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蓄熱焚燒/蓄熱催化氧化焚燒雙模式在VOCs廢氣治理中的應用研究

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蓄熱焚燒/蓄熱催化氧化焚燒雙模式在VOCs廢氣治理中的應用研究

發布日期:2018-08-30 作者:王中王鉄算盘开奖结果 點擊:


     随着經濟快速發展,環境承受力日益削弱,滋生出一系列諸如光化學煙霧、酸雨、霧霾等環境污染問題。工業領域中大多數裝置運行時會無組織排放一些揮發性有機化合物(VolatileOrganicCom.pounds,VOCs),對人類、環境帶來直接或間接的有害影響,例如感官刺激、黏膜刺激、緻癌、光化學煙霧、臭氧層破壞等,并且表現出日益嚴重的态勢。因此,對VOCs的治理已在國内全面展開。


     

    目前國内治理VOCs的方法主要包括焚燒法、膜分離法、吸附法、等離子體法、生物處理法等。其中焚燒法具有适應性強、處理效率高、投入成本低等優點,被廣泛應用于各排放行業。國内技術已成熟的焚燒法包括直燃焚燒(ThermalOxidizer,TO)、催化氧化焚燒(CatalyticOxidizer,CO)、蓄熱焚燒(RegenerativeThermalOxidizer,RTO),根據實際工業應用時的廢氣量、廢氣中有機污染物濃度以及廢氣中雜質對處理方式的影響等因素,選擇不同的焚燒方式處理。


    一種基于催化氧化焚燒與蓄熱焚燒的新型處理方法———蓄熱催化氧化焚燒(RegenerativeCatalyticOxidizer,RCO),綜合了催化氧化焚燒法催化氧化反應溫度低與蓄熱焚燒法蓄熱式回收熱能等優勢,相對催化氧化焚燒法以及蓄熱焚燒法具有啟爐速度快、反應溫度低、節能效果好等特點。傳統二塔RTO因存在廢氣短路現象無法實現較高的VOCs去除率,改進後的三塔RTO增加了反吹環節,能夠避免廢氣短路。三塔RCO同樣可以避免廢氣短路現象,并可以在低濃度有機廢氣條件下與三塔RTO在同一設備上實現雙模式切換運行,2種模式均可滿足處理後煙氣達标排放。雙模式切換運行相對于RTO單一模式運行可以避免因催化劑失效而帶來連續停爐事故,在催化劑失效後可以通過調整局部結構在較短時間内應用RTO模式運行,以保證廢氣連續處理過程不受影響。


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     蓄熱催化氧化焚燒(RCO)因其先進的工藝技術,性能、經濟指标均優于其他焚燒處理方式。通過數值模拟計算,比較了燃燒器改造前與改造後爐内溫度場分三塔RCO與三塔RTO整體流程相似,不同之處在于是否填裝催化劑以及運行溫度水平(RCO運行溫度250~350℃;RTO運行溫度850~900℃),三塔RTO在每個蓄熱室的蓄熱體上部填裝催化劑即轉換為三塔RCO。RCO系統見圖1。


    

    1)RCO焚燒處理方式綜合了催化氧化焚燒法催化氧化反應溫度低與蓄熱焚燒法蓄熱式回收熱能等優勢,具有啟爐速度快、反應溫度低、節能效果好等特點。


    2)在燃燒器出口處增設護火筒,并在護火筒頂部80°範圍内開一定數量規格的圓孔可以避免催化劑超溫中毒失效,并能夠實現連續穩定運行。


    3)襯裡材料以及襯裡厚度的選型、蓄熱體填充量的計算、爐膛容積的校核等均根據RTO參數設計,可以在局部調整内部結構後,實現一台爐子雙模式切換運行。



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關鍵詞:蓄熱焚燒,VOCs廢氣治理,蓄熱催化氧化焚燒

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