机与负压连锁、废气水预洗涤等,但是化工厂一定会有事故气紧急排放或某些高浓废气正好集中排放造成的废气浓度暴增数倍的小概率事件,而处理10000m3/h废气流量的RTO装置的缓冲罐容积最大也≤20m3,折算缓冲罐内停留时间<8s,过短的缓冲时间造成装置的阀门切换等来不及,废气总管和预处理系统出现回火爆炸。这是明火作业的RTO的本性决定的,是无法根除的。

  CO属无焰氧化,加上换热器等金属结构隔离,就是回火废气来源也达不到燃点;CO工艺管路上无阀门切换,不存在仪表失灵安全风险。

  2.7 环保风险

  RTO要求废气来源气量和浓度稳定,设计操作负荷弹性小,所以只适当用于持续稳定的流水线废气,假如业主有间歇短暂高浓废气产生,则会频繁出现因安全浓度下限要求造成废气在进装置前被部分排空,存在环保风险。

  RTO装置设备繁杂,部件多,易出现设备故障废气排空事故。而CO要求废气流量稳定,能够接受间歇的短暂的高浓废气。CO装置设备简单,部件少,设备故障也少。另外RTO燃烧室存在死角,废气综合处理效率95%~97%,而CO废气是均匀通过催化剂层,处理效率>99%,所以CO比RTO更容易环保达标,特别是新环保标准甲苯类废气从40mg/m3排放标准减少到10mg/m3后,RTO易出排放不达标环保事故。

  炎热的天气RTO会产生NOx,而CO因处理温度低不产生NOx,即使日前国家对有机废气装置的NOx尚未规定,但从锅炉废气管理发展历史来看,将会对处理气量>10000m3/h的废气装置提出监管要求。

  2.8 动力负荷

  RTO通过周密过滤、2次总厚约2m的蓄热陶瓷,装置阻力至少3500~4000Pa;CO只需通过简单过滤、2次通过列管换热器、总厚0.4m催化剂层,装置阻力<2500Pa,一样的10000m3/h处理气量,RTO风机电机要22kW,CO风机电机只需18.5kW,处理风量越大,风机功率差别越大。电机功率每降低1kW,每年电费降低3000元。

  2.9 主设备投资

  不计RTO装置对业主要求的废气预处理系统投资(平常由业主承担),10000m3/h处理气量RTO主设备投资费用约100万,而CO主设备投资费用约60万。

  2.10 运动成本

  以10000m3/h处理气量为例,RTO至少要保证燃气长明火的基础耗费,CO只要废气浓度能源;RTO电耗比CO高5kWh;5年1换,其二次废料要做危废处理,CO的750kg催化剂2年1换,失活催化剂返厂回收。