技术与检测Һ㊀
张宏飞
摘㊀要：本文以苏州某电子行业有机废气处理项目为实例ꎬ项目采用转轮浓缩机＋蓄热氧化组合工艺ꎬ对工艺㊁设备参数进行了介绍ꎬ并对处理效果㊁运行能耗进行了分析和总结ꎮ 关键词:ＲＴＯꎻ蓄热氧化ꎻ多阀门旋转型ꎻ电子工业废气ꎻ转轮浓缩机一㊁项目简介
苏州某公司在生产过程中产生一定量的锡烟㊁铅烟和有机废气ꎬ原有活性炭过滤吸附处理设备处理效率已经不能满足需要ꎬ现设计采用沸石转轮吸附浓缩＋蓄热氧化燃烧工艺ꎬ设计基准数据如下：废气风量５４０００ｍ３/ｈꎻ废气浓度５０ｍｇ/ｍ３(以非甲烷总烃计)ꎻ废气成分异丙醇５５％ꎬ乙酸乙酯３５％ꎬ其他(甲苯㊁乙醇㊁乙酸丁酯等)１０％ꎮ处理要求:ＶＯＣｓ去除率>９３％(以非甲烷总烃计)ꎮ
二㊁工艺分析
本项目废气风量较大ꎬ但废气的浓度较低ꎬ而且根据排放总量要求ꎬ废气系统ＶＯＣｓ去除率需要达到９３％以上ꎬ一般废气处理工艺无法稳定达到要求ꎬ因此选择转轮浓缩机先将废气浓缩后再进行热氧化燃烧
ꎬ需要转轮的去除率达到９５％以上ꎬ尤其是热氧化工艺ꎬ去除率要稳定达到９８％~９９％以上ꎬ因此转轮的选型和热氧化炉的选择是本项目的关键ꎮ由于废气浓度较低ꎬ浓缩后浓度小于１０００ｍｇ/ｍ３ꎬ为达到较高且稳定的去除效率ꎬ选择多阀门旋转型ＲＴＯꎮ
三㊁工艺流程
系统工艺流程图见下图
１ꎮ
图１㊀工艺流程图
(一)预过滤器
预过滤器主要去除废气中的颗粒性物质ꎬ防止后续转轮浓缩机㊁ＲＴＯ炉体的堵塞ꎬ延长设备的使用寿命ꎮ预过滤器采用二级过滤组成ꎬ分别是初效Ｇ４板框式过滤器及Ｆ８中效过滤器ꎬ经过滤器处理的废气ꎬ其中１~５μｍ颗粒物的去除率可达９５％以上ꎮ过滤采用压差计监测ꎬ当过滤器阻力达到设定值时ꎬ需要更换新的过滤器ꎮ
阳极钢爪(二)转轮浓缩机(ＲＣ)
采用高效的沸石分子筛作为吸附材料ꎬ制作成转子形式ꎮ转轮连续运转ꎬ不同的区域实现吸附与脱附ꎮ大风量的低浓度分废气经过转轮的吸附区ꎬ其中约９５％的ＶＯＣｓ被吸附去除ꎬ这部分废气的风量占１４/２０(以浓缩倍率１５倍计算)直接达标排放ꎮ１/１５的气体作为转轮的脱附气体ꎬ通过与ＲＴＯ炉尾气的交换ꎬ达到２２０ħ的温度ꎬ使吸附在转轮上的ＶＯＣｓ脱附ꎮ浓缩后的高浓度气体直接送入ＲＴＯ中燃烧ꎬ这样会大大降低ＲＴＯ的尺寸及运行时的能耗ꎮ
(三)蓄热式氧化炉(ＲＴＯ)
常温的废气进入燃烧室时从事先预热的入口端高温蓄热层吸收热量ꎬ达到８００摄氏度以上温度ꎬ辅以
燃烧器加热至设定温度进行氧化分解ꎬ排出时再由出口端蓄热层吸收大部分热量后排出ꎮ由气流切换阀门定时切换气流方向ꎬ原来
