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RCO和RTO兩種技術該如何選擇?

發布時間:2019-10-18

目前,我國對于VOCs廢氣處理上發展成熟的技術有蓄熱式催化氧化和蓄熱式熱力焚燒,簡稱RTO和RCO,這兩種技術的廢氣處理能力并無太大差距,但是這兩種處理方式在技術原理上還是存在較大差距。

反應溫度差距:

蓄熱式催化劑焚燒爐反應溫度通常在三百至五百攝氏度,耗能較低且熱能損失相對較小,蓄熱式熱氧化焚燒爐反應溫度通常需要達到八百至一千攝氏度,消耗的能源較多,熱能損耗也較大。

反應產物區別:

蓄熱式熱氧化焚燒爐反應溫度高于八百攝氏度,極易將空氣中的氮氣氧化成為氮氧化物,并且隨著溫度的升高和反應時間延長,會增加氮氧化物的產生;而蓄熱式催化劑焚燒爐反應溫度較低,過程中不產生氮氧化物。

研究數據表示蓄熱式熱氧化焚燒爐設備在930℃時,空氣中的N2和O2反應生成的熱力型NOx平衡濃度可以達到210ppm(265mg/m3),如果停留時間足夠長,生成的NOx還會進一步增加。

《蓄熱燃燒法工業有機廢氣治理工程技術規范》中表示,在一般規定中,對治理工程處理后可達到的排放水平以及凈化設備運行過程中的環境保護要求、監測要求等進行了原則性的規定。所以選擇采用蓄熱式熱氧化焚燒爐進行有機廢氣處理則需要增加后續脫銷步驟,對尾氣凈化到符合國家相關排放標準。

蓄熱式催化劑焚燒爐技術作為目前有機廢氣處理的主流技術,需要對各類有機物進行處理,當遇到鹵素、芳烴等物質時,人們對于處理技術的選擇往往非常慎重,因為設置采取不當會產生極具致癌性和多種毒性的物質二噁英,但選擇蓄熱式催化劑焚燒爐裝置則無需擔心二噁英的形成,并且催化劑能夠有效分解二噁英。

蓄熱式催化燃燒圖片.jpg

含氯仿、氯甲烷、氯乙烷和其他低碳氯化烴的有機廢氣在催化氧化過程中不會產生二噁英。原因是:

1)催化氧化穩定性低,在400~600℃之間。

2)直接燃燒和催化氧化(熱)的機制不同燃燒。它是反應物分子(包括氧分子)被吸附在獲得激活解離,重組,解吸活性位點催化劑,主要過程完成催化劑表面,通過控制結構中的催化劑表面上。

3)在低氯烴濃度和富氧條件下,C-O、H-O和H-Cl的結合活性遠高于C-C和C-Cl。一個碳,兩個碳小分子,不太可能與氯三環芳香化合物相連。

可能導致“二噁英“的必要條件:

1)含有氯化烴,貧氧(缺氧),高溫高濃度的。垃圾焚燒:廢舊塑料常常含有氯;中間稀薄燃燒是容易O2層。高濃度的,可憐的O2是一個必要條件。屬自由基熱解反應機制,C-C鍵被容易地連接。

2)如果含有氯代苯,如廢物或廢氣:等,貧燃條件下相對高的濃度,O 2,不完全分解,容易產生二噁英

通過對二噁英的定義、形成機理和催化氧化反應機理的分析,可以看出,在使用催化氧化技術處理VOCs時,不必擔心二噁英的問題。如果二噁英分解催化劑配置為催化劑相容性,則二噁英廢氣出口的標準將得到更大的保證!

當使用蓄熱式熱氧化焚燒爐技術處理含氯廢氣時,它將產生“二噁英“。

蓄熱式熱氧化焚燒爐技術在含氯廢氣將有一個二噁英為了消除在二噁英后處理廢氣,第二燃燒室的廢氣中需要被加熱到> 1100℃,停留時間> 2S,然后使用快速冷卻技術,排氣溫度從600度降低。 ]?迅速至低于150℃下,時間不超過2秒,從而破壞了重新生成二惡英的溫度范圍內的,消除“二噁英”

技術投資不同

對于相同規模的有機廢氣處理,設備配置水平相同,蓄熱式催化劑焚燒爐技術的應用投資低于蓄熱式熱氧化焚燒爐技術的應用,一般為蓄熱式熱氧化焚燒爐技術投資的80%。有人認為,與蓄熱式熱氧化焚燒爐技術相比,蓄熱式催化劑焚燒爐技術具有更昂貴的催化劑。為什么投資反而很低?其原因如下:

1)蓄熱式催化劑焚燒爐反應的停留時間遠短于蓄熱式熱氧化焚燒爐反應的停留時間,約為蓄熱式熱氧化焚燒爐反應的1/5;

2)要求蓄熱式熱氧化焚燒爐配備脫硝設施;

3)對于含氯廢氣,蓄熱式熱氧化焚燒爐需要增加淬火裝置;

4)蓄熱式熱氧化焚燒爐應配備燃料儲運設施;

5)蓄熱式熱氧化焚燒爐應配備備用電源;

6)蓄熱式熱氧化焚燒爐設備需要使用耐高溫材料制成;

7)對于含氯廢氣,蓄熱式熱氧化焚燒爐需要解決高溫氯腐蝕問題,這將大大增加設備投資。

對比兩種廢氣處理方式,雖然處理廢氣效果相似,但無論是成本還是反應產物,蓄熱式催化劑焚燒爐都略占優勢,相信隨著整個社會對廢氣治理的關注、認知的提高,蓄熱式催化劑焚燒爐將會在越來越多的廢氣治理領域發揮作用。

 

 


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