RTO廢氣處理設備，旋轉式RTO+CO及余熱回收技術在高濃度揮發(fā)性有機廢氣治理中的應用

摘要：電子及印刷等行業(yè)中涂布機產(chǎn)生的高濃度揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)濃度較高,部分產(chǎn)生高濃度揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)的企業(yè),由于排放總量限制,采用單一的焚燒工藝并不能達到排放總量限值的要求,需要采用組合工藝進行治理,。詳細描述了旋轉式RTO(旋轉式蓄熱式焚燒爐)+CO(催化燃燒爐)的工藝原理及其治理效果,。測試結果表明,采用旋轉式RTO+CO對高濃度廢氣可達99.9%以上的凈化效率。

1 廢氣基礎參數(shù)及治理要求

某電子企業(yè)6條涂布機生產(chǎn)過程中,，使用大量的有機溶劑,，在涂布機頭及烘箱段產(chǎn)生高濃度有機廢氣，廢氣基礎參數(shù)如表1所示,。

由于該電子企業(yè)受環(huán)評批復的排放總量限值,，除需要達到地方標準外，還需復合年排放低于3.6t的總量排放要求,，根據(jù)使用量及排放總量限值計算,，凈化系統(tǒng)所需凈化效率應大于99.86% ；根據(jù)使用量對應的廢氣濃度為3 984 mg/m3 ,；根據(jù)排放總量限值排氣濃度需小于5.56 mg/m3,。

2 有機廢氣治理工藝原理

2.1 治理系統(tǒng)工藝流程

該企業(yè)廢氣風量大，濃度高,，凈化效率需達到99.9%,，才能達到環(huán)評批復的排放總量限值,。采用單一的焚燒工藝并不能達到排放總量限值的要求，需要采用組合工藝進行治理,。旋轉式RTO治理有機廢氣,，在焚燒溫度達到800 ℃以上，凈化效率可達99%以上[1],，CO在達到催化劑工作溫度下,，凈化效率可達95%以上[2]。該類廢氣治理工藝,，可采用旋轉式RTO+CO工藝進行治理,，RTO凈化效率>99%，CO設計凈化效率>92%,，總凈化效率可達99.9%,，達到排放總量限值要求下的>99.86%的凈化效率要求。系統(tǒng)運行時,，通過送風機將尾氣送入RTO進行凈化99%以上的VOCs,，RTO凈化后通過CO換熱器預熱，再同RTO爐膛取熱混合達到CO催化劑的工作溫度,，進一步凈化92%以上的VOCs,，達到設計要求 ；CO凈化后的尾氣,，首先通過CO換熱器將進氣進行預熱[3],，換熱后的尾氣可再次熱回用用于加熱新鮮風供車間烘箱使用，降溫后的尾氣通過排風機送至煙囪達標排放,。治理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示,。

2.2 設備及運行參數(shù)

2.2.1 旋轉式RTO

旋轉式RTO由上室體（蓄熱層、爐膛RTO）及下室體（旋轉閥）組成,，具體如圖2和圖3所示,，RTO運行參數(shù)見表2。RTO采用上下室體結構,，氣密封形式,，可防止泄露產(chǎn)生，保證長期運行穩(wěn)定性,。

2.2.2 CO

經(jīng)RTO處理的尾氣,，濃度低，小于100 mg/m3,，可采用適用于低濃度的低金屬氧化物催化劑進行治理,，相對于高濃度廢氣用的貴金屬催化劑工作溫度低[4]，可節(jié)約能耗（見圖4）,。催化劑結構存在多種形態(tài)（見圖5）,，采用顆粒狀催化劑可增加氣體與催化劑的接觸,，針對低濃度廢氣穩(wěn)定凈化效率。本系統(tǒng)采用低溫金屬氧化物顆粒狀催化劑,，工作溫度在220 ℃以上時,，凈化效率可達92%以上。CO運行參數(shù)如表3所示,。

2.3 系統(tǒng)熱平衡分析及余熱回用

治理系統(tǒng)溫度流程圖如圖6所示,，CO經(jīng)CO換熱器出口與廢氣總進口溫升為75 ℃，熱輻射損失約10 ℃,，系統(tǒng)總體溫升需求為85 ℃,。廢氣濃度3984 mg/m3，根據(jù)廢氣不同成分熱值如表4所示,，廢氣對應熱值熱值為1.379×1010 J/m3,，可產(chǎn)生廢氣溫升約為88.6 ℃，可滿足系統(tǒng)運行所需的熱量需求,，系統(tǒng)預熱結束且正常生產(chǎn)運行時，不需要消耗額外的天然氣,。同時CO尾氣155 ℃,，可用于余熱回用于車間烘箱，將90 000 m3/h可溫升40 ℃,，等同于約128 m3/h天然氣產(chǎn)生的熱量,，天然氣按3.6 元/m3計，節(jié)約燃氣成本約221萬元/年,，在處理廢氣達標的同時,，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效率。

3 治理效果

檢測結果如表5所示,。

根據(jù)檢測結果,，廢氣進口平均濃度3992.9 mg/m3，RTO處理出口平均濃度37.8 mg/m3,，CO處理出口2.3 mg/m3,，RTO凈化效率99.1%，CO凈化效率93.9%,，系統(tǒng)總凈化效率>99.9%,。檢測結果表明，系統(tǒng)整體達到了處理要求,，取得了良好的效果,。

4 結語

高濃度廢氣中，對總量限值或排放廢氣濃度較高如涂布機,、化工,、制藥等行業(yè)的廢氣,，僅靠單級RTO無法滿足排放限值或排放標準的要求，若采用新風稀釋進口濃度后采用RTO處理來達標,，RTO投資成本將增加并無經(jīng)濟效益,，同時總排放量并未減少，不具有環(huán)境效益,。而由于廢氣濃度高,，熱量有富余，采用RTO+CO工藝是提高凈化效率,，同時降低總量排放的有效措施,，同時具備余熱回用的經(jīng)濟效率，一舉兩得,，有較好的經(jīng)濟和環(huán)境效益,。