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采用RTO裝置處理焦化廢氣,優(yōu)化RTO裝置的工藝性能對提高有機廢氣處理效率,實現(xiàn)廢氣達標排放至關(guān)重要,本項目在RTO工藝設(shè)計等方面做了升級和改進。
3-1采用焦爐煤氣作為輔助燃料
本項目采用焦爐煤氣作為輔助燃料,既節(jié)約了成本,又提高了焦爐煤氣的利用率。從用戶記錄所得到的輔助燃料使用量表明,RTO裝置冷啟動時所需焦爐煤氣為240m3/h,能夠滿足RTO裝置正常運行時的燃料需求。
3-2RTO前端增加安全水封、捕霧器和阻火器水封的主要作用是防止高溫回火,由于其安全性能好,可用在管道收集前端防止回火;焦化廢氣中含有少量的水分,為使進入RTO內(nèi)部的焦化廢氣更加潔凈,增加了捕霧器用于氣液分離;與此同時,由于廢氣中含有氣體,為了阻止氣體在RTO內(nèi)燃燒時火焰?zhèn)鞑サ秸麄€管網(wǎng)中,在RTO進氣管道前端增加了阻火器。
3-3高溫閥水冷系統(tǒng)
在大多數(shù)的RTO裝置中,高溫閥主要靠自然散熱??紤]到發(fā)生緊急情況時燃燒室的溫度過高,本項目采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)由軟水槽、軟水循環(huán)泵及軟水冷卻器組成,軟水通過浮球液位計自動補充到軟水槽中,通過軟水循環(huán)泵輸送至高溫閥,再通過軟水冷卻器被循環(huán)水冷卻后進入軟水槽。
4結(jié)語
經(jīng)工藝優(yōu)化后的RTO裝置運行結(jié)果分析表明:
1)通過多次抽樣測量,RTO燃燒室表面溫度基本維持在50~70℃,滿足溫度≤75℃的設(shè)計要求。
2)燃燒室溫度始終維持在850~1100℃,保證了有機廢氣中的有機成分充分氧化燃燒。
3)煙囪平均出口溫度120℃,低于150℃的設(shè)計要求。
4)經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門多次抽查,經(jīng)過RTO裝置處理的焦化廢氣達到GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》的要求,有機廢氣的凈化率達到了99%,CO的凈化率達到了97%。
蓄熱焚燒爐(RTO),是在熱氧化裝置中加入蓄熱體和切換閥,通過控制氣流方向預(yù)熱廢氣,使廢氣達到一定溫度再進行氧化反應(yīng),從而大幅降低能源消耗。目前,RTO的熱回收率已經(jīng)高達95%以上、有機物破壞去除率可以達到99.5%以上。
適用領(lǐng)域:汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、集裝箱等生產(chǎn)廠的涂裝烘干生產(chǎn)線,同時可應(yīng)用于石油、化工、橡膠、油漆、涂料、制鞋粘膠、塑膠制品、印鐵制罐、印刷油墨、電纜及漆包線等烘干生產(chǎn)線的廢氣處理。
RTO正常運行時,廢氣的進氣和排氣通過閥門切換來完成。
個工作周期中,廢氣自下而上經(jīng)A蓄熱室升溫,然后進入燃燒室氧化放熱;氧化放熱結(jié)束后,自上而下通過B蓄熱室,與蓄熱室內(nèi)的填料進行換熱,將熱量傳遞給B蓄熱室,再經(jīng)過工藝管路進入煙囪排放;此時C蓄熱室處于吹掃狀態(tài),用吹掃風(fēng)機將蓄熱室(含集氣室)中的滯留廢氣吹入燃燒室氧化處理,防止因蓄熱室的切換過程影響廢氣處理效率。
第2個工作周期中,A蓄熱室處于吹掃狀態(tài),廢氣自下而上進入B蓄熱室,與已吸收熱量的填料進行換熱后,進入燃燒室氧化放熱,再自上而下通過C蓄熱室,并將熱量傳遞給C蓄熱室后,進入煙囪。
第3個工作周期中,B蓄熱室處于吹掃狀態(tài),廢氣由C蓄熱室進入,氧化放熱后,通過A蓄熱室進入煙囪,完成了RTO裝置運行的1個大周期,如此交替運行。當(dāng)煙煤在隔絕空氣條件下加熱到950~1050℃,經(jīng)過干燥、熱解干餾、熔融、黏結(jié)、固化、收縮等階段,終得到焦炭,這個過程稱為煉焦。
煉焦過程產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)過回收和精制可以得到多種芳香烴和雜環(huán)化合物等基本化學(xué)原料,同時產(chǎn)生的焦爐煤氣是高熱值燃料,可以用來發(fā)電或供應(yīng)城市煤氣。
因此,本項目以能源利用為目的,采用焦爐煤氣代替輔助燃料,可以節(jié)約成本,提高焦爐煤氣利用率,同時能夠滿足RTO裝置正常運行時的燃料需求。該裝置主要由燃燒室、蓄熱室(含集氣室)及切換閥門組成。
蓄熱式燃燒爐(RTO)是把生產(chǎn)排出的有機廢氣溫度提升到680~1050℃,在此高溫下直接分解成二氧化碳和水蒸氣,大量熱能從煙氣中轉(zhuǎn)移至蓄熱體,用來加熱下一次循環(huán)的待分解有機廢氣。RTO運行費用省,有機廢氣的處理效率可以達到95%~99%,國際上較先進設(shè)備的VOCs處理多采用這種方法。本文詳細介紹了RTO的工作原理、性能、結(jié)構(gòu)及使用要點。