熱力焚燒爐RTO與催(cuī)化燃燒CO在處理中高濃度廢氣中
現就廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀(yí)表自控、安全風險、環保風險(xiǎn)、動力負荷、主設備投資、運行成本等方麵進行比較。
2.1 廢氣適用種類
兩種工藝都可以用於(yú)處理烷烴、芳香烴、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有機廢氣。含硫磷類廢氣會使催化劑中毒,不適合用CO處理,而(ér)如果忽略含硫磷廢氣燃燒(shāo)時對設(shè)備儀表的(de)少量腐蝕,可以限製性的使用RTO處理。
由於處理溫度均(jun1)<1150,兩(liǎng)種工藝(yì)都不能(néng)用於(yú)處理含鹵代(dài)烴廢氣以避免產生(shēng)二噁英。部分類似矽烷類的廢氣因為燃燒(shāo)後生成的固體塵灰會堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切(qiē)換閥密封麵,所以RTO和CO都不能(néng)使用。
含漆霧粉塵類廢氣要(yào)預過濾以避免切換閥關不緊、蓄(xù)熱體阻塞等現象,RTO的預處理要過(guò)濾到(dào)至少(shǎo)F6級;而CO處理廢氣主流(liú)通道上無切換閥(fá),加上可以采(cǎi)用讓廢氣流速較高粉塵不易結存(cún)、定(dìng)期給整個(gè)係統升溫回火將粉塵(chén)剝離分解等方法,因此CO的預處理隻需簡單過濾到(dào)G4級。
此外,因為含易自聚有機物(如丁(dīng)二烯、丙(bǐng)烯酸酯等(děng))廢氣會影響到切換閥的有效開閉,同時也可能在位(wèi)於廢氣進口處的蓄熱體上低溫沉積,使(shǐ)用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患(huàn),而CO則(zé)不(bú)受影響(xiǎng)。
2.2 廢氣濃度
由於(yú)溫度的提高會降低有機物爆炸(zhà)下限濃度,通常要控製廢(fèi)氣進口濃度<25%LEL
以CO處理室溫20的甲苯廢氣(qì)為例(lì),為避免催化氧化處理後排(pái)放氣“白煙”和冷凝(níng)濕氣對設備的腐蝕等情況,排放氣溫度(dù)一般取>105,再考慮到換熱效率則常溫廢氣進出裝置後的(de)實際溫升應>100
如果催化燃燒起始溫度為250,那麽廢氣催化氧(yǎng)化後的溫度為350,則對應廢氣初(chū)始濃度約為3130mg/m3時可維持係統熱量平衡而不用額(é)外能源。若廢氣濃度進一步升高到25%LEL,廢氣氧化(huà)後溫度可達587,此時催化劑易流失且設備材質要求耐熱鋼,因此除非在催化劑層間安裝換熱管係統及時移走熱量,否則CO處理甲苯廢氣佳濃度為3130~9390mg/m3。
廢氣(qì)如果進口濃(nóng)度過高(gāo),可進風稀析,稀析閥與氧化氣溫度連鎖;廢氣進口濃度如(rú)果為2130~3130mg/m3,可用電或燃氣提升(shēng)廢(fèi)氣進催化劑層的溫度達到催化起燃溫度250;廢氣進口濃度如果<2130mg/m3,可吸附(fù)濃縮後再用CO處理脫附出的濃(nóng)縮(suō)氣;如(rú)果廢氣初始溫度較高,比如很多烘箱廢氣有80,此時CO能處理(lǐ)的廢氣濃度可以相(xiàng)應降低到1560mg/m3。
同樣(yàng)以RTO處理20的甲苯廢氣為例(lì),由於(yú)RTO的燃燒爐(lú)內要有一個長明火點燃(rán)廢氣,而1.672×106kJ的燃燒器長明火消(xiāo)耗約5m3/h的天然氣提供部分熱源,因此係統維(wéi)持(chí)熱量平衡的廢氣進口濃度低可以到1700~2000mg/m3。如果RTO裝置設計從燃燒室引出部分高溫氣體另(lìng)行降溫後回到燃燒室以避免燃燒溫度>1000的(de)工藝,則可以提高RTO處理廢氣的(de)最高濃度到25%LEL。