废气处理RTO和RCO催化燃烧设备的异同

 
楼主   帖子创建时间:  2022-08-22 18:11 回复:0 关注量:39

 

青岛废气处理RTO和RCO催化燃烧设备许多不同之处,现在从废气种类、废气浓度、废气流量、辅助能量、自动仪表控制、安全风险、安全风险。环境、电力负荷、设备投资、运营成本等对比一下RTO和RCO催化燃烧设备不同之处。

1适用青岛废气处理类型

RTO催化燃烧设备和RCO催化燃烧设备可用于处理烷烃、芳烃、酮、醇、酯、醚和某些含氮化合物等有机废气。硫、磷废气对催化剂有毒害,不适用于RCO催化燃烧设备如果忽略硫、磷废气燃烧时对设备和仪器的轻微腐蚀,可以有限程度地使用RTO催化燃烧设备。

由于处理温度低于1150℃,这两种工艺不能用于处理含卤代烃的废气,以免形成二恶英。硅烷等部分废气不能用于RTO催化燃烧设备和RCO催化燃烧设备,因为燃烧后产生的颗粒粉尘会堵塞催化剂、再生陶瓷或切换阀的密封面。

含有喷漆和粉尘的废气要进行预过滤,以免出现切换阀不能正常关闭而堵塞蓄热室的现象。RCO催化燃烧设备处理主要废气路径,无需切换。此外,还可以采用增加废气流量、防止灰尘积聚等方法,以及对整个系统进行定期加热和硬化,以去除和分解灰尘。.因此,RCO催化燃烧设备的预处理需要简单的G4级过滤。

此外,由于废气中含有易自聚的有机化合物(如丁二烯、丙烯酸酯等),会影响切换阀的有效开启和关闭,还可能在低温下沉积在位于出口处的蓄热室上。进气口,使用RTO催化燃烧设备。处理此类废气存在安全隐患,而RCO催化燃烧设备不受影响。

2废气浓度

通常需要将废气入口浓度控制在<25%LEL,即有机物的爆炸下限和25%LEL,因为温度升高会降低有机物废气的爆炸下限浓度。

青岛废气处理放出大量热量,使废气温度升高,典型废气有机物的绝热温升计算为1000mg/m3。

以处理室温20℃甲苯废气的RCO催化燃烧装置为例,为了防止催化氧化处理后废气中的“白烟”和冷凝水分对机组的腐蚀,废气温度一般>105°C,考虑到

如果催化燃烧的初始温度为250℃,废气催化氧化后的温度为350℃,废气的初始浓度约为3130mg/m3,这样系统的热平衡可以得到维护。无需额外的能量。如果废气浓度进一步提高到25%LEL,氧化后废气温度可达587℃,此时催化剂容易流失,设备材料需要耐热钢。安装系统后,经RCO催化燃烧装置处理的甲苯废气较佳浓度为3130-9390mg/m3。

如果废气入口浓度过高,可以稀释入口空气,稀释阀与氧化气体温度联锁,如果废气入口浓度为2130-3130mg/m3,则电或气增加进入催化剂床层的废气温度用于达到250℃的催化剂起燃温度,当废气入口浓度小于2130mg/m3时,可进行吸附浓缩,脱附的浓缩气体可以用RCO催化燃烧装置处理,例如废气如果炉子的初始温度很高,很多烤箱的废气是80℃,这里RCO催化可以处理的废气浓度燃烧设备可相应减少1560mg/m3。

同样以RTO催化燃烧装置处理的20℃甲苯废气为例,由于RTO催化燃烧装置的燃烧炉要有长时间的明火才能点燃废气,所以1.672×106kJ燃烧器是用来提供一些大约5m3/h的天然气,因此维持系统热平衡的废气入口浓度可低至1700-2000mg/m3。如果RTO催化燃烧装置设计为从燃烧室抽出部分热气,然后返回燃烧室以避免燃烧温度>1000°C,RTO催化燃烧处理的废气的较大浓度,设备将增加到25%LEL。可以。

3排气流量

通常单套RTO催化燃烧装置处理的废气流量为8000-50000m3/h,如果处理后的废气流量小于5000m3/h,则RTO催化燃烧装置的投资成本不一个成本。有效和工艺废气流量>50000m3/h容易出现偏流。局部过热等现象影响废气分解效率。单套RCO催化燃烧设备处理1000-20000m3/h废气流量,废气流量加大,高效换热器设计难度大,催化剂床也有明显的分流。以及会影响废气分解效率的局部过热。

4辅助能源

RTO催化燃烧机组燃烧室要求火焰长,机组重量大,预热时间长,一般采用液化气、天然气、轻油等作为辅助能源。不建议加热。

RCO催化燃烧装置还可以使用液化气、天然气、轻柴油等作为辅助能源,由于装置重量比RTO催化燃烧装置轻50%,因此需要监管,避免增加危险源。推荐使用电加热(废气浓度>3500mg/m3时)。来自RCO催化燃烧装置的废气流量为15000m3/h的电加热系统仅为180kW。预热时间小于1.5h。

