綠之源環(huán)保
綠之源環(huán)保
綠之源環(huán)保
RTO在燃燒過(guò)程中，需要保持一定的廢氣濃度以保持熱量的蓄存和傳導(dǎo)，因此，RTO較為適合處理小風(fēng)量，中高濃度的VOCs廢氣。大風(fēng)量、低濃度的廢氣可通過(guò)活性炭吸附脫附或者沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置處理為小風(fēng)量、中高濃度的廢氣。
石油化工過(guò)程以及各種使用有機(jī)溶劑的行業(yè)，如噴漆、印刷、制藥、煤化工等，排放的最常見的污染物“揮發(fā)性有機(jī)化合物（VolatileOrganicCompounds，簡(jiǎn)稱VOCs）”，目前已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)去除的焦點(diǎn)。該類化合物多數(shù)具有刺激性氣味和毒性，部分已被列為致癌物，部分VOCs還屬于易燃易爆氣體，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)安全造成威脅。
由于VOCs的危害性，許多國(guó)家頒布法令對(duì)VOCs排放進(jìn)行了管制。歐美國(guó)家于20世紀(jì)90年代前后，對(duì)所有使用有機(jī)溶劑的地方都規(guī)定了排放要求。美國(guó)1990年提高了廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，將工業(yè)生產(chǎn)中的189種污染物列為有毒污染物，其中大部分為VOCs。我國(guó)頒布的《大氣污染防治法》要求對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)行凈化處理，對(duì)可燃性氣體要回收利用；我國(guó)的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）規(guī)定了33種揮發(fā)性有機(jī)物的排放標(biāo)準(zhǔn)，將大部分的其他揮發(fā)性有機(jī)物按非甲烷類烴來(lái)處理；2017年12月最新頒布了《惡臭污染環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（HJ 905-2017）》，以規(guī)范廢氣污染物的檢測(cè)和排放標(biāo)準(zhǔn)。
RTO在廢氣處理行業(yè)的發(fā)展
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有機(jī)廢氣治理工作越來(lái)越受到廣泛重視，傳統(tǒng)的治理方式已經(jīng)越發(fā)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求，需要應(yīng)用更為科學(xué)的工藝技術(shù)開展相關(guān)治理工作，以最大程度減少VOCs對(duì)環(huán)境的污染。
去除工業(yè)廢氣中VOCs的方法可以分為破壞性方法和非破壞性方法兩類。破壞性方法如熱氧化法，將VOCs氣體轉(zhuǎn)化成CO2和H2O；非破壞性方法及回收法。常用的回收法有活性炭吸附法、冷凝法和膜分離法等；而破壞法中利用RTO（蓄熱式熱氧化爐）去除VOCs已經(jīng)越來(lái)越成為主流工藝。
眾多VOCs排放企業(yè)已經(jīng)逐漸意識(shí)到了VOCs排放帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，都紛紛上滿了治理設(shè)備和措施，但仍有許多企業(yè)存在諸多污染排放問(wèn)題。環(huán)保部在京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治強(qiáng)化督查已開展四個(gè)多月，在四月底的第一次公報(bào)總結(jié)中，第一輪次28個(gè)督查組現(xiàn)場(chǎng)檢查5713家企業(yè)（單位），發(fā)現(xiàn)存在環(huán)境問(wèn)題的多達(dá)3832家，約占檢查總數(shù)的67%。
政策的不斷推進(jìn)，將極大地推動(dòng)工業(yè)企業(yè)新建處理裝置或?qū)F(xiàn)有裝置的技術(shù)改造，焚燒法處理VOCs的裝置尤其是RTO將得到更廣泛的應(yīng)用。預(yù)計(jì)2020年，蓄熱燃燒處理技術(shù)在VOCs市場(chǎng)容量將達(dá)到90億元。
RTO在燃燒過(guò)程中，需要保持一定的廢氣濃度以保持熱量的蓄存和傳導(dǎo)，因此，RTO較為適合處理小風(fēng)量，中高濃度的VOCs廢氣。大風(fēng)量、低濃度的廢氣可通過(guò)活性炭吸附脫附或者沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置處理為小風(fēng)量、中高濃度的廢氣。在選擇工藝的過(guò)程中，由于廢氣風(fēng)量較小、濃度較高，多數(shù)都是有機(jī)廢氣，部分含有酸堿性成分，因此，RTO應(yīng)用在廢氣治理中，應(yīng)先過(guò)濾或者洗滌，以去除廢氣中的粉塵以及腐蝕性氣體，然后再進(jìn)入RTO燃燒，燃燒完畢的高溫尾氣可通過(guò)熱交換器進(jìn)行余熱回收利用。部分VOCs氣體在RTO治理工作中，會(huì)生成二噁英，但是，二噁英850℃以上的環(huán)境中可以分解。因此，在設(shè)計(jì)爐膛的過(guò)程中，只需將燃燒溫度控制在850℃以上，持續(xù)時(shí)間為1~2s即可。此反應(yīng)破壞苯環(huán)，為不可逆反應(yīng)，不會(huì)造成二次污染。
RTO運(yùn)行原理主要為：建立專門的熱氧化爐，使其可以具備一定的蓄熱能力，對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行專業(yè)處理，使有機(jī)廢氣在高溫環(huán)境中被分解，以達(dá)到國(guó)家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，將其排放到空氣中。在應(yīng)用RTO方式的過(guò)程中，需要設(shè)置兩個(gè)固定形式的熱交換媒介床，利用具有蓄熱優(yōu)勢(shì)的陶瓷材料對(duì)其進(jìn)行制作，以便于開展有機(jī)廢氣治理工作。有機(jī)廢氣在經(jīng)過(guò)一個(gè)陶瓷媒介床之后，會(huì)出現(xiàn)加熱的現(xiàn)象，在熱交換的情況下，另一個(gè)媒介床也會(huì)出現(xiàn)加熱的現(xiàn)象，且熱交換率可以達(dá)到96%。同時(shí)，在應(yīng)用氧化爐設(shè)備的過(guò)程中，其具備一定的自我維持能力，不需要任何燃料就可以維持問(wèn)題，提高其工作效率。
