RTO蓄熱氧化系統(tǒng)
閱讀量:676 文章作者:熙霖環(huán)保
一、RTO裝置工藝原理
待處理有機廢氣經(jīng)引風(fēng)機進入蓄熱室1的陶瓷介質(zhì)層(該陶瓷介質(zhì)“貯存”了上一氧化周期產(chǎn)生的熱量),陶瓷介質(zhì)釋放熱量,溫度降低,而有機廢氣吸收熱量,溫度升高,廢氣離開蓄熱室后以較高的溫度進入氧化室,此時廢氣溫度的高低取決于陶瓷體的體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結(jié)構(gòu)。
在氧化室中,有機廢氣再由燃燒器補燃,加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度。使其中的有機物被氧化分解成CO2和H2O。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱,燃燒器的燃料用量大為減少。氧化室有兩個作用:一是保證廢氣能達到設(shè)定的氧化溫度,二是保證有足夠的停留時間使廢氣中的VOC充分氧化,本工程設(shè)計停留時間為1.0秒。
廢氣流經(jīng)蓄熱室1升溫后進入氧化室焚燒,成為被凈化的高溫氣體后離開氧化室,進入蓄熱室2(在前面的循環(huán)中已被冷卻,此時蓄熱式3正處于吹掃凈化狀態(tài)),廢氣中的熱能被陶瓷體截留,廢氣的溫度得到明顯的降低,而蓄熱室2吸收大量熱量后升溫(用于下一個循環(huán)加熱廢氣)。處理后氣體離開蓄熱室2,經(jīng)排風(fēng)機排入大氣。
循環(huán)完成后,進氣與出氣閥門進行一次切換,進入下一個循環(huán),廢氣由蓄熱室2進入,蓄熱室3排出。在切換之前,已被凈化的氣體經(jīng)反吹系統(tǒng)清掃蓄熱室1,吹掃殘留在管路及室內(nèi)的有機物。這樣可使廢氣的凈化率更高,可達到98%以上。三個蓄熱室的閥門交替運行。
在廢氣源進口管路上,設(shè)置一只三通,各安裝一只氣動閥門,處理設(shè)備停機或出現(xiàn)故障時,直排閥門為常開狀態(tài)。工作時,由生產(chǎn)現(xiàn)場或中控室發(fā)出指令,啟動凈化設(shè)備,并關(guān)閉直排閥,打開進氣口閥門。
處理裝置上設(shè)定溫度檢測元件、風(fēng)機風(fēng)壓檢測、爐膛壓力控制等裝置,保證設(shè)備正常安全運行。
若RTO爐膛壓力過高,超過設(shè)定限值時,防爆口會自動打開進行泄壓,保證系統(tǒng)的安全性,系統(tǒng)檢測到以上所有異常時,均會進行聲光報警。
任何化學(xué)反應(yīng)(燃燒也是一種化學(xué)反應(yīng))都需要一定的反應(yīng)時間,盡管反應(yīng)決不會達到100%的完全程度(正如絕大部分燃燒反應(yīng)),但如果反應(yīng)時間很充分,那么不完全反應(yīng)程度是微不足道的。這個時間是指反應(yīng)物以某種型式進行混合后在一定溫度下所維持的時間。就燃燒反應(yīng)時間而言,其變化范圍在小于1/10秒至幾秒之間,因反應(yīng)溫度和反應(yīng)物混合程度而異。
反應(yīng)溫度是指在所要求的時間內(nèi)促使反應(yīng)物之間完成反應(yīng)的溫度。提高溫度,反應(yīng)就會加速。
擾動是指反應(yīng)物之間的混合程度。在燃燒過程中是指空氣和烴類物質(zhì)之間的混合,如果空氣中的氧氣不能和需要燃燒的烴類接觸,那么無法燃燒;因此延長反應(yīng)時間或提高反應(yīng)溫度,可以加速混合。
本裝置設(shè)計經(jīng)過優(yōu)化選擇:反應(yīng)時間越短,所需要的焚燒也越?。环磻?yīng)溫度越低,輔助燃料消耗量越少,并且所需要的擾動也越小,即混合過程所需的動力消耗越少。
