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蓄热式焚烧炉(RTO)工艺原理和RTO节能减排核心

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蓄热式焚烧炉(RTO)工艺原理和RTO节能减排核心

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  • 发布时间:2020-05-28 15:52
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【概要描述】蓄热式焚烧炉(RTO)工艺原理,两床RTO 主体结构由高温氧化室、两个陶瓷蓄热体和四个切换阀门组成。当有机废气进入蓄热体1 后, 蓄热体1放热,有机废气被加热到800℃左右后在高温氧化室焚烧焚烧后的高温洁净气体通过蓄热体2;蓄热体2 吸热,高温气体则被蓄热体2 冷却后,通过切换阀排放。

蓄热式焚烧炉(RTO)工艺原理和RTO节能减排核心

【概要描述】蓄热式焚烧炉(RTO)工艺原理,两床RTO 主体结构由高温氧化室、两个陶瓷蓄热体和四个切换阀门组成。当有机废气进入蓄热体1 后, 蓄热体1放热,有机废气被加热到800℃左右后在高温氧化室焚烧焚烧后的高温洁净气体通过蓄热体2;蓄热体2 吸热,高温气体则被蓄热体2 冷却后,通过切换阀排放。

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  蓄热式焚烧炉(RTO)工艺原理

  两床RTO 主体结构由高温氧化室、两个陶瓷蓄热体和四个切换阀门组成。当有机废气进入蓄热体1 后, 蓄热体1放热,有机废气被加热到800℃左右后在高温氧化室焚烧焚烧后的高温洁净气体通过蓄热体2;蓄热体2 吸热,高温气体则被蓄热体2 冷却后,通过切换阀排放。通过一段时间,阀门切换,有机废气从蓄热体2 进入,蓄热体2 放热加热废气,废气被氧化焚烧后通过蓄热体1,蓄热体1 吸热,高温气体被冷却后通过切换阀排放。这样周期性地切换,就可连续处理有机废气,同时无需或少数弥补能量,到达节能作用。

  对VOC 排放浓度和排放速率要求较高的情况下,可设计三个或五个蓄热床,每个蓄热床依次进行蓄热—放热—清扫的循环过程。 对于高浓度(低于20%LEL)的有机气体,可对氧化后的热量进行二次余热回收,回收方法可以是:加热导热油、蒸汽、热水、热风、热风通过滤后直接回用等。

  VOCs 废气处理简介

  金属涂装废气中VOCs 的组分比较复杂,主要成分有:甲苯、二甲苯、醋酸乙脂、环己酮、丁酮、异丙醇、丁醇等,针对铝涂装含VOCs 废气的处理,国内不少环保企业研发出多种设备及工艺,主要工艺方法有几种。

  催化焚烧法

  该法的工作原理是:使用废气中的VOCs 在催化剂的作用下可以有效降低氧化转化温度的特色,在设备内增加催化剂作为触媒来降低VOCs 的氧化转化温度。

  首先将废气通过外来热源加热到催化起燃很低温度280℃导入到装有催化剂的催化床层,使得含有VOCs 的废气与催化剂充分触摸,并保持足够的停留时间。被加热后的VOCs依托催化剂中的活性成分铂Pt、钯Pd 的活性作用,使废气中的有机物转化氧化为无害的水和二氧化碳然后到达净化废气的意图。

  该方法的缺点是跟着设备周期的延长,VOCs催化剂的性能逐渐降低,处理作用也逐渐降低。同时,两倍的维护成本较高,非甲烷总烃的残留量超过了标准。

  热力焚烧

  该法的工作原理是:使用废气中的VOCs 在高温下分子链容易被击破发生氧化转化的原理,直接选用外来热源将含有VOCs 的废气加热到很低氧化转化温度750℃。 首先把含有VOCs 的废气加热到很低氧化转化温度750℃,并且停留足够的分解时间,使废气中的VOCs 充分转化氧化为水和二氧化碳,然后到达净化废气的意图。 且在合适的条件下可进行余热使用,不只净化废气保护环境,同时余热使用发生一定的经济效益。 该方法适用于任何废气温度的场合,废气VOCs 浓度在中、高低的场合均能获得较理想的处理作用,由于废气的裂解温度高,燃料消耗较多,对于热量不能充分使用的场合,造成运转成本高。

  活性炭(碳纤维)吸附脱附

  该法的工作原理:使用活性炭(碳纤维)内部微孔的物理吸附作用,把废气中的VOCs 吸附下来,然后到达净化废气的意图。 由于活性炭吸附只是把VOCs 吸附下来,并没有把VOCs 真正转化为无害的物质,并且吸附到一定程度会到达饱满,所以必须进行脱附再生。 脱附的方法有饱满蒸汽脱附溶剂溶剂回收法、常压过热蒸汽脱附催化净化法和直接催化焚烧热空气连续脱附。

  选用活性炭吸附/脱附的方法适用于温度<50℃且废气浓度<1,000mg/m3的场合。若废气温度较高,有机物分子热运动增强,则活性炭(碳纤维)的吸附作用显着下降;废气浓度较高则活性炭(碳纤维)会迅速饱满,则必须选用连续脱附的方法。该法的缺点是对酮类物质可以吸附但是再生作用很差,活性炭容易饱满,相对净化功率较底。

  蓄热式热力焚烧

  其废气处理的原理和热力焚烧方法相同。不同的是蓄热式方法安装了蓄热资料代替了热力焚烧方法的换热器,由于蓄热资料具有较大的传热面积和热容量,所以依托对废气进气/排气方向的不断切换,然后使蓄热资料不断的吸收热量和放出热量,到达节能作用。

  该方法的优点在于安装了蓄热资料有效提高了换热功率,通常高达95%以上,远高于普通热交换器的60%以下的换热功率,在较低的废气浓度时可到达很低的运转费用,废气浓度到达2g/m3 即可实现无功运转,是现在国际通用且能源消耗很低的新式处理VCOs 的工艺方法。

  RTO 节能减排核心

  使用RTO 节能减排的关键是优化印刷涂布机和涂装设备的进排气体系,提高有机废气的排放浓度,减少总排气量。因此,设备的无功损耗降低,设备投资减少,节能作用更显着。

  因为,当排出的有机废气VOCs 浓度较大时,超出RTO无功运转平衡点(一般浓度在3g/m2)以上的热量,可回用到印刷涂布烘干箱上,还有从RTO 排出来处理后的气体(温度比进气高60℃以上),可通过热交换器预热新鲜空气,再把预热后气体送到烘箱,这样可大大节省加热烘箱的能耗,为企业发明很大的经济效益,实现节能减排,值得大力推广。

  对于钢桶制造行业,排放浓度低于2.5g/m2,也可选用转轮或活性碳吸附浓度废气,再把浓缩完的气体适到RTO焚烧。


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