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  废气处理工艺大全1-5附流程图

发布时间:2020-04-27 15:40      点击:

1.床式RTO处理高浓度有机废气
在VOCs治理技术中,高温焚烧.催化燃烧.吸附.吸收和生物氧化等技术都有广泛的应用。其中对于中、高浓度有机废气,较多地采用了高温焚烧技术,相应的设备主要是带换热器的热力焚烧设备和蓄热焚烧设备(RTO)。二者的反应原理是相同的,都是利用高的反应温度(通常为800~900℃)将VOCs氧化分解成co二和水,不同之处在于对VOCs氧化释放的反应热的利用方式。而RTO设备具备蓄热功能,特别是当VOCs浓度较高时,不需额外提供燃料就能维持运行,热回收效率高(≥90%),可大大降低运行成本,因此近年来得到了普遍的应用。RTO设备根据蓄热室的数量,可以分为二床式、三床式和多床式。由于二床式RTO造价较为低廉,所以被大量采用。
一、二床式RTO之结构与相应缺点讨论
RTO设备的处理效率主要由反应温度、停留时间、气体流动等反应条件因素决定,均于设备设计时已固定,对于已运行多年之二床式RTO设备已无法从这方面去改变。从下面流程可知,二床式RTO有两个蓄热室,工作时两个蓄热室大约每60s~1二0s须切换一次状态(入口-出口),对应之互换风门在切换状态时大约有0.3s~0.6s时间直接将高浓度的废气排到排放口,且当时作为废气入口端的蓄热室内残留的大量废气也被直接排放出来,所以二床式RTO对VOCs的处理效率无法达到很高程度。大量工程应用表明,二床式RTO的废气处理效率可达95%,当进气中VOCs浓度较高时,出口浓度往往会超过有关的VOCs排放标准。
二、提高二床式RTO废气焚烧炉处理效率的研究与应用
(一)互换风门密封性改造
连接蓄热室的互换风门的泄露,使得少量未反应的气体未经热力焚烧区,形成“短路”而直接排放到了设备出口,从而影响设备的VOCs处理效率。二床式RTO的互换风门多采用压缩气体和电力驱动的提升阀,且多数密封面为金属接触,密封性能较差。一种简易改善方法为:增加耐高温硅胶垫当密封材料。
(二)增加缓冲罐系统
增加一个缓冲罐,收集互换风门切换时泄漏的高浓度废气及蓄热室残余的废气,重新送回RTO设备处理。
以上两种改善措施配合使用,可大幅度提升VOCs处理效率。这种方式改造费用虽相对较高,但相对于更换新三床式或多床式RTO设备的费用还是非常低的。二床式RTO设备在当前有机废气治理中发挥了重要的作用,其运行状态对环境影响较大,同时也影响生产企业的投资成本。使用较小费用改良当前二床式RTO,可提高其VOCs处理效率,减少VOCs的排放。

                         图1
2.分子筛-RTO法处理涂装废气
简称RTO,是一种高效和安全的大气治理系统。原理是设备利用铺设的蓄热陶瓷砖吸附VOCs发生氧化分解时产生的热量。当一个腔室温度达到分解温度后,通过阀门组切换VOCs的流经途径。当进入的VOCs接触到高温的蓄热砖时,与蓄热砖之间的换热使VOCs升温到反应温度。氧化反应所产生的热量又被出口腔室的蓄热材料所吸附。通过阀门的不断切换,VOC分解所产生的93~95%的热能不会被浪费而是不断处于和冷侧VOCs产生热交换的状态,从而起至节能减排的作用。   
主要特点: 
处理效率≥95~98%(可选);无针对物质种类,绝大多数有机物都可处理;稳定可靠,可自动化运行; 每年需2次维护保养;VOC在炉体内分解通过时间为2秒左右。 

                      图2
3.催化氧化炉处理中高浓度有机废气
催化氧化炉,是利用催化剂的作用降低了有机物的活化能,使有机物的氧化温度降低至相对低的温度(例如300℃)发生完全氧化分解,生成CO₂和 H₂O。
CO(Catalytic Oxidizer,简称CO),催化氧化炉,是利用催化剂的作用降低了有机物的活化能,使有机物的氧化温度降低至相对低的温度(例如300℃)发生完全氧化分解,生成CO₂和 H₂O。
 
