关于燃烧法处理有机废气的探讨_图文

关于燃烧法处理有机废气的探讨
  摘要:基于有机废气氧化燃烧原理,着重分析四种有机废气燃烧处理方法,主要对直接燃烧法、热力燃烧法、蓄热式燃烧法和催化燃烧法进行介绍,最后结合以往项目经验介绍了RTO蓄热式焚化炉,以提高废气中可氧化的组分转换成无害物质的效率。
弯曲弹簧  关键词:燃烧法;有机废气;处理措施
 
 
  引言
  通过对有机废气中的可氧化物质进行燃烧氧化处理,将含碳氢化合物的氧化物转化成CO2和H2O,将有机废气中的物质尽量转化成对环境危害较小的成分。可将有机废气的燃烧处理法分为四种,一是VOC浓度较高的有机废气可直接作为燃料进行燃烧,即直接燃烧;二是当可燃物的浓度过低时必须借助相应的辅料才能实现燃烧,称为热力燃烧;三是在热力燃烧中一种特殊的燃烧方式,因此使用催化剂且具有催化反应特点而称为催化燃烧;四是在燃烧过程中需要借助废气预热器完成燃烧的方式,称为蓄热式燃烧。采用燃烧处理法处理有机废气是基于降低对环境的二次污染、经济效益较高等方面出发的,一般情况下,需要处理的有机
废气中的VOC浓度都处在较低的水平,因此,若使用有机溶剂处理和回收废气则会花费较高成本,且回收后的溶剂不可重复使用,基于此,采取燃烧法处理废气则是十分明智的选择。
  1 直接燃烧法
  此方法适用于VOC浓度较高的有机废气,且有机废气的燃烧值较高,有机废气中若含有碳氢化合物则直接燃烧后会产生CO2和H2O。除此之外,也存在一部分含可燃物较少的有机废气可进行直接燃烧,此种方式可看作是对有机废气的二次利用,即将有机废气用在锅炉燃烧室中代替空气发挥作用。需要注意的是若有机废气净化时风量大、浓度低则不适宜采用直接燃烧法。
郑子岳  一般情况下需要将1100℃左右的温度设定为直接燃烧法的火焰燃烧温度。直接燃烧法需要借助炉、窑、火炬等设备,使用火炬燃烧时可尽可能发挥其安全效益,但是火炬燃烧会造成严重的燃料浪费,且其产生的有害物质较多,会二次污染环境,在使用时需要明确以上弊端。
  以下将介绍促使直接燃烧法实现完全燃烧的措施:一是确保燃烧温度符合燃烧要求,确保燃烧时提供充足的空气量和氧气量,确保可燃物和空气混合良好;二是要检查需要燃烧的
有机废气成分,确保其中不含有未燃尽的有机物;三是严格按照着火界限控制可燃物浓度,却把可燃物量充足,避免可燃物过剩。此外,直接燃烧法在燃烧处理时需要注意控制可燃物和空气中混合物的浓度,以避免因浓度不适宜产生燃烧爆炸现象,做好足够的安全措施并严格按照爆炸上限和下限对氧气含量和空气含量进行调整,若处于爆炸上限,则应该补充空气,若处于爆炸下限则要稀释空气或惰性气体,确保安全燃烧。
  2 热力燃烧法
  热力燃烧发适用于有机废气中可燃物中的VOC浓度较低的情况,此时可燃物达不到着火点需要借助燃烧辅料来产生热量促使废气温度提高,尽可能将VOC向着无害物质氧化。在采取热力燃烧法时需要借助相关设备,由辅助燃烧器和燃烧室组成的热力燃烧设备在使用时主要发挥作用的是燃烧室,需要重点关注燃烧室温度,确保其提升至可点燃有机废气的水平,燃烧后实现气体净化并排出。按照废气中空气含量选择燃烧器,达到16%的空气含量值时要使用配烟燃烧器,低于16%的水平则要使用离烟燃烧器。燃烧有机废气时要控制好燃烧时间已完全氧化VOC。一般情况下有机废气燃烧炉结构简单、操作简便且、成本低且有机废气处理适用范围广,对环境产生二次污染的概率低。
  3 催化燃烧法
  当有机废气中可燃烧值较低时,可借助催化剂提升有机废气燃烧温度值,以降低有机物氧化所需的活化能。催化燃烧使用的催化剂一般是固体的,常用的是载体催化剂,将催化剂的活性组分沉积于陶瓷或金属载体上,再借助载体实现燃烧,为了提高燃烧速率,载体催化剂的一般形状为颗粒状、圆柱状或蜂窝状等。
  催化燃烧法具有较低的氧化温度,经济性高,但是在选用催化剂时需要考虑抑制反应等影响催化剂效果的情况,一定程度上使得催化燃烧法变得更加复杂。
  4 蓄热式燃烧法
  蓄热式燃烧法属于热力燃烧的一种,热力燃烧需要借助辅料来帮助废气提高温度,蓄热式燃烧法则是借助废气预热器实现燃料消耗控制并预热废气,因此,只需要少量燃料即可达到燃烧室温度。当预热温度足够高以及废气中可燃物具有较高的燃烧热值时,不用添加辅料即可获得相应的反应热度,即可进行自供热操作。若废气中含有较少的可燃物,则需要提高预热温度,常用的间壁式换热器无法满足这一要求,因此需要在原有的成功应用的蓄热炉经验的基础上应用新的蓄热炉,当前应用的主要是蓄热式热力氧化器。