本RTO系統(tǒng)建議有機廢氣處理設(shè)備項目工作溫度控制在800℃,這主要是考慮到:
a、可提高氧化效率,接近99%;
b、由于廢氣量適中,設(shè)備體積適中,直接燃燒溫度提高可彌補氣體流動分布不均勻的問題。
待處理有機廢氣經(jīng)引風(fēng)機進入蓄熱室1的陶瓷介質(zhì)層(該陶瓷介質(zhì)“貯存”了上一氧化周期產(chǎn)生的熱量),陶瓷介質(zhì)釋放熱量,溫度降低,而有機廢氣吸收熱量,溫度升高,廢氣離開蓄熱室后以較高的溫度進入氧化室,此時廢氣溫度的高低取決于陶瓷體的體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結(jié)構(gòu)。
在氧化室中,有機廢氣再由燃燒器補燃,加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度。使其中的有機物被氧化分解成CO2和H2O。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱,燃燒器的燃料用量大為減少。氧化室有兩個作用:一是保證廢氣能達到設(shè)定的氧化溫度,二是保證有足夠的停留時間使廢氣中的VOC充分氧化,本工程設(shè)計停留時間為1.0秒。
廢氣流經(jīng)蓄熱室1升溫后進入氧化室焚燒,成為被凈化的高溫氣體后離開氧化室,進入蓄熱室2(在前面的循環(huán)中已被冷卻,此時蓄熱式3正處于吹掃凈化狀態(tài)),廢氣中的熱能被陶瓷體截留,廢氣的溫度得到明顯的降低,而蓄熱室2吸收大量熱量后升溫(用于下一個循環(huán)加熱廢氣)。處理后氣體離開蓄熱室2,經(jīng)排風(fēng)機排入大氣。
循環(huán)完成后,進氣與出氣閥門進行一次切換,進入下一個循環(huán),廢氣由蓄熱室2進入,蓄熱室3排出。在切換之前,已被凈化的氣體經(jīng)反吹系統(tǒng)清掃蓄熱室1,吹掃殘留在管路及室內(nèi)的有機物。這樣可使廢氣的凈化率更高,可達到98%以上。三個蓄熱室的閥門交替運行。
在廢氣源進口管路上,設(shè)置一只三通,各安裝一只氣動閥門,處理設(shè)備停機或出現(xiàn)故障時,直排閥門為常開狀態(tài)。工作時,由生產(chǎn)現(xiàn)場或中控室發(fā)出指令,啟動凈化設(shè)備,并關(guān)閉直排閥,打開進氣口閥門。
處理裝置上設(shè)定溫度檢測元件、風(fēng)機風(fēng)壓檢測、爐膛壓力控制等裝置,保證設(shè)備正常安全運行。
若RTO爐膛壓力過高,超過設(shè)定限值時,防爆口會自動打開進行泄壓,保證系統(tǒng)的安全性,系統(tǒng)檢測到以上所有異常時,均會進行聲光報警。
任何化學(xué)反應(yīng)(燃燒也是一種化學(xué)反應(yīng))都需要一定的反應(yīng)時間,盡管反應(yīng)決不會達到100%的完全程度(正如絕大部分燃燒反應(yīng)),但如果反應(yīng)時間很充分,那么不完全反應(yīng)程度是微不足道的。這個時間是指反應(yīng)物以某種型式進行混合后在一定溫度下所維持的時間。就燃燒反應(yīng)時間而言,其變化范圍在小于1/10秒至幾秒之間,因反應(yīng)溫度和反應(yīng)物混合程度而異。
反應(yīng)溫度是指在所要求的時間內(nèi)促使反應(yīng)物之間完成反應(yīng)的溫度。提高溫度,反應(yīng)就會加速。
擾動是指反應(yīng)物之間的混合程度。在燃燒過程中是指空氣和烴類物質(zhì)之間的混合,如果空氣中的氧氣不能和需要燃燒的烴類接觸,那么無法燃燒;因此延長反應(yīng)時間或提高反應(yīng)溫度,可以加速混合。
本裝置設(shè)計經(jīng)過優(yōu)化選擇:反應(yīng)時間越短,所需要的焚燒也越?。环磻?yīng)溫度越低,輔助燃料消耗量越少,并且所需要的擾動也越小,即混合過程所需的動力消耗越少。
