RTO之處理VOCs污染物的研究進展介紹

Date:June 11, 2019 342

   揮發性有機化合物排放的人為來源主要包括固定燃燒源,道路移動源,RTO工業過程源,溶劑源等。隨著工業的發展和溶劑產品的廣泛使用,溶劑使用來源和道路移動源的比例增加迅速。2013年,環境保護部發布的《揮發性有機物(VOCs)污染防治技術政策》明確提出了相應的污染防治方法,適用于含有從生產到消費的產品的各種VOCs。其控制技術可分為源控制和終端處理。在最終處理中,吸附法,燃燒法和生物凈化法在國內外都很常用。

   對于具有可回收價值的VOC,通常通過吸附再循環;對于沒有回收價值的VOC,通常通過燃燒或生物凈化進行處理。燃燒方法是指VOCs廢氣中含有一定量和低熱值的廢氣。它不需要傳統的熱交換設備進行廢熱回收,這樣可以減小燃燒器的尺寸,并為VOC的清潔和有效燃燒提供了新的途徑。

  多孔介質不僅是VOCs廢氣燃燒的載體,也是熱循環的媒介。因此,在選擇多孔介質材料時,應考慮熱力學性質,以及流動和傳熱性質。目前常用的多孔介質材料有SiC,RTO資訊Al2O3,ZrO2,莫來石等,其結構多為蜂窩陶瓷,泡沫陶瓷或顆粒填充床。

  通常,VOC的廢氣成分非常復雜。為了使所有組分的VOC在多孔介質中完全燃燒和分解,使用流動轉換技術的往復式多孔介質燃燒技術(CFRC)已經受到廣泛關注,即VOCs。氣體以一定的循環從多孔介質的兩端交替進入,以實現超絕熱燃燒。與單向流燃燒相比,該燃燒方法可以更好地利用煙氣中的熱量,提高預熱區的溫度,使燃燒更穩定,提高VOCs的去除率。與再生燃燒方法相比,該技術不需要單獨的燃燒室,也不需要添加輔助燃料,rto焚燒爐這減小了設備的尺寸并提高了經濟性。 DOBREGO等。使用數值模擬來比較DC和往復多孔介質中VOCs的性能。結果表明,往復式多孔介質燃燒可以更好地適應VOCs濃度和流速的變化,提高系統穩定性和VOCs去除率,煙氣出口溫度降低100~400K。

     直接燃燒法是指將VOC用作燃料或用于在焚燒爐中燃燒的助燃助劑的方法。該方法適用于處理高濃度,高熱值,無回收價值的VOCs廢氣;對于低濃度VOC,廢氣通常需要在燃燒前吸附和濃縮,或者通過添加輔助燃料來增加燃燒廢氣的熱值。該方法主要受VOC的組成和濃度的限制。李春生分析了電子元件廠產生的VOCs,發現濃度低(800mg/m3),但成分易燃,不含N,S等元素。因此,采用燃燒法混合燃燒法。揮發性有機化合物用氫氣排出,然后燃燒形成二氧化碳和水,不會造成二次污染。作為輔助燃料的氫氣來自工廠的氨分解爐,這大大降低了直接燃燒方法的運行成本。

  燃燒溫度,燃燒室中的停留時間和湍流混合通常被認為是影響VOC分解效率(DRE)的主要因素。燃燒室中的溫度通常在700和1000℃之間,因此含碳有機物質可以通過燃燒完全氧化成CO 2。已經發現,當操作溫度接近1000℃時,在燃燒產物中容易產生氮氧化物和二惡英,并且一些鹵化化合物也轉化成相應的氧化物,導致二次污染。另外,保持高溫需要非常昂貴的耐火材料,并且當VOC具有低的廢氣濃度時,還需要提供輔助燃料以提供熱量以維持燃燒,這增加了處理VOC的成本。

  VOC在燃燒室中保留的時間通常為0.3至1秒。該時間基于它們的DRE,然后根據燃燒室的體積與VOCs氣體流速之間的關系計算。當停留時間過長時,燃燒產生的熱量不能保持氣體繼續燃燒,容易引起熄火;當停留時間太短時,VOCs氣體不會完全燃燒和分解。例如,自燃溫度為562.2°C的苯在732.8°C的燃燒室中停留1秒,其DRE為99.99%,可以認為是完全燃燒和分解的;乙烷,甲苯和氯乙烯在此溫度附近具有相同的DRE。為達到此效果,甲烷需要將燃燒溫度提高到840.6°C。因此,處理不同的VOC組合物需要不同的燃燒溫度和停留時間。

  再生熱氧化器(RTO)的主體結構包括燃燒室,再生器和切換閥。 RTO系統可以是單室(再生器),雙室或多室系統。使用雙室RTO系統。原理是燃燒后產生的高溫余熱儲存在再生器中,VOCs廢氣通過轉換閥由燃燒室前面的再生器預熱,并在少量的燃燒下進行燃燒。輔助燃料。系統原理如圖2所示。與直接燃燒法相比,再生熱燃燒法具有更高的熱效率(95%)和加工效率(99%),可以處理大量,中低濃度的VOCs。系統的物理特性(材料類型,填充形式,再生器的幾何形狀等)和操作參數(進氣速率,換向周期,氣體成分和濃度等)通常被認為是去除效率(DRE) VOCs和熱回收效率(TRE)具有很大的影響。

