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VOCs处理的主流技术蓄热式催化氧化RCO
阅读次数:170发布时间:2019/11/15 9:55:31
随着环保理念的不断推行,治理政策的逐渐深入,大气十条、环保税法、专项督查,VOCs进入大家的视野,挥发性有机废气(VOCs)已然成为目前环保针对的一个重要内容。VOCs来源众多、种类繁多、排放量多、指标更多,成分杂、浓度宽、风量广、有间歇性,并且危害环境,危害人们身体健康。下面向大家重点讲解一种主流技术,给处理VOCs废气作参考。
概述
VOCs排放行业有石油化工、制药行业、食品发酵、涂装行业、包装印刷、家具行业、汽车零部件等,产生含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物;烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮、醚等物质。
根据高、中、低的不同浓度可以把VOCs处理工艺大致分为三大类,进而还可以衍生出多种处理VOCs的方法,如UV光解、低温等离子、吸附法、生物法、催化氧化法等。
从处理效果出发又可以把方法分为2两大类:回收技术和消除技术,可以总结如下:
吸附:中低浓度,较成熟,主流技术
吸收:中高浓度,逐步发展
冷凝:高浓度,中小风量,较成熟
膜分离:不成熟,主要用于油气回收
燃烧:中浓度,较成熟,主流技术
生物:低浓度和恶臭处理,逐步发展
光催化:不成熟,超低浓度,反应速度慢
等离子:恶臭处理,去除率低,有待规范
蓄热式催化氧化 RCO(Regeneration Catalytic Oxidizer)、蓄热式热力焚烧 RTO
(Regenerative Thermal Oxidezer)废气治理技术,是目前能够实现 VOCs 达标排放的成熟技术。两种技术从去除率、达标能力上来讲是一致的,但毕竟是两种截然不同的技术,在许多方面还是有区别的。下面对两种技术进行比较。
一、RCO 技术反应温度低
RCO 反应温度一般在 300~500℃,热损失小,所需的能耗低;而 RTO 反应温度一般在 800~1000℃(个别资料提到反应温度 760℃,但需增加反应停留时间),热损失大,所需的能耗高。
二、RCO 技术不产生 NOx
RTO 的反应温度比较高,会将空气中的氮气部分转化为 NOx,并且这一转化率随着温度的提高、停留时间的延长会迅速提升,RCO 不会生成 NOx。
据研究:
一套 20 万 m3 /h 处理量的RTO 设备,其 NOx 排放量约等于一台 35t/h 的燃煤流化床锅炉。
在 930℃时,在空气气氛下,N2 和 O2 反应生成的热力型NOx 平衡浓度可以达到 210ppm(265mg/m3 ),如果停留时间足够长,生成的 NOx 还会进一步增加。
适用废气:
1)使用有机废气种类:烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气。
2)有机物低浓度(同时满足低于25%LFL)、大风量
3)废气中含有多种有机成分、或有机成分经常发生变化
4)含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的废气
优点:
几乎可以处理所有含有机化合物的废气
可以处理风量大、浓度低的有机废气
处理有机废气流量的弹性很大(名义流量20%~120%)
可以适应有机废气中VOC的组成和浓度的变化、波动
对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感
在所有热力燃烧净化法中热效率(>95%)
在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃料而实现自供热操作
净化效率高(三室>99%)
维护工作量少、操作安全可靠
有机沉淀物可周期性的清除,蓄热体可更换
整个装置的压力损失较小
装置使用寿命长
缺点:
装置重量大,因为采用陶瓷蓄热体
装置体积大,只能放在室外
要求尽可能连续操作
一次性投资费用相对较高
不能彻底净化处理含硫含氮含卤素的有机物
发展趋势:
1)是在高温燃烧处理VOCs和臭味,并利用蓄热材料回收热的高效率节能设备
2)燃烧效率保持恒定,蓄热材的热回收率为95%以上
3)如果烟气浓度高,初始升温可以在无原料状态运转(甲苯350ppm↑, TVOCs)
4)使用催化剂可降低燃烧温度(初始投资↑, ↓)
5)VOCs 处理效率是约98%
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