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热分解工艺一般分为TO直接燃烧、rto蓄热燃烧、rco催化燃烧,主要可以用于吸附浓缩后的VOCs废气处理,也可以直接用于废气浓度>3.5g/m3的中高浓度VOCs废气处理。
TO是将高浓VOCs废气送入燃烧室直接燃烧,VOCs废气在750℃以上燃烧生成二氧化碳和水,由于换热效率一般在60%以下,导致运行成本很高,只在少数能有效利用排放余热或有副产燃气的企业中应用。
蓄热燃烧是在直接燃烧基础上发展出来的新技术,通过燃烧天然气对VOCs废气进行加热,在高温下将VOCs废气氧化分解为二氧化碳和水,实现VOCs废气处理。
rto设备内装有蓄热陶瓷,热量利用率可提高到95%以上,大大降低了运行费用,由于节能效果明显,VOCs废气处理效率较高,是目前国家主推的废气处理工艺。
rco催化燃烧是采用贵金属催化剂降低废气中挥发性有机物与二氧化碳的反应活化能,使得挥发性有机物在250~350℃较低的温度就能充分氧化分解为二氧化碳和水,高温氧化气通过换热器与新进废气间接换热后排掉,常用于处理吸附剂再生脱附出来的高浓废气。
rco催化燃烧设备VOCs废气处理效率可高达95%以上,并且具有能耗低、安全方便、无二次污染的优点。
有机废气处理方法中,以rto和rco的应用居多。如果用于吸附脱附的浓缩VOCs废气处理,两者差别不大;但若直接用以中高浓度VOCs废气处理时有很大区别。
两种有机废气处理方法都可以用于处理烷烃、芳香烃、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等VOCs废气。
含硫磷类废气会使催化剂中毒,不适合用rco催化燃烧处理,而如果忽略含硫磷废气燃烧时对设备仪表的少量腐蚀,可以限制性的使用rto处理。
由于处理温度均<1150℃,两种有机废气处理方法都不能用于处理含卤代烃废气,以避免产生二噁英。
部分类似硅烷类的VOCs废气因为燃烧后生成的固体尘灰会堵塞催化剂或蓄热陶瓷或切换阀密封面,所以rto和rco都不能使用。
催化燃烧设备是一种高效有机废气治理设备,具有废气净化效率高、能耗低、应用范围广、能处理大风量低浓度废气等特点,已经逐渐成为最主要的处理 VOCs 的方法之一。但是废气治理设备并不是安装完毕后,就一劳永逸,在运行的过程中需要专业的人员进行定期的检查和维护,及时消除安全隐患。
1、预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质性质及含量进行选择。当废气中颗粒物含量超过1mg/m3时,应先采用过滤或洗涤等方式进行预处理。
2、当废气中含有吸附后难以脱附或造成吸附剂中毒的成分时,应采用洗涤或预吸附等预处理方式处理。
3、当废气中有机物浓度较高时,应采用冷凝或稀释等方式调节至满足要求。当废气温度较高时,采用换热或稀释等方式调节至满足要求。
4、有机物浓度要求:除溶剂和油气储运销装置的有机废气吸附回收外,进入吸附装置的有机废气中有机物的浓度应低于其爆炸大限下限的25%。当废气中有机物的浓度高于其爆炸大限下限的25%时,应使其降低到其爆炸大限下限的25%后方可进行吸附净化。
5、温度要求:进入吸附装置的废气温度宜低于40℃。
6、废气治理设备应与产生废气的生产工艺设备同步运行。由于紧急事故或设备维修等原因造成治理设备停止运行时,应立即报告当地环境保护行政主管部门。
7、废气治理设备正常运行中废气的排放应符合国家或地方大气污染物排放标准的规定;治理设备不得超负荷运行;企业应建立健全与治理设备相关的各项规章制度,以及运行、维护和操作规程,建立主要设备运行状况的台账制度。
8、治理系统应纳入生产管理中,并配备专业管理人员和技术人员。在废气治理系统启用前,企业应对管理和运行人员进行培训,使管理和运行人员掌握治理设备及其它附属设施的具体操作和应急情况下的处理措施。