熱力焚燒爐RTO與催化燃燒CO在處理中高濃度廢氣中

 

　　現(xiàn)就廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀表自控、安全風(fēng)險、環(huán)保風(fēng)險、動力負荷、主設(shè)備投資、運行成本等方面進行比較。

 

　　2.1 廢氣適用種類

 

　　兩種工藝都可以用于處理烷烴、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，而如果忽略含硫磷廢氣燃燒時對設(shè)備儀表的少量腐蝕，可以限制性的使用RTO處理。

 

　　由于處理溫度均＜1150，兩種工藝都不能用于處理含鹵代烴廢氣以避免產(chǎn)生二噁英。部分類似硅烷類的廢氣因為燃燒后生成的固體塵灰會堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面，所以RTO和CO都不能使用。

 

　　含漆霧粉塵類廢氣要預(yù)過濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體阻塞等現(xiàn)象，RTO的預(yù)處理要過濾到至少F6級；而CO處理廢氣主流通道上無切換閥，加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、定期給整個系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法，因此CO的預(yù)處理只需簡單過濾到G4級。

 

　　此外，因為含易自聚有機物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會影響到切換閥的有效開閉，同時也可能在位于廢氣進口處的蓄熱體上低溫沉積，使用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患，而CO則不受影響。

 

　　2.2 廢氣濃度

 

　　由于溫度的提高會降低有機物爆炸下限濃度，通常要控制廢氣進口濃度＜25%LEL

 

　　以CO處理室溫20的甲苯廢氣為例，為避免催化氧化處理后排放氣“白煙”和冷凝濕氣對設(shè)備的腐蝕等情況，排放氣溫度一般取＞105，再考慮到換熱效率則常溫廢氣進出裝置后的實際溫升應(yīng)＞100

 

　　如果催化燃燒起始溫度為250，那么廢氣催化氧化后的溫度為350，則對應(yīng)廢氣初始濃度約為3130mg/m3時可維持系統(tǒng)熱量平衡而不用額外能源。若廢氣濃度進一步升高到25%LEL，廢氣氧化后溫度可達587，此時催化劑易流失且設(shè)備材質(zhì)要求耐熱鋼，因此除非在催化劑層間安裝換熱管系統(tǒng)及時移走熱量，否則CO處理甲苯廢氣佳濃度為3130～9390mg/m3。

 

　　廢氣如果進口濃度過高，可進風(fēng)稀析，稀析閥與氧化氣溫度連鎖；廢氣進口濃度如果為2130～3130mg/m3，可用電或燃氣提升廢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，可吸附濃縮后再用CO處理脫附出的濃縮氣；如果廢氣初始溫度較高，比如很多烘箱廢氣有80，此時CO能處理的廢氣濃度可以相應(yīng)降低到1560mg/m3。

 

　　同樣以RTO處理20的甲苯廢氣為例，由于RTO的燃燒爐內(nèi)要有一個長明火點燃廢氣，而1.672×106kJ的燃燒器長明火消耗約5m3/h的天然氣提供部分熱源，因此系統(tǒng)維持熱量平衡的廢氣進口濃度低可以到1700～2000mg/m3。如果RTO裝置設(shè)計從燃燒室引出部分高溫氣體另行降溫后回到燃燒室以避免燃燒溫度＞1000的工藝，則可以提高RTO處理廢氣的***濃度到25%LEL。