本RTO系統(tǒng)建議有機廢氣處理設(shè)備項目工作溫度控制在800℃,這主要是考慮到:
a、可提高氧化效率,接近99%;
b、由于廢氣量適中,設(shè)備體積適中,直接燃燒溫度提高可彌補氣體流動分布不均勻的問題。
二、蓄熱式直接燃燒系統(tǒng)(簡稱RTO)主要的工藝特點是:
??采用預(yù)熱、蓄熱以及反吹掃交替切換的三室技術(shù),使之具有比傳統(tǒng)換熱技術(shù)高得多的換熱效率,換熱效率高達90~95%,根據(jù)提供的參數(shù)可知設(shè)計的RTO設(shè)備在正常處理廢氣過程中系統(tǒng)基本只需少量外加燃料供給,具有比傳統(tǒng)非蓄熱式的直接焚燒廢氣裝置顯著得多的節(jié)能優(yōu)點。
??采用美國天時或MAXON燃燒器,可實現(xiàn)大功率、小功率運行比例調(diào)節(jié)功能,并具有超溫報警及自動切斷燃料供應(yīng)功能;運行安全、可靠、高效、耐用。
??采用西門子公司PLC及其它溫控、氣動動作元件,可設(shè)定多重保護作用,并實現(xiàn)多種保護動作、信息反饋之間的有效聯(lián)動,使系統(tǒng)運行更完善。
??主機:主機應(yīng)經(jīng)烘爐(對于新RTO系統(tǒng));冷啟動(常溫啟動)或熱啟動達到工作溫度(氧化床設(shè)計工作溫度)后,開始引入廢氣。三、 RTO蓄熱氧化系統(tǒng)工藝說明
??新風(fēng)閥:在下列情況下,系統(tǒng)將引入新鮮空氣。
a、主機烘爐冷啟動或熱啟動時。
b、主機工作溫度過高,超過氧化床設(shè)計工作溫度時。
??廢氣閥
a、在主機未進入工作狀態(tài)前關(guān)閉。
b、在主機進入工作狀態(tài)后開啟。
c、在主機氧化床工作溫度過高后關(guān)閉,并相應(yīng)開啟新氣閥。
??燃燒器
a、烘爐、冷啟動、熱啟動時自動點火。
b、在燃燒室未達到設(shè)定溫度下限時全功率工作;達到溫度下限后小功率工作;
??采用預(yù)熱、蓄熱以及反吹掃交替切換的三室技術(shù),使之具有比傳統(tǒng)換熱技術(shù)高得多的換熱效率,換熱效率高達90~95%,根據(jù)提供的參數(shù)可知設(shè)計的RTO設(shè)備在正常處理廢氣過程中系統(tǒng)基本只需少量外加燃料供給,具有比傳統(tǒng)非蓄熱式的直接焚燒廢氣裝置顯著得多的節(jié)能優(yōu)點。
??采用美國天時或MAXON燃燒器,可實現(xiàn)大功率、小功率運行比例調(diào)節(jié)功能,并具有超溫報警及自動切斷燃料供應(yīng)功能;運行安全、可靠、高效、耐用。
??采用西門子公司PLC及其它溫控、氣動動作元件,可設(shè)定多重保護作用,并實現(xiàn)多種保護動作、信息反饋之間的有效聯(lián)動,使系統(tǒng)運行更完善。
??主機:主機應(yīng)經(jīng)烘爐(對于新RTO系統(tǒng));冷啟動(常溫啟動)或熱啟動達到工作溫度(氧化床設(shè)計工作溫度)后,開始引入廢氣。三、 RTO蓄熱氧化系統(tǒng)工藝說明
??新風(fēng)閥:在下列情況下,系統(tǒng)將引入新鮮空氣。
a、主機烘爐冷啟動或熱啟動時。
b、主機工作溫度過高,超過氧化床設(shè)計工作溫度時。
??廢氣閥
a、在主機未進入工作狀態(tài)前關(guān)閉。
b、在主機進入工作狀態(tài)后開啟。
c、在主機氧化床工作溫度過高后關(guān)閉,并相應(yīng)開啟新氣閥。
??燃燒器
a、烘爐、冷啟動、熱啟動時自動點火。
b、在燃燒室未達到設(shè)定溫度下限時全功率工作;達到溫度下限后小功率工作;
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