防盗的入口端变成出口端ꎬ出口端变成入口端ꎬ循环蓄热层的吸热和放热过程ꎮ因热回收效率很高ꎬ达到９５％以上ꎬ在有机物浓度较高时无需燃烧器供热ꎬ以有机物氧化热就可以保持燃烧室的温度ꎬ达到节能效果ꎮ
四㊁设备参数
１.主要设备参数如下：预过滤器ꎬ设备尺寸:３５００ˑＷ３２００ˑＨ３２００ｍｍꎬ过滤等级:Ｇ４＋Ｆ８ꎻ转轮浓缩机ꎬ转轮尺寸:２９５０ｍｍꎬ浓缩比１５~２０ʒ１ꎻＲＴＯꎬ设备尺寸:Ф２８００ˑＨ７０００ꎻＲＣ主风机ꎬ５４０００ｍ３/ｈꎬ２０００Ｐａꎬ５５ｋＷꎻＲＴＯ主风机ꎬ３６００ｍ３/ｈꎬ２０００Ｐａꎬ１１ｋＷꎻ反吹风机ꎬ８００ｍ３/ｈꎬ５０００Ｐａꎬ４ｋＷꎻ助燃风机ꎬ４８０ｍ３/ｈꎬ６０００Ｐａꎬ３ｋＷꎻ烟囱ꎬ⌀１２００ˑ２７０００ｍｍꎮ
２.核心设备(ＲＴＯ)参数如下：多阀门旋转ＲＴＯ规格⌀２８００ˑＨ７０００ꎬ处理效率９９％以上ꎬ热回收效率９５％以上ꎬ工作温度８１５~８５０(ħ)ꎬ热排放温度８５０(ħ)以上ꎬ极限温度９５０(ħ)ꎬ总压力损失３０００Ｐａꎬ燃烧室停留时间１(Ｓ)ꎻ保温厚度２５０(ｍｍ)ꎻ蓄热陶瓷规格ꎬＬ１５０ˑＷ１５０ˑＨ３００ꎬ蓄热陶瓷层数ꎬ４层ꎮ
五㊁调试运行及处理效果
降温剂
废气系统建成投产后ꎬ系统运行稳定ꎬ废气总风量维持在５２０００~５６０００ｍ３/ｈ之间ꎬ转轮浓缩机浓缩比设定在１ʒ２０ꎬ转轮浓缩机的去除率基本在９５％以上ꎬＲＴＯ去除率在９９％以上ꎬ系统建成后６个月平均ＶＯＣｓ去除率见下图２ꎬ全部在９３％以上ꎮ
图２㊀废气系统ＶＯＣｓ去除效率图
六㊁能耗分析
工地降尘根据现场系统半年的运行记录统ꎬ实际电消耗２１０３２０ｋＷｈꎬ天然气消耗５５１６３ｍ３ꎬ折算成年消耗量ꎬ其中用电消耗与前期计算值基本相同ꎬ燃气消耗比计算值低了约１０％ꎬ这可能与期间企业连续生产ꎬ冷启动次数较少ꎬ且由于４~６月间温度较高ꎬ设备散热较少ꎬ实际热启动的起始温度较高等原因有关ꎬ随着气温降低ꎬ燃气的消耗量会增加ꎮ此外也说明多阀门旋转型ＲＴＯ具有更好节能效果ꎬ燃料的计算模型需要不断总结和完善ꎮ
七㊁小结
档案管理方法
本文介绍了多阀门旋转型ＲＴＯ＋转轮浓缩组合工艺应用于电子行业废气的实际案例ꎬ多阀门旋转型ＲＴＯ结构紧凑㊁占地面积小㊁处理效率高ꎬ作为最新一代的蓄热氧化设备ꎬ相关计算模型还需不断总
结和完善ꎮ另外ꎬ切换阀是其关键核心部件ꎬ由于阀门开关的频繁ꎬ阀门密封㊁执行器和限位开关为易损部件ꎬ所以其相关部件的选择也非常重要ꎮ作者简介:
张宏飞ꎬ苏州晟德水处理有限公司ꎮ
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