旋轉(zhuǎn)式RTO+CO及余熱回收技術(shù)在高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2020-07-09 15:21 來源：作者: 閱讀：2552

摘要：電子及印刷等行業(yè)中涂布機(jī)產(chǎn)生的高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)濃度較高,部分產(chǎn)生高濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)的企業(yè),由于排放總量限制,采用單一的焚燒工藝并不能達(dá)到排放總量限值的要求,需要采用組合工藝進(jìn)行治理,。詳細(xì)描述了旋轉(zhuǎn)式RTO(旋轉(zhuǎn)式蓄熱式焚燒爐)+CO(催化燃燒爐)的工藝原理及其治理效果,。測試結(jié)果表明,采用旋轉(zhuǎn)式RTO+CO對高濃度廢氣可達(dá)99.9%以上的凈化效率。

1 廢氣基礎(chǔ)參數(shù)及治理要求

某電子企業(yè)6條涂布機(jī)生產(chǎn)過程中,，使用大量的有機(jī)溶劑,，在涂布機(jī)頭及烘箱段產(chǎn)生高濃度有機(jī)廢氣，廢氣基礎(chǔ)參數(shù)如表1所示,。

由于該電子企業(yè)受環(huán)評批復(fù)的排放總量限值,，除需要達(dá)到地方標(biāo)準(zhǔn)外，還需復(fù)合年排放低于3.6t的總量排放要求,，根據(jù)使用量及排放總量限值計(jì)算,，凈化系統(tǒng)所需凈化效率應(yīng)大于99.86% ；根據(jù)使用量對應(yīng)的廢氣濃度為3 984 mg/m3 ,；根據(jù)排放總量限值排氣濃度需小于5.56 mg/m3,。

2 有機(jī)廢氣治理工藝原理

2.1 治理系統(tǒng)工藝流程

該企業(yè)廢氣風(fēng)量大，濃度高,，凈化效率需達(dá)到99.9%,，才能達(dá)到環(huán)評批復(fù)的排放總量限值。采用單一的焚燒工藝并不能達(dá)到排放總量限值的要求,，需要采用組合工藝進(jìn)行治理,。旋轉(zhuǎn)式RTO治理有機(jī)廢氣，在焚燒溫度達(dá)到800 ℃以上,，凈化效率可達(dá)99%以上[1],，CO在達(dá)到催化劑工作溫度下，凈化效率可達(dá)95%以上[2],。該類廢氣治理工藝,，可采用旋轉(zhuǎn)式RTO+CO工藝進(jìn)行治理，RTO凈化效率>99%,，CO設(shè)計(jì)凈化效率>92%,，總凈化效率可達(dá)99.9%，達(dá)到排放總量限值要求下的>99.86%的凈化效率要求,。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),，通過送風(fēng)機(jī)將尾氣送入RTO進(jìn)行凈化99%以上的VOCs，RTO凈化后通過CO換熱器預(yù)熱，再同RTO爐膛取熱混合達(dá)到CO催化劑的工作溫度,，進(jìn)一步凈化92%以上的VOCs,，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；CO凈化后的尾氣,，首先通過CO換熱器將進(jìn)氣進(jìn)行預(yù)熱[3],，換熱后的尾氣可再次熱回用用于加熱新鮮風(fēng)供車間烘箱使用，降溫后的尾氣通過排風(fēng)機(jī)送至煙囪達(dá)標(biāo)排放,。治理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示,。

2.2 設(shè)備及運(yùn)行參數(shù)

2.2.1 旋轉(zhuǎn)式RTO

旋轉(zhuǎn)式RTO由上室體（蓄熱層、爐膛RTO）及下室體（旋轉(zhuǎn)閥）組成,，具體如圖2和圖3所示,，RTO運(yùn)行參數(shù)見表2。RTO采用上下室體結(jié)構(gòu),，氣密封形式,，可防止泄露產(chǎn)生，保證長期運(yùn)行穩(wěn)定性,。

2.2.2 CO

經(jīng)RTO處理的尾氣,，濃度低，小于100 mg/m3,，可采用適用于低濃度的低金屬氧化物催化劑進(jìn)行治理,，相對于高濃度廢氣用的貴金屬催化劑工作溫度低[4]，可節(jié)約能耗（見圖4）,。催化劑結(jié)構(gòu)存在多種形態(tài)（見圖5）,，采用顆粒狀催化劑可增加氣體與催化劑的接觸，針對低濃度廢氣穩(wěn)定凈化效率,。本系統(tǒng)采用低溫金屬氧化物顆粒狀催化劑,，工作溫度在220 ℃以上時(shí)，凈化效率可達(dá)92%以上,。CO運(yùn)行參數(shù)如表3所示。

2.3 系統(tǒng)熱平衡分析及余熱回用

治理系統(tǒng)溫度流程圖如圖6所示,，CO經(jīng)CO換熱器出口與廢氣總進(jìn)口溫升為75 ℃,，熱輻射損失約10 ℃，系統(tǒng)總體溫升需求為85 ℃,。廢氣濃度3984 mg/m3,，根據(jù)廢氣不同成分熱值如表4所示，廢氣對應(yīng)熱值熱值為1.379×1010 J/m3,，可產(chǎn)生廢氣溫升約為88.6 ℃,，可滿足系統(tǒng)運(yùn)行所需的熱量需求，系統(tǒng)預(yù)熱結(jié)束且正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí),，不需要消耗額外的天然氣,。同時(shí)CO尾氣155 ℃,，可用于余熱回用于車間烘箱，將90 000 m3/h可溫升40 ℃,，等同于約128 m3/h天然氣產(chǎn)生的熱量,，天然氣按3.6 元/m3計(jì)，節(jié)約燃?xì)獬杀炯s221萬元/年,，在處理廢氣達(dá)標(biāo)的同時(shí),，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效率。

3 治理效果

檢測結(jié)果如表5所示,。

根據(jù)檢測結(jié)果,，廢氣進(jìn)口平均濃度3992.9 mg/m3，RTO處理出口平均濃度37.8 mg/m3,，CO處理出口2.3 mg/m3,，RTO凈化效率99.1%，CO凈化效率93.9%,，系統(tǒng)總凈化效率>99.9%,。檢測結(jié)果表明，系統(tǒng)整體達(dá)到了處理要求,，取得了良好的效果,。

4 結(jié)語

高濃度廢氣中，對總量限值或排放廢氣濃度較高如涂布機(jī),、化工,、制藥等行業(yè)的廢氣，僅靠單級RTO無法滿足排放限值或排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,，若采用新風(fēng)稀釋進(jìn)口濃度后采用RTO處理來達(dá)標(biāo),，RTO投資成本將增加并無經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)總排放量并未減少,，不具有環(huán)境效益,。而由于廢氣濃度高，熱量有富余,，采用RTO+CO工藝是提高凈化效率,，同時(shí)降低總量排放的有效措施，同時(shí)具備余熱回用的經(jīng)濟(jì)效率,，一舉兩得,，有較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

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