5安全风险

RTO催化燃烧设备和RCO催化燃烧设备都非常适用于处理如涂布、印刷、制革、化纤、注塑等有机物浓度、种类、流量平稳的流水线废气,尤其是带温度的烘干废气若采用吸附法还需要前置降温到<45℃,但如果使用RTO催化燃烧设备或RCO催化燃烧设备,就可以充分利用其自身余热,大大降低废气处理成本和整条流水线的总能耗。可当部分环保企业将RTO催化燃烧设备用于储运和化学合成企业的废气处理时却出现很多的爆炸事故,爆炸基本上是废气来源系统遇装置回火爆炸,主要原因如下:

1)RTO催化燃烧设备系统在装置初运行时一切顺利,但是运行1~2年后,部分仪表、调节阀会出现故障或突发停电、停仪表气等,导致系统安全自控设计失效,系统超温爆炸。事实上大部分的业主是不具备有仪表自控专业维护人员,很难做到预判并及时更换仪表阀门。

废气进口浓度需控制在<25%LEL,若采用气相色谱型在线检测仪,仪器采样检测得出结果加上自控阀响应时间>30min,失去安全控制意义,因此一般采用较灵敏的光离子型在线可燃探测仪(3选2),该探测仪半年需强制检验1次,但是如果废气中含有水汽、粉尘等将大大降低该检测头寿命,而这种仪器失灵是突发性的。

2)RTO催化燃烧设备系统尽管采用了一系列安全设计,如废气收集预处理系统的防静电、废气进口浓度与稀析阀连锁、废气预混缓冲罐、废气风机与负压连锁、废气水预洗涤等,但是化工厂一定会有事故气紧急排放或某些高浓废气正好集中排放导致的废气浓度暴增数倍的小概率事件,而处理10000m3/h废气流量的RTO催化燃烧设备装置的缓冲罐容积较大也≤20m3,折算缓冲罐内停留时间<8s,过短的缓冲时间导致装置的阀门切换等来不及,废气总管和预处理系统出现回火爆炸。这是明火作业的RTO催化燃烧设备的本性决定的,是无法根除的。

RCO催化燃烧设备属无焰氧化,加上换热器等金属结构隔离,就是回火废气来源也达不到燃点;RCO催化燃烧设备工艺管路上无阀门切换,不存在仪表失灵安全风险。

6环保风险

RTO催化燃烧设备要求废气来源气量和浓度稳定,设计操作负荷弹性小,因此只适合用于连续稳定的流水线废气,如果业主有间歇短暂高浓废气产生,则会频繁出现因安全浓度下限要求导致废气在进装置前被部分排空,存在环保风险。

RTO催化燃烧设备装置设备繁杂,部件多,易出现设备故障废气排空事故。而RCO催化燃烧设备要求废气流量稳定,可以接受间歇的短暂的高浓废气。RCO催化燃烧设备装置设备简单,部件少,设备故障也少。此外RTO催化燃烧设备燃烧室存在死角,废气综合处理效率95%~97%,而RCO催化燃烧设备废气是均匀通过催化剂层,处理效率>99%,因此RCO催化燃烧设备比RTO催化燃烧设备更容易环保达标,尤其是新环保标准甲苯类废气从40mg/m3排放标准降低到10mg/m3后,RTO催化燃烧设备易出排放不达标环保事故。

高温RTO催化燃烧设备会产生NOx,而RCO催化燃烧设备因处理温度低不产生NOx,尽管目前国家对有机废气装置的NOx尚未规定,但从锅炉废气治理发展历史来看,将会对处理气量>10000m3/h的废气装置提出监管要求。

    

7 动态负载

RTO催化燃烧设备经过精密过滤,2次蓄热陶瓷总厚度约2m,设备强度不低于3500-4000Pa;RCO催化燃烧设备只需经过简单过滤,2次通过管式换热器,催化剂总厚度为0.4m。RCO催化燃烧设备仅需18.5kW。处理的空气量越大,风扇之间的功率差异就越大。电机功率每降低1千瓦,每年可减少电费3000元。

.8资本货物投资

剔除RTO催化燃烧设备业主要求的废气预处理系统投资(一般由业主承担),10000m3/h工艺气体的催化燃烧设备RTO主体设备投资成本约为1万元,RCO主催化燃烧装置投资约6000万元。万。

9废气处理设备运营成本

以10000m3/h的净化气体为例,RTO催化燃烧设备至少要保证气体燃料的主要消耗,而RCO催化燃烧设备只需要废气的浓缩能量;RTO催化燃烧设备比RCO催化燃烧设备多耗电5度电;二次废气要作为危险废气处理,RCO催化燃烧设备的750公斤催化剂要每2年更换一次,失活的催化剂要返回回收厂。

总结:

从适用废气种类、废气浓度、废气流量、辅助能源、自动仪表控制、安全隐患、环保隐患、用电负荷等方面分析了RTO催化燃烧设备与RCO催化燃烧设备的异同,为企业废气处理催化燃烧工艺提供参考。


 
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