  蓄热燃烧法是净化有机废气中应用较广的方法之一,蓄热燃烧法对燃烧过程反应的必要条件的要求较低,较容易达到完全燃烧状态,促使有害物质氧化成无害物质,以降低其对环
自动皂液器橡胶抛光轮境的污染。蓄热燃烧法还是一种经济性较高的有机废气的燃烧处理方法,其在燃烧过程中能够实现对热量的回收利用,且蓄热燃烧法的热效率较高,将少量辅助燃料添加进燃料中实现完全燃烧,此时若要实现自供热操作,需要控制有机废气中的浓度值达到一定水平。和其他的燃烧处理方法相比,热力燃烧操作更加简便,且蓄热燃烧设备使用寿命长,经济效益高,蓄热燃烧法也往往作为有机废气处理的最后一步以提高有机废气的氧化效率,满足排放要求。但是蓄热燃烧法属于一次性投资项目,因此一次投资费用较高。
  5 RTO蓄热式焚烧技术
  5.1 RTO蓄热式焚烧技术简介
  再生热氧化分解器英文全称为Regenerative Thermal Oxidizer,即蓄热式焚烧器。RTO蓄热式焚化器作业温度为≥760℃,最终将有机废气分解成CO2和H2O,并能够回收热量,环保节能。
  结合以往某工程实例,该项目主要生产PP/PE吹塑印刷薄膜,主要进行来料(聚乙烯薄膜)印刷,因此RTO设备工作需要和印刷机工作相结合。RTO的内部结构主要包括燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等,陶瓷填料床的作用主要在对燃烧过程中产生的热能进行回收,且其回收率较高,能达到95%左右。RTO蓄热式焚化炉的结构原理主要是,将有机废
气首先送入原气管,再通过控制开关将有机废气送入可再生蓄热式热氧化系统中。可再生蓄热式氧化系统由三个用陶瓷填充材料建成的蓄热室构成,主要作用在于预热废气。废气预热完成下一步即将废气送至热交换器上方的燃烧室,进行燃烧氧化。氧化完成后的清洁空气会释放热量至陶瓷材料上,热交换器将热量向热水锅炉传输,热量最终被用于加热印刷机干燥机空气。完成热回收过程之后,净化后的空气由洁净气体管路通过烟囱排放到室外。
  5.2 优点
  该装置的主要优点有操作费用较低,燃料费用低。当有机废气浓度达到2000PPM以上时,不需要借助辅助燃料即可实现完全燃烧。该装置还具有高达98%以上的净化率,能够全自动化操作,运行稳定,安全性高。RTO蓄热式焚化炉对压力变化的适应性较高,运行稳定,不会产生脉冲现象,且蓄热室内能够将温度均匀分级递增分布,为炉内传热、换热提供了强大支持,且该设备具有较小的炉膛容积,有效控制了设备造价;此外,该设备燃烧时通过分级燃烧将热能缓慢稳定释放出来;设备内的温升控制作用良好,加热效果好,能够均匀的分布温度和热能,使炉内保持均匀的温度和氧气分布,因此有效的对热力型氮氧化物(NOX)的生成产生抑制,避免二次污染环境;该设备针对废气进口处设置了惰性
氧化铝瓷球,能够在蓄热陶瓷外缘形成保护、缓冲及过滤,使蓄热陶瓷获得良好的运行支持和维护。RTO焚烧设备工艺流程图如图1所示。
 
 
  图1 RTO焚烧设备工艺流程图
 
  5.3 适用情况
  RTO蓄热式焚化炉处理技术的应用范围较广,可用于有机废气、涂装废气、恶臭废气等具有较高浓度时的燃烧处理;此外若废气中含有的成分不稳定,或有相应的催化剂中毒现象或出现活性衰退,此时也应该使用RTO蓄热式焚化炉;针对含有卤素及大量水蒸气或者含有其它腐蚀性物质的废气也可使用该设备。若处理的为有机废气,则有机废气的浓度范围应是5000~20000mg/m3。
  结语
  近年来有机产品的大量使用使得有机污染增多,如何做好对有机废气的处理成为我国必须重视的环境保护问题。利用燃烧处理法处理有机废气必须尽量降低对环境的二次污染,降
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低和控制运行成本。在当前的有机废气的处理方式中,对有机废气采取氧化处理是成效最高的处理技术,发展前景广阔,因此需要加大研究投入,提高该方法的有机废气处理效率。
新能源电机检测  参考文献
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