RTO在有機(jī)廢氣治理中的優(yōu)勢(shì)
1. RTO的結(jié)構(gòu)特性
在應(yīng)用此類設(shè)備的過(guò)程中，可以在系統(tǒng)中設(shè)置蓄熱床與自動(dòng)進(jìn)氣閥，對(duì)其進(jìn)行全面的切換處理。在制作設(shè)備的過(guò)程中，所應(yīng)用的材料為陶瓷蓄熱材料，具有一定的耐酸與腐蝕的優(yōu)勢(shì)，可以提高熱效果，提高熱回收效率，減少過(guò)風(fēng)阻力，在實(shí)際應(yīng)用中，抗裂性能較高，壽命較長(zhǎng)，可以減少投入的成本。蓄熱設(shè)備的表面溫度可以低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，主要因?yàn)樵O(shè)備內(nèi)部中含有20cm的耐高溫材料，可以避免有機(jī)廢氣與鋼結(jié)構(gòu)之間的接觸。另外，在系統(tǒng)運(yùn)行中，啟動(dòng)切換閥體所使用的材料為不銹鋼材質(zhì)，可以提高切換工作的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，避免出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，且在設(shè)備內(nèi)部，一些與有機(jī)廢氣相互接觸的部位已經(jīng)涂抹了耐高溫材料與防腐蝕材料，可以有效延長(zhǎng)其使用壽命，以便于開展相關(guān)維護(hù)工作，避免出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)土層出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，就要及時(shí)開展補(bǔ)修活動(dòng)，避免出現(xiàn)大面積氧化問(wèn)題。
2. RTO的性能優(yōu)勢(shì)
對(duì)于RTO而言，可以通過(guò)蓄熱陶瓷的加熱，對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，在爐膛燃燒作用之下，提高爐膛中的溫度，將有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)分解成為二氧化碳和水蒸氣，或是無(wú)毒無(wú)害的高溫?zé)煔?；通過(guò)低溫蓄熱陶瓷之后，大量熱能從煙氣中轉(zhuǎn)換到蓄熱陶瓷中，對(duì)各類熱介質(zhì)進(jìn)行交換處理。此類運(yùn)行方式的成本較低，且有機(jī)廢氣的處理效率較高，不會(huì)出現(xiàn)催化劑中毒的現(xiàn)象，可以用于大部分行業(yè)的有機(jī)廢氣處理工作中。
RTO裝置有兩室、三室以及多室裝置，兩室RTO裝置VOCs的去除率在95%～98%，三室RTO裝置VOCs去除率可達(dá)到98%以上。RTO與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比，具有熱效率高（大于等于90%）、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。
3. RTO的適用條件
RTO較適合小風(fēng)量、中高濃度的有機(jī)廢氣的處理，這樣可以將燃燒室溫度維持在所需溫度，減少對(duì)燃燒器加熱的需求，降低運(yùn)行成本。低濃度的有機(jī)廢氣可以通過(guò)活性炭吸附脫附以及沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置轉(zhuǎn)換為中高濃度的有機(jī)廢氣，提高燃燒效率。
4. RTO的特點(diǎn)分析
RTO可以對(duì)彈性較大、濃度出現(xiàn)變化的有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，對(duì)于灰塵的敏感度較低，可以有效提高凈化效率，凈化率在99%左右。RTO可以提高熱效率，在95%左右，且系統(tǒng)維護(hù)工作較少，可以提高操作安全性與可靠性。對(duì)于有機(jī)沉淀物而言，可以對(duì)其進(jìn)行全面的清除處理，可以對(duì)蓄熱體進(jìn)行更換處理，且裝置壓力損失較小。
5. RTO的節(jié)能減排作用
在應(yīng)用RTO的過(guò)程中，可以達(dá)到一定的節(jié)能減排作用，且設(shè)備的損耗較低，可以減少資金的投入，節(jié)能效果較為明顯。例如：在有機(jī)廢氣處理過(guò)程中，RTO燃燒室產(chǎn)生的溫度除了可以提供后續(xù)廢氣燃燒所需溫度，還可以將余熱通過(guò)熱交換器存儲(chǔ)，可用于企業(yè)其他區(qū)域提供熱量，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)揮RTO應(yīng)用作用。
結(jié)語(yǔ)
從首臺(tái)RTO投入運(yùn)行至今，已近40多個(gè)年頭。自20世紀(jì)90年代后RTO得到了長(zhǎng)足發(fā)展，幾乎取代了經(jīng)典的熱力焚燒裝置，并且在絕大部分有機(jī)廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)著主導(dǎo)地位。
有機(jī)廢氣治理的過(guò)程中，需要科學(xué)應(yīng)用RTO設(shè)備，制定完善的應(yīng)用方案，發(fā)揮其在有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，需要做好安全設(shè)計(jì)工作，提高設(shè)備運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。
