VOCs種類繁多,成分復雜,不同行業的VOCs氣體特征如流量、濃度具有較大差異。有研究表明,化學制品、醫藥制造、交通設備制造、印刷、電子及電信設備制造是產生VOCs氣體最多的前5個行業,分別占調研總案例的26%、13%、12%、8%和5%。大多數行業VOCs點源產生的VOCs濃度在102-104mg/m3范圍內。濃度較高的行業如石油加工、化工醫藥制造等,這些行業產生的濃度大多高于103mg/m3;濃度較低的如皮革、毛皮、羽絨制品等,其濃度一般低于500mg/m3。不同濃度的VOCs處理技術有較大差異,因此,掌握各行業產生的VOCs氣體濃度分布特征對發展VOCs治理技術具有十分重要的意義。
技術原理:在高溫下將可燃廢氣氧化成對應的氧化物和水,從而凈化廢氣,并回收廢氣分解時所釋放出來的熱量。
特點:幾乎可以處理所有含有機化合物的廢氣;可以處理風量大、濃度低的有機廢氣;處理有機廢氣流量的彈性很大;可以適應有機廢氣中VOC的組成和濃度的變化、波動;對廢氣中夾帶少量灰塵、固體顆粒不敏感;在所有熱力燃燒凈化法中熱效率最高(>95%);在合適的廢氣濃度條件下無需添加輔助燃料而實現自供熱操作;凈化效率高(三室>99%);維護工作量少、操作安全可靠;有機沉淀物可周期性的清除,蓄熱體可更換;整個裝置的壓力損失較小;裝置使用壽命長;裝置重量大,因為采用陶瓷蓄熱體;裝置體積大,只能放在室外;要求盡可能連續操作;一次性投資相對較高;不能徹底凈化處理含硫含氮含鹵素的有機物。適用范圍:適用有機廢氣種類:烷烴、烯烴、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳氫化合物有機廢氣;有機物中等濃度(同時滿足低于25%LFL)、可處理較大風量;廢氣中含有多種有機成分、或有機成分經常發生變化;含有容易使催化劑中毒或活性衰退成分的廢氣;不適用于含有較多硅樹脂廢氣。具體適用行業為噴漆工業(油漆,涂料,卷材涂料;木柜和家具;五金塑膠涂料及油漆烘烤爐;油漆,清漆,氣溶膠和顏料生產;金屬噴漆,集裝箱涂料;卷材涂料,擠壓金屬箔;光學鏡片和鍍膜玻璃;印刷工業(膠印,柔印和凹版印刷);電影膠片,膠帶,紙和乙烯基涂料;醫療包裝;金屬化、熱印箔涂層;網絡干燥機及噴墨打印機;涂層織物,紡織品和裁剪設備;乙醇,生物燃料和食品加工(玉米乙醇干燥);生物燃料加工;酒及酒精發酵,蒸餾和啤酒;食品加工,渲染和熏制室;食物和飲料的回收;面包,面包及松餅烤箱排氣;咖啡,堅果烘烤;復合材料,玻璃纖維及苯乙烯(玻璃纖維固化);樹脂及膠衣;泡沫,苯乙烯塑料;復合材料與結構造型(聚氨酯涂料和甲醛);化工,石油和天然氣加工(鹵化揮發性有機化合物);有機化學;胺氣及脫硫;溶劑和化學回收;增塑劑與酚醛樹脂;污水處理(污水處理廠)及二氧化碳尾氣;噴霧干燥器;吹脫塔及反應器噴口;橡膠及輪胎生產(輪胎胎面膠及生產;橡膠及墊片制造)。
設備(產品)概述:RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,簡稱RTO),蓄熱式氧化爐是熱力燃燒最常用的設備。RTO廢氣分解效率達到99%以上,熱回收效率達到95%以上。RTO主體結構由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。RTO的主體部件為:熱氧化室、蓄熱室、提升閥、氣體分布室、內保溫、管道阻火器、管道泄爆片、燃燒串、外保溫等組成。如圖11所示,待處理有機廢氣進入蓄熱室1的陶瓷蓄熱體(該陶瓷蓄熱體“貯存”了上一循環的熱量),陶瓷蓄熱體放熱降溫,而有機廢氣吸熱升溫。廢氣離開蓄熱室后以較高的溫度進入氧化室。在氧化室中由VOCs氧化升溫或燃燒器加熱升溫至氧化溫度820℃,使其中的VOCs成分分解成二氧化碳和水。凈化的高溫氣體離開氧化室,進入蓄熱室2(在前面的循環中已被冷卻)放熱降溫,之后進入換熱器進行熱能回用后經煙囪排入大氣,同時引小股凈化氣清掃蓄熱室3。而蓄熱室2吸收大量熱量后升溫,用于下一個循環加熱廢氣。循環完成后,進氣與出氣閥門進行一次切換,進入下一個循環,廢氣由蓄熱室2進入,蓄熱室3排出。在切換之后,清掃蓄熱室1。如此交替切換,實現連續處理VOCs廢氣。

3室RTO工藝流程圖
設備(產品)說明:RTO一般包括兩室RTO、三室RTO和旋轉RTO三種,技術參數與運行情況對比如表5所示。比較項目 | 兩室RTO | 三室RTO | 旋轉RTO |
閥門 | 結構簡單、控制程序簡單 | 結構復雜、控制程序復雜 | 單一閥門、控制程序最簡單 |
壓力 | 壓力波動大 | 壓力波動小 | 壓力波動小 |
出口濃度 | 出口濃度波動大 | 出口濃度波動小 | 出口濃度波動小 |
處理效率 | ≤95% | ≥99% | ≥99% |
陶瓷利用率 | 1 | 0.67 | 0.83 |
占地 | 小 | 大 | 小 |
1、文中內容節選自《環保裝備產品工程應用后評估方法(VOCs與惡臭類)》,工業和信息化部委托課題,中華環保聯合會VOCs污染防治專業委員會承擔組織;
2、文中內容涉及有關裝備產品的技術參數和典型案例(含現場圖片)是行業案例征集所得,由企業自愿申報并經專家篩選后確定入選的。
匯編整理:轉載來源VOCs前沿
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