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沸石转轮-RTO处理包装印刷有机废气

日期:2019-04-06  人气:

相较于传统的活性炭吸附-催化氧化工艺,沸石转轮浓缩-蓄热式焚烧(RTO,RegenerativeThermalOxidizer)工艺具有诸多优势,如**性高、出口浓度波动小、净化率高等特点,沸石转轮浓缩-RTO不久将成为此类项目的主流工艺和处理设备。
1.净化原理
本技术是沸石转轮吸附同蓄热式焚烧技术的组合工艺,净化系统主要由粉尘过滤装置、沸石转轮浓缩吸附装置、RTO、风机、换热器、PLC自动化控制系统组成。该组合技术通过沸石转轮的吸附浓缩使大风量、低浓度有机废气浓缩为小风量、高浓度浓缩气体,高浓度浓缩气再经RTO高温燃烧分解为CO2和H2O等无机成分。沸石转轮浓缩装置是利用吸附-脱附-浓缩三项连续变温的吸附、脱附程序,通过转轮的旋转,在转轮(被分割成吸附区、脱附区、冷却区)上同时完成VOCs的吸附、脱附再生。
组合技术工艺过程:经粉尘过滤装置处理粉尘、颗粒物后的有机废气流过浓缩转轮时,其中的有机物在转轮吸附区域会被吸附下来,经过吸附净化后的废气(约占处理风量的85%~95%)排放到大气中,一小部分废气(约占处理风量的5%~15%)对转轮冷却区降温后经换热器被加热到180~220℃的脱附温度后,流入脱附区,脱附区有机物从吸附剂-沸石上脱离到加热的气流中,转轮得以再生,脱附后的高浓度VOCs被送入RTO高温焚烧,反应后的高温烟气进入规整蜂窝陶瓷蓄热体,95%的热量被蓄热体吸收并<储存>起来,温度降低到接近RTO入口温度,通常不超过50℃。蓄热体温度升高后,通过切换阀或旋转装置切换气流流向,分别进行蓄热和放热,实现热量的有效回收利用。
该工艺具有如下优点:
(1)相较于固定床活性炭吸附浓缩,出口浓度稳定。由于转轮始终处于旋转状态,故转入吸附区的沸石会较快转入脱附区脱附再生,使得吸附区停留时间短。
(2)采用沸石作为吸附剂,因沸石具有不燃性,相较于煤制/木制活性炭,**性能好。
(3)高温脱附,脱附效率高,使高沸点残留问题迎刃而解。
(4)系统组合紧凑,充分利用热源,节省设备投资和运行费用。首先,脱附后的VOCs浓度一般为系统进气浓度的6~25倍,可达到RTO自持浓度,正常运行中,RTO辅助加热系统不开启。其次,利用冷却风作为脱附风(常温冷却风经冷却区后温度升到80~110℃),同时取少量RTO炉膛高温净化气进一步加热脱附风,达到脱附用温度,可降低运营成本。
(5)氧化系统采用蓄热式焚烧技术(RTO),与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比,具有净化效率高(高达99%以上)、热效率高(≥95%)、运行成本低等特点,浓度稍高时,还可进行二次余热回收,大大降低运营成本。
2.实际应用效果
以北京某印刷厂为例,该厂VOCs废气来源于两条印刷线(分别为十色印刷机、八色印刷机),每条印刷线有主排和侧排两个抽风口,总排风量为40000m3/h,废气主要成分为**、**丁酯,VOCS浓度为300~600mg/m3。针对此大风量、低浓度废气,公司采用了转轮浓缩-RTO净化装置进行治理,自投入使用一年以来,整套系统运行良好,表1的监测结果表明,VOCS出口浓度低于30mg/m3,符合国家和地方印刷业大气污染物排放标准。此外,沸石转轮净化率95%以上,RTO净化率99%以上,达到设计要求。
该工艺先采用转轮吸附浓缩,降低了RTO设备废气处理量,使得RTO规模变小,降低了设备投资费用;尽管有机废气浓度比较低,但经浓缩后,有机废气浓度达到自持浓度以上,所以RTO除了首次开机预热需要消耗***(RTO辅助燃料)外,其他时间RTO辅助加热系统无需开启,同时脱附风热源来自于有机废气氧化释放的热能,系统运行费用低。
沸石转轮浓缩-RTO净化系统采用PLC全自动化控制并配备液晶触摸显示屏。控制程序监视所有控制器、驱动器、压力开关、压力变送器、热电偶、限位开关、生产线连锁信号和仪表连锁信号。如发生任何异常,人机界面就会显示故障信息,然后通过程序控制采取适当动作,确保系统的**。


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