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沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮 蓄熱氧化RTO工藝原理圖沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)簡(jiǎn)介沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)是把含有大風(fēng)量低濃度的VOC(有機(jī)氣體)使用吸附劑吸附,濃縮之后,利用用少量的高溫?zé)犸L(fēng)再回收吸附劑,把轉(zhuǎn)換為小風(fēng)量高濃度的氣體利用小規(guī)模的氧化裝置氧化處理的一種系統(tǒng)。特征◆對(duì)大風(fēng)量低濃度VOC處理的經(jīng)濟(jì)性。
◆容易對(duì)應(yīng)風(fēng)量及濃度變化
◆燃料和動(dòng)力費(fèi)用低。
◆需要預(yù)處理設(shè)備。
◆吸附劑的可再生和定期更換。
適用范圍◆印刷廠、涂布工程
沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮 RTO工藝流程
沸石轉(zhuǎn)輪吸附同蓄熱式焚燒技術(shù)的組合工藝,凈化系統(tǒng)主要由三級(jí)干式過(guò)濾裝置、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置、RT0、風(fēng)機(jī)、換熱器、PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。
該組合技術(shù)通過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪的吸附濃縮使大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣濃縮為小風(fēng)量、高濃度濃縮氣體,高濃度濃縮氣再經(jīng)RTO高溫燃燒分解為(CO2和H2O等無(wú)機(jī)成分。
沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置是利用吸附-脫附-濃縮三項(xiàng)連續(xù)變溫的吸附、脫附程序,通過(guò)轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn),在轉(zhuǎn)輪(被分割成吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū))上同時(shí)完成VOCs的吸附、脫附再生。
組合技術(shù)工藝過(guò)程:經(jīng)三級(jí)干式過(guò)濾裝置去除粉塵、顆粒物后的有機(jī)廢氣流過(guò)濃縮轉(zhuǎn)輪時(shí),其中的有機(jī)物在轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)域會(huì)被吸附下來(lái),經(jīng)過(guò)吸附凈化后的廢氣(約占處理風(fēng)量的85% ~ 95% )排放到大氣中,一小部分廢氣(約占處理風(fēng)量的5% ~ 15% )對(duì)轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)降溫后經(jīng)換熱器被加熱到180 ~ 220oC的脫附溫度后,流人脫附區(qū),脫附區(qū)有機(jī)物從吸附劑一沸石上脫離到加熱的氣流中,轉(zhuǎn)輪得以再生,脫附后的高濃度VOCs被送人RT0高溫焚燒,反應(yīng)后的高溫?zé)煔膺M(jìn)人規(guī)整蜂窩陶瓷蓄熱體,95% 的熱量被蓄熱體吸收并“儲(chǔ)存”起來(lái),溫度降低到接近RTO人口溫度,通常不超過(guò)50oC。蓄熱體溫度升高后,通過(guò)切換閥或旋轉(zhuǎn)裝置切換氣流流向,分別進(jìn)行蓄熱和放熱,實(shí)現(xiàn)熱量的有效回收利用。
RTO技術(shù)是近年來(lái)我國(guó)在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的新技術(shù),該應(yīng)用雖然晚于活性炭吸裝置,但由于其操作簡(jiǎn)單,運(yùn)行維護(hù)較少,對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率較高,一般在95%以上,是目前我國(guó)有機(jī)廢氣治理的主要技術(shù)之一。
VOCs種類繁多,來(lái)源也十分廣泛,成分復(fù)雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產(chǎn)或使用的行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生VOsC排放。即使同一物質(zhì),由于風(fēng)量不同、濃度不同,所需技術(shù)路線也不一樣。
蓄熱式熱氧化器(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermal Oxidizer簡(jiǎn)稱RT0)是將有機(jī)廢氣加熱到760℃以上,在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng),使廢氣中的碳?xì)浠衔镅趸兂蒀O2和H2O,直接排放到大氣。由于RTO裝置包括一組熱回收率高達(dá)95%的陶瓷填充床器,所以在處理過(guò)程中只消耗很少的燃料或不消耗燃料,在濃度更高時(shí)還可向外輸出熱量進(jìn)行二次熱回收利用。
RTO是TO(氣體焚燒爐)的改進(jìn)結(jié)構(gòu),是將原TO中的空氣預(yù)熱器(板式或管式,熱回收率國(guó)產(chǎn)約50%,德國(guó)為85%)替換為陶瓷填充床空氣預(yù)熱器,熱回收率達(dá)到95%,所以可將95%的熱用來(lái)預(yù)熱廢氣,氧化廢氣中的有機(jī)物只需要5%的熱量即可。
RTO設(shè)備處理VOCs的常見形式有:二室RTO、三室RTO和旋轉(zhuǎn)RTO,根據(jù)需求可設(shè)計(jì)成五室RTO、七室RTO等結(jié)構(gòu)形式。
采用RTO裝置處理焦化廢氣,優(yōu)化RTO裝置的工藝性能對(duì)提高有機(jī)廢氣處理效率,實(shí)現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放至關(guān)重要,本項(xiàng)目在RTO工藝設(shè)計(jì)等方面做了升級(jí)和改進(jìn)。
3-1采用焦?fàn)t煤氣作為輔助燃料
本項(xiàng)目采用焦?fàn)t煤氣作為輔助燃料,既節(jié)約了成本,又提高了焦?fàn)t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(dòng)時(shí)所需焦?fàn)t煤氣為240m3/h,能夠滿足RTO裝置正常運(yùn)行時(shí)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(jìn)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(shí),由于廢氣中含有氣體,為了阻止氣體在RTO內(nèi)燃燒時(shí)火焰?zhèn)鞑サ秸麄€(gè)管網(wǎng)中,在RTO進(jìn)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(shí)燃燒室的溫度過(guò)高,本項(xiàng)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(guò)浮球液位計(jì)自動(dòng)補(bǔ)充到軟水槽中,通過(guò)軟水循環(huán)泵輸送至高溫閥,再通過(guò)軟水冷卻器被循環(huán)水冷卻后進(jìn)入軟水槽。
4結(jié)語(yǔ)
經(jīng)工藝優(yōu)化后的RTO裝置運(yùn)行結(jié)果分析表明:
1)通過(guò)多次抽樣測(cè)量,RTO燃燒室表面溫度基本維持在50~70℃,滿足溫度≤75℃的設(shè)計(jì)要求。
2)燃燒室溫度始終維持在850~1100℃,保證了有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分充分氧化燃燒。
3)煙囪平均出口溫度120℃,低于150℃的設(shè)計(jì)要求。
4)經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門多次抽查,經(jīng)過(guò)RTO裝置處理的焦化廢氣達(dá)到GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求,有機(jī)廢氣的凈化率達(dá)到了99%,CO的凈化率達(dá)到了97%。