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蓄熱式氧化爐(RTO)是一種有機廢氣治理設備。與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐(TO)相比,具有熱(≧95%)、運行成本低、能處理大風量低濃度廢氣等特點,濃度稍高時,還可進行二次余熱回收,大大降低生產(chǎn)運營成本。適用于廢氣濃度低于30%LFL、大風量、廢氣中含有多種有機成分或者有機成分經(jīng)常發(fā)生變化,含有容易使催化劑或活性成分的廢氣。不適用于含有較多硅樹脂廢氣。
系統(tǒng)技術特點
◎利用雙密封提升閥,外泄露率為0,確保整個系統(tǒng)的處理效率可達99%以上;◎因采用的是進口蓄熱體,廢氣處理更徹底,節(jié)能,環(huán)保達標;◎額定凈化流量選擇范圍寬:處理風量可從3000-100000Nm3/h,燃燒完全,無二次污染,換熱;◎采用分級燃燒技術,蓄熱室內(nèi)溫升均勻,換熱效果好,處理率>99%以上;◎熱能可回收利用,降低了設備的運營成本,故障率低。設備實現(xiàn)遠程調(diào)控,零距離維護監(jiān)控;
燃料耗量
啟動燃燒器時為輸出;正常運行時根據(jù)廢氣濃度確定,當濃度>2000mg/nm3以上時,燃燒即可維持爐膛的熱平衡,零能耗;
處理對象
笨、甲、二甲、三笨、烴、醇、酮、酚、醛、部分酯類。應用范圍
化工、、樹脂、材料、半導體、食品、電子、橡膠、油漆、涂裝、家具、印刷等多個行業(yè)。
RTO(蓄熱式熱氧化爐)
與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比,具有熱(大于等于90%)、運行成本低、能處理大風量低濃度(相對于廢氣排放而言)。RTO 裝置有兩室、三室以及多室裝置,兩室RTO 裝置VOCs 的去除率在95% ~ 98%,三室RTO裝置VOCs 去除率可達到98%以上。
1、RTO 原理
兩室RTO 沒有吹掃工序,在進行閥門切換時,部分VOCs 廢氣沒有經(jīng)過處理直接排放,從而降低了VOCs 的去除效率。多室RTO 是在廢氣量非常大的情況下,為保證廢氣進氣的均勻性,增加了同時進氣和出氣的蓄熱室數(shù)量。目室RTO 是主流實用裝置,較好的兼顧了效率和投資成本。
三室RTO 運行原理:三室RTO 主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、三個陶瓷填料床和六個切換閥組成,當有機廢氣進入陶瓷床1 后,陶瓷床1 放熱,有機廢氣被加熱到一定溫度后進入燃燒室燃燒,同時產(chǎn)生的高溫氣體通過陶瓷填料床2,陶瓷床2 吸熱蓄熱,高溫氣體被填料床2 冷卻后,經(jīng)過切換閥門排放,填料床3 進行吹掃,以保證原進入填料床3 而未反應的廢氣進入燃燒室燃燒,而不是直接排放;經(jīng)過一段時間后,閥門切換,廢氣從填料床2 進入,填料床2 放熱,填料床3 蓄熱,填料床1 進行吹掃;然后在填料床3 進氣,填料床1 蓄熱,填料床2 進行吹掃;這樣周期性地切換,就可連續(xù)處理有機廢氣。
采用RTO裝置處理焦化廢氣,優(yōu)化RTO裝置的工藝性能對提高有機廢氣處理效率,實現(xiàn)廢氣達標排放至關重要,本項目在RTO工藝設計等方面做了升級和改進。
3-1采用焦爐煤氣作為輔助燃料
本項目采用焦爐煤氣作為輔助燃料,既節(jié)約了成本,又提高了焦爐煤氣的利用率。從用戶記錄所得到的輔助燃料使用量表明,RTO裝置冷啟動時所需焦爐煤氣為240m3/h,能夠滿足RTO裝置正常運行時的燃料需求。
3-2RTO前端增加安全水封、捕霧器和阻火器水封的主要作用是防止高溫回火,由于其安全性能好,可用在管道收集前端防止回火;焦化廢氣中含有少量的水分,為使進入RTO內(nèi)部的焦化廢氣更加潔凈,增加了捕霧器用于氣液分離;與此同時,由于廢氣中含有氣體,為了阻止氣體在RTO內(nèi)燃燒時火焰?zhèn)鞑サ秸麄€管網(wǎng)中,在RTO進氣管道前端增加了阻火器。
3-3高溫閥水冷系統(tǒng)
在大多數(shù)的RTO裝置中,高溫閥主要靠自然散熱??紤]到發(fā)生緊急情況時燃燒室的溫度過高,本項目采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)由軟水槽、軟水循環(huán)泵及軟水冷卻器組成,軟水通過浮球液位計自動補充到軟水槽中,通過軟水循環(huán)泵輸送至高溫閥,再通過軟水冷卻器被循環(huán)水冷卻后進入軟水槽。
4結(jié)語
經(jīng)工藝優(yōu)化后的RTO裝置運行結(jié)果分析表明:
1)通過多次抽樣測量,RTO燃燒室表面溫度基本維持在50~70℃,滿足溫度≤75℃的設計要求。
2)燃燒室溫度始終維持在850~1100℃,保證了有機廢氣中的有機成分充分氧化燃燒。
3)煙囪平均出口溫度120℃,低于150℃的設計要求。
4)經(jīng)當?shù)丨h(huán)保部門多次抽查,經(jīng)過RTO裝置處理的焦化廢氣達到GB16171—2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》的要求,有機廢氣的凈化率達到了99%,CO的凈化率達到了97%。
二室RTO工作原理
有機廢氣通過引風機輸入蓄熱室1進行升溫,吸收蓄熱體中存儲的熱量,隨后進入焚燒室進一步燃燒,升溫至設定的溫度(760℃),在這個過程中有機成分被徹底分解為CO2和H2O。由于廢氣在蓄熱室1內(nèi)吸收了上一循環(huán)回收的熱量,從而減少了燃料消耗。
處理過后的高溫廢氣進入蓄熱室2進行熱交換,熱量被蓄熱體吸收,隨后排放。而蓄熱室2存儲的熱量將可用于下個循環(huán)對新輸入的廢氣進行加熱。該過程完成后系統(tǒng)自動切換進氣和出氣閥門改變廢氣流向,使有機廢氣經(jīng)由蓄熱室2進入,焚燒處理后由蓄熱室1熱交換后排放,如此交替切換持續(xù)運行。