 催化氧化是把有机废气加热到催化燃烧温度,在催化剂的作用下,将有机物转化为CO2、H2O;燃烧有机物放出的热量再通过预热换热器进行回收,预热进入催化床的有机废气。热回收效率最高可达到70%,不仅有机物达到完全分解达标排放,而且节约能耗。
有以下特点:
 1、在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。
 
2、 催化剂负载Pt、Pd 贵金属,起燃温度低、净化效率高达99%,启动时间快;一次性投资小;
 
3、催化剂为表面反应,如果含有固体聚集在陶瓷表面,长时间会降低催化效率。
 
 优选贵金属催化剂(Pt、Pd和Au),具有起燃温度低(280℃起燃),去除效率高(99%),具有较高催化活性,同时还耐高温、抗氧化、耐腐蚀。催化剂改变化学反应速度而本身又不参与反应,反应前后基本没有消耗,使用寿命长。
 
 有以下适配环境:适用于喷漆、涂装、涂布、化工、石化等行业。 风量:1000~1000000Nm3/h 组分:组分复杂,不具有回收价值,难重复利用浓度: 1000mg/Nm³<浓度<25%LEL

图3
4.旋转RTO法 处理高浓度有机废气
 在有机废气净化诸方法中,蓄热燃烧法是目前一种很有发展前景的VOCs废气治理方法,其所用的装置蓄热式热力氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,简称为“RTO”),在充分满足燃烧过程的必要条件下,燃烧法可以使有害物质达到完全燃烧氧化。目前,典型的RTO已从两室、三室、五室发展到七室和多室装置,以满足各种需要,并已开发了许多不同类型的RTO装置,其中最为代表性的就是旋转式RTO。
旋转式RTO,也称旋转式蓄热式氧化炉。其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水,从而净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,废气分解效率达到99%以上,热回收效率达到95%以上。
 
旋转式RTO主要由燃烧室、陶瓷填料床和旋转阀等组成。炉体分成12个室,5个室进废气、5个室出净化气,1个室清扫,1个室起隔离作用。废气分配阀由电机带着连续、匀速转动,在分配阀的作用下,废气缓慢在12个室之间连续切换。
旋转式RTO是第三代RTO,较传统的床式RTO,其主要优点有:
 
(1)旋转式RTO散热面积小,12个室交替工作缓冲,节约能耗;
 
(2)12个室一起工作,气流分配,净化效率高;
 
(3)采用旋转阀,进气、排气连续,管道压力波动小,废气不倒灌,车间气味小。
 
 在我国石化行业中,其废气的组成较为复杂,其产生的废气毒性大、来源广、危害广、种类繁、处理难,因此石油化工废气处理技术的问题亟待解决。一个单元过程原则上只能解决一种污染物或几种性质相近的污染物的处理问题。但是废气的组成是多种多样的,特别是石油化工废气。它面临的是废气多种组分的去除。这就决定了在选择废气处理工艺时,必须考虑多种单元过程的组合,来创建一个能够完美处理废气的组合流程。RTO在石化行业应用已经十分广泛,常作为废气处理的末端设备。在利用旋转式RTO进行废气处理时,需要对某些成分进行去除,采用吸附或过滤法,将旋转式RTO不能处理的废气如二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气等有毒有害气体吸收以及采用玻璃纤维过滤的方法将对旋转式RTO有害的油雾、酸雾过滤去除,继而进入旋转式RTO设备氧化,转化为无毒的二氧化碳和水。此种组合方式在石化行业已有应用,技术也较为成熟。

              图4
5.生物滤床 处理污水挥发废气
恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床,恶臭气体由气相转移至水—微生物混和相,通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉 
目前研究较多,工艺较成熟,在实际中也较常用的生物脱臭方法。又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。 占地面积大,填料需定期更换,脱臭过程不易控制,运行一段时间后容易出现问题,对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。
 
 图5

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