  典型的儲熱材料包括陶瓷,堇青石,高鋁等。目前,陶瓷通常用作再生器。填充形式分為隨機類型和結構類型。目前,結構填充床,即再生器,通常用于工業中。它由矩形陶瓷材料塊組成,每塊陶瓷材料包含一個蜂窩單元,然后將其整齊地堆疊在再生器中。這是因為結構化填充床具有較高的堆積密度和比表面積,并且VOCs通過期間的壓力損失小,因此VOC的熱回收效率和氣體處理量大大提高。

  再生器部分的幾何形狀通常由VOC的流速決定。系統換向周期對VOC的加工效率也有一定的影響。通常的換向周期為0.5到2秒。在穩定狀態下,系統效率主要受流量和切換周期的影響。切換周期越長,燃燒溫度越高。燃燒室直徑越長,軸向溫度分布曲線越平坦。燃燒室外壁的隔熱層的厚度也會影響燃燒溫度,但當它增加到一定值時,這種效果就會消失。

  將VOCs廢氣完全氧化成CO2和H2O的過程。燃燒方法可以處理不同濃度的VOC,去除率高達95%。燃燒產生的熱量也可用于廢熱利用,不易造成二次污染。它廣泛用于工業VOC的加工。

  揮發性有機化合物氣體的濃度對燃燒有重要影響,高濃度的揮發性有機化合物必須在燃燒前與空氣充分混合。該研究發現,當揮發性有機化合物濃度超過其爆炸下限(LEL)的25%時,可能存在爆炸危險。然而,當VOC的濃度太低時,需要更高的燃燒溫度,這增加了工藝氣體的成本。通常基于不同濃度和組分的VOC來選擇合適的空氣混合比。

  燃燒后余熱的使用也是當今研究的熱點:一種方法是通過收集再生器的廢熱來預熱進入燃燒室的VOC。該方法可使廢熱利用率達到95%,提高經濟效益。該方法逐漸發展為再生燃燒方法;另一種方法是通過熱交換器將熱量傳遞給其他設備以供使用。賈海亮等人提出利用印刷企業直接組合的組合,利用煙氣余熱加熱制冷機組的稀釋溴化鋰溶液,降低企業的能耗。

  目前,國內外催化燃燒VOCs的熱點主要集中在不同催化劑的選擇上,制備出活性高,穩定性好,毒性強,壽命長的催化劑。催化劑可根據其活性組分分為三類,即貴金屬催化劑,非貴金屬催化劑和復合金屬氧化物催化劑。

  與催化燃燒和RTO相比,RCO具有更高的熱效率和環境和經濟效益。經過多年的發展,該技術已相對成熟和商業化,廣泛應用于印刷,包裝,化工,制藥等行業的VOCs。處理。

  燃燒除去揮發性有機化合物已在國內外取得了一定的成果,但仍有許多問題有待解決。

     (1)對于催化燃燒方法,VOCs廢氣可在較低溫度下進行燃燒反應,提高了系統安全性和處理效率;但同時,由于催化劑的存在,要求VOC的組成高。當它含有灰塵,水蒸氣和S和Cl等元素時,可能會導致催化劑堵塞,中毒和失活。結合實際應用工藝條件和催化燃燒機理,制備高活性,低價格,高毒性,長壽命的催化劑仍是未來研究的重點。同時,水蒸氣對催化燃燒過程的影響更加復雜,其影響機制還需要進一步研究。此外,國內外學者大多使用單組分或雙組分氣體進行催化燃燒VOCs測試。

 (2)對于非催化燃燒方法,可以處理不同濃度和組成的VOC,特別是當廢氣中含有易被催化劑中毒的氣體時,非催化燃燒方法是更好的選擇。然而,非催化燃燒方法通常需要較高的燃燒溫度。雖然高溫有利于VOC的去除,但它也有一些不良后果:如直接燃燒,過高的燃燒溫度會導致煙氣中的二次污染;對于再生熱燃燒方法,燃燒溫度太高,這可能導致諸如切換閥之類的精密部件的損壞。然而,具有應用前景的多孔介質燃燒方法也可能在連續的高溫條件下引起材料燒結。造成這種現象的原因是燃燒揮發性有機化合物產生的熱量不能及時通過多孔介質材料傳遞,因此是否可以將冷卻水管埋在多孔介質材料中以提取部分熱量以保持熱量平衡并避免過高的溫度。此外,多孔介質主要由不參與燃燒的惰性材料制成。


文章來源:中國RTO設備網

文章標題:RTO之處理VOCs污染物的研究進展介紹

文本地址:http://www.zkt360.com/gsdt/1326.html

收藏本頁】【打印】【關閉

  • 中國RTO設備網 www.zkt360.com
  • 重視設計 重視服務 重視溝通 用誠信和口碑打造品牌!
  • RTO設備訂購、咨詢熱線:0799-2191266     
  • 客服①:江華環保業務人員在線洽談   客服②:江華環保業務人員在線洽談  客服③:江華環保業務人員在線洽談
色情漫画精选