熱分解工藝一般分為燃燒法:直接燃燒(TO)、蓄熱式燃燒(RTO)和催化燃燒法:直接催化燃燒(CO)、蓄熱催化燃燒(RCO),只是燃燒方式和換熱方式的兩兩不同組合,是現(xiàn)在處理效率高,并且大量大范圍使用的廢氣治理方法。下面跟恒峰藍小編一起來看看催化燃燒和rto區(qū)別介紹。
TO是將高濃廢氣送入燃燒室直接燃燒(燃燒室內(nèi)一般有一股長明火),廢氣中有機物在750℃以上燃燒天生CO2和水,高溫燃燒氣通過換熱器與新進廢氣間接換熱后排掉,換熱效率一般≤60%導致運行本錢很高,只在少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)燃氣的企業(yè)中應用。
RTO的燃燒方式與TO相同,只是將換熱器改為蓄熱陶瓷,高溫燃燒氣與新進廢氣交替進入蓄熱陶瓷直接換熱,熱量利用率可進步到90%以上,理念提高前輩,運行本錢較低,是目前國家主推的廢氣管理工藝。
CO是采用珍貴金屬催化劑降低廢氣中有機物與O2的反應活化能,使得有機物可以在250~350℃較低的溫度就能充分氧化天生CO2和H2O,屬無焰燃燒,高溫氧化氣通過換熱器與新進廢氣間接換熱后排掉,熱量利用率一般≤75%,常用于處理吸附劑再生脫附出來的高濃廢氣。
RCO燃燒方式與CO相同,換熱方式與RTO相同,因為投資堪比RTO,能處理的廢氣種類受催化劑影響又比RTO少,所以很少企業(yè)采用RCO工藝。熱分解以RTO和CO的應用例子較多,假如用于處理吸附脫附的濃縮氣,兩者差別不大,但若直接處理中高濃度廢氣時有很大區(qū)別,需要企業(yè)當真對待。
催化燃燒和rto廢氣合用種類的區(qū)別
催化燃燒和rto都可以用于處理烷烴、芬芳烴、酮、醇、酯、醚、部門含氮化合物等有機廢氣。含硫磷類廢氣會使催化劑中毒,不適適用催化燃燒處理,而假如忽略含硫磷廢氣燃燒時對設備儀表的少量侵蝕,可以限制性的使用RTO處理。
因為處理溫度均<1150℃,兩種工藝都不能用于處理含鹵代烴廢氣以避免產(chǎn)生二噁英。部門類似硅烷類的廢氣由于燃燒后天生的固體塵灰會堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面,所以RTO和CO都不能使用。
含漆霧粉塵類廢氣要預過濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體梗阻等現(xiàn)象,RTO的預處理要過濾到至少F6級;而催化燃燒處理廢氣主暢通流暢道上無切換閥,加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、按期給整個系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法,因此催化燃燒的預處理只需簡樸過濾到G4級。
此外,由于含易自聚有機物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會影響到切換閥的有效開閉,同時也可能在位于廢氣入口處的蓄熱體上低溫沉積,使用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患,而CO則不受影響。
催化燃燒和rto廢氣濃度的區(qū)別
因為溫度的進步會降低有機物爆炸下限濃度,通常要控制廢氣入口濃度<25%LEL,常見有機物的爆炸下限和25%LEL如表1。
有機物氧化分解會放出大量熱量使得廢氣溫升,計算1000mg/m3的常見廢氣有機物絕熱溫升如表2。
以催化燃燒處理室溫20℃的甲苯廢氣為例,為避免催化氧化處理后排放氣“白煙”和冷凝濕氣對設備的侵蝕等情況,排放氣溫度一般?。?05℃,再考慮到換熱效率則常溫廢氣進出裝置后的實際溫升應>100℃
假如催化燃燒起始溫度為250℃,那么廢氣催化氧化后的溫度為350℃,則對應廢氣初始濃度約為3130mg/m3時可維持系統(tǒng)熱量平衡而不用額外能源。若廢氣濃度進一步升高到25%LEL,廢氣氧化后溫度可達587℃,此時催化劑易流失且設備材質(zhì)要求耐熱鋼,因此除非在催化劑層間安裝換熱管系統(tǒng)及時移走熱量,否則催化燃燒處理甲苯廢氣最佳濃度為3130~9390mg/m3。
廢氣假如入口濃渡過高,可進風稀析,稀析閥與氧化氣溫度連鎖;廢氣入口濃度假如為2130~3130mg/m3,可用電或燃氣晉升廢氣進催化劑層的溫度達到催化起燃溫度250℃;廢氣入口濃度假如<2130mg/m3,可吸附濃縮后再用催化燃燒處理脫附出的濃縮氣;假如廢氣初始溫度較高,好比良多烘箱廢氣有80℃,此時CO能處理的廢氣濃度可以相應降低到1560mg/m3。
同樣以RTO處理20℃的甲苯廢氣為例,因為RTO的燃燒爐內(nèi)要有一個長明火點燃廢氣,而1.672×106kJ的燃燒器長明火消耗約5m3/h的自然氣提供部門熱源,因此系統(tǒng)維持熱量平衡的廢氣入口濃度最低可以到1700~2000mg/m3。假如RTO裝置設計從燃燒室引出部門高溫氣體另行降溫后回到燃燒室以避免燃燒溫度>1000℃的工藝,則可以進步RTO處理廢氣的最高濃度到25%LEL。
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