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閱讀：6982發(fā)布時間：2022-6-11
今 日 正 文
1 RTO( Regenerative Thermal Oxidation), 即蓄熱式熱氧化, 是一種配有蓄熱床層的熱力燃燒方式。蓄熱燃燒系統(tǒng)主要由燃燒裝置、蓄熱室(內有蓄熱體)、換向系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和連接管道五部分組成。 用于處理 VOCs 的蓄熱燃燒系統(tǒng)至少配有兩個蓄熱室, 交替進行蓄熱和放熱作業(yè); 若處理廢氣易導致蓄熱體玷污, 還需配備清洗室, 構成三室(或多室)式蓄熱燃燒系統(tǒng)。 三室 RTO 焚燒爐是目前主流的應用裝置, 其工作原理為: 將有機廢氣加熱至 700 益以上, 使廢氣中的有機物氧化分解成二氧化碳和水; 氧化反應產生的高溫氣體流經蓄熱體,使蓄熱體升溫而 “蓄熱冶, 并用于預熱后續(xù)進入的有機廢氣, 從而節(jié)省廢氣升溫所消耗的燃料量; 蓄熱體分為三個室, 每個室依次經歷“蓄熱—放熱—清掃冶等程序, 周而復始, 連續(xù)工作; 蓄熱室 “放熱冶后立即引入適量潔凈空氣對該室進行清掃, 待清掃完成后才能進入“蓄熱冶程序; 處理后的尾氣由風機引至排氣筒排放。三室 RTO 焚燒爐的工作流程示意圖見圖 1。 2 三室 RTO 焚燒爐的適用條件及運行要求 1 適用條件 (1)風量: 10000 ~30000 m3 / h; (2)濃度: 1000 ~ 8000 mg / m3 ; (3)燃燒室設計溫度: 850 益 以上, 實際運行溫度: 700 益 以 上; (4)裝置熱利用效率: 90% 以上; (5) 處理效率: 95% ~ 99% ; (6)助燃燃料: 天然氣、 柴油或廢溶劑。 2 運行要求 (1)廢氣入爐前根據其成分、 熱值等參數進行搭配, 生產過程及設備檢修吹掃過程中均必須保證焚燒爐始終處于穩(wěn)定運行狀態(tài); (2)進料口須保持氣密性, 進料系統(tǒng)應處于微負壓狀態(tài), 防止氣體逸出; (3) 爐膛實際運行溫度必須高于 700 益 , 才可能達到 95% 以上破壞去除率; (4)燃燒室耐火材料的質量須達到相應的技術標準, 技術性能應滿足燃燒氣氛的要求, 并能夠承受爐膛工作狀態(tài)的交變熱應力; (5)配備自動監(jiān)控及反饋系統(tǒng), 對主要工藝參數進行自動調節(jié), 并在線顯示運行工況和尾氣排放參數; (6)安裝防爆門或其他防爆設施, 燃燒室后設置緊急排放煙囪, 并設置聯(lián)動裝置使其只能在事故或緊急狀態(tài)時才可啟動。 3 三室 RTO 焚燒爐經過多年的應用改進, 表現(xiàn)出一定的優(yōu)缺點。其主要優(yōu)點如下: (1)幾乎可以處理所有有機廢氣, 特別適用于有機物含量低的碳氫化合物的焚化; 與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化技術相比, 處理大風量、 中低濃度的工業(yè) 有機廢氣,且具有凈化效率高(可達 99% 以上)、 熱效率高(可達 95% 以上)、 運行成本低等特點。 (2)可適應廢氣中有機物組成和濃度的變化波動, 對廢氣中含有少量粉塵等固體顆粒物不敏感, 且 VOCs 濃度達到 2000 mg / m3以上時, 無 需添加助燃燃料也可實現(xiàn)正常運行。 (3)采用蓄熱載體進行換熱, 加熱速度快, 低溫換熱效率高, 排煙溫度低, 節(jié)能; 較高的熱回收率使補充燃料的量顯著減少, 大大降低生產運行費用。 (4)爐內溫度整體逐漸升高且分布均勻, 燃燒溫度高、 速度快、 噪聲低, 煙氣在爐內高溫停留時間長, 有效減少 NOx的產生。 (5) 整個裝置的壓力損失較小(一般<3000 Pa), 有機沉積物可周期性地清除, 蓄熱體可更換, 裝置使用壽命較長。 三室 RTO 焚燒爐的缺點主要為以下方面: (1)不適合處理小風量、 高濃度的有機廢氣, 也不適合處理含有較多硅樹脂、S、Cl 等物質的有機廢氣, 處理含苯環(huán)和鹵素的廢氣時, 易產生二噁英。 (2) 焚燒爐中采用陶瓷蓄熱體, 裝置重量大、 容積大, 前期投資費用較高; 系統(tǒng)要求盡可能連續(xù)操作, 若間歇操作, 使用成本較高。 (3)系統(tǒng)的關鍵器件———燃燒器以產生高溫燃氣為目標, 但高溫、富氧條件不可避免會促進熱力型 NOx的形成; 處理閃點低、 揮發(fā)性強的有機物時, 即使廢氣濃度明顯低于爆炸下限, 裝置仍可能會發(fā)生爆炸事故。 (4)若氣體和燃料的配比參數選取不合適, 易造成燃燒不充分, 燃燒室溫度出現(xiàn)波動, 爐膛內的局部高溫會熔化蓄熱體, 降低裝置的 使用壽命。 (5)目前較多使用的蓄熱體為蜂窩陶瓷體, 在高溫下容易發(fā)生粘堵, 使焚燒爐的安全生產受到威脅; 蓄熱體在長時間在溫度變化大且具有腐蝕性的環(huán)境中運行, 對蓄熱材料的抗熱震穩(wěn)定性能要求較高。 4 VOCs 來源復雜且種類繁多、 性狀不一、 易于揮發(fā)等特征決定了其有別于煙塵、 SO2和 NOx等污染物。 RTO 焚燒爐對于大風量、中低濃度的有機廢氣的處理效果較好, 在當前能源價格飆升的背景下, 以資源循環(huán)利用為目的的 RTO 處理 VOCs 廢 氣技術具有廣闊的前景。 考慮到 RTO 在應用中的不足之處, 今后一段時間里, 如何降低設備造價、 提高裝置的安全穩(wěn)定性以 及避免二噁英、 NOx等副產物產生等問題還需要繼續(xù)探索和改 進。VOCs治理是一項系統(tǒng)工程, 單一的末端處理無法從根本 上解決廢氣污染問題。因此, 必須從源頭控制、工藝優(yōu)化、裝 備提升、協(xié)同治理、強化監(jiān)管等方面進行全面控制, 才能切實有效地解決揮發(fā)性有機廢氣的污染問題。
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