RTO工艺设计要求及安全运行措施

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RTO工艺设计要求及安全运行措施

发表时间:2018-07-19


河北汉蓝工业VOCs废气处理设备-RTO


RTO设计工艺要求及装置组成


工艺选择


RTO系统由一个公共氧化室、两个(三个或多个)蓄热室、一套换向装置和相配套的控制系统组成。


两厢式的RTO:VOC废气首先进入一个蓄热室预热废气,然后进入氧化室氧化分解,接着烟气进入另一个蓄热室放热,最总烟气排出RTO系统,阀门交替运行处理废气。特点:1、投资成本不高;2、具有很高的热效率(达到95%以上);3、低操作成本;4、VOC的分解效率99%以上;5、可低浓度高流量的处理废弃;6、能够安全、连续运行。


三厢式的RTO:VOCs废气首先进入其中的一个蓄热室预热废气,然后进入氧化室氧化分解,接着烟气进入另一个蓄热室放热,此时第三个蓄热室正处于净化状态。三个蓄热室的阀门交替运行。


三厢RTO的运行过程


阶段 蓄热室1 蓄热室2 蓄热室3


一 VOCs进气 排气 净化


二 净化 VOCs进气 排气


三 排气 净化 VOCs进气


结论:废气中含有恶臭性污染物质,成分相对复杂,根据上述综合分析本方案选用三厢式RTO处理,处理效率高。


河北汉蓝三厢RTO工艺流程图


工艺设计要求


1、 根据废气成分分析,采用RTO处理,热效率高有利于最大限度地降低运行成本;


2、 RTO系统设计应满足废气处理负荷波动范围;


3、 RTO系统设计能完全氧化生产过程中产生的废气,并将废气中的碳、氢、氧化物完全地转变为CO2、H2O等无害物质;


4、 点火应采用多种控制方式。即可以现场PLC手动点火,也可以自动点火;


5、 设备材料应具备耐高温、耐腐蚀性能,主体设备使用寿命15年;


6、 要按规定做好防雷及静电接地。


7、 RTO系统运行时间按年运行7200小时设计。


8、 RTO系统应能满足在任何条件下都能稳定、连续、安全氧化处理。


RTO设计应满足以下技术要求


(1)热氧化室温度:≥800℃;


(2)氧化分解效率:≥95%;


(3)焚毁去除率:≥99%;


(4)热灼减率:≤3%;


(5)高温烟气滞留时间:≥0.5秒;


(6)主体设备外壁温升:≤50℃。


蜂窝蓄热陶瓷(核心技术)


蓄热陶瓷功能:


1、降低废气热损失,最大限度提高燃料的利用率,降低单位能耗;


2、提高理论氧化温度,改善氧化条件,满足热工设备的高温要求,扩大低热值燃 料的应用范围,尤其是高炉煤气的应用范围,提高燃料热值的利用率;


3、改善炉膛热交换条件,提高设备的产量和产品的质量,减少设备投资;


4、降低热工设备单位产品的废气排放量及有害气体的排放量,减少大气污染,改 善环境。


蓄热陶瓷特点:


1、材质多样,可根据客户和使用环境的不同,选用不同材质和规格的产品。


2、孔壁薄、容量大、蓄热量大、占用空间小。


3、孔壁光滑、背压小。


4、使用寿命长、不易渣蚀、粘蚀和高温变形。


5、产品质量规格高,安装时,蓄热体之间排放整齐,错位小。


6、具有低热膨胀性、比热容大、比表面积大、压降小、热阻小、导热性能好、耐热冲击好等特性。


蓄热陶瓷材质:


堇青石质、莫来石质、氧化硅质、刚玉莫来石质、致密堇青石、致密莫来石等。


蓄热陶瓷规格:


150 × 150 × 300mm 25×25孔 孔宽度4.9mm 壁厚度1.0mm


比表面积 540 m2/ m3 截面空隙率67%


150 × 150 × 300mm 35×35孔 孔宽度3.3mm 壁厚度1.0mm


比表面积 695 m2/ m3 截面空隙率57%


150 × 150 × 300mm 40×40孔 孔宽度3.0mm 壁厚度0.7mm


比表面积 825 m2/ m3 截面空隙率65%


150 × 150 × 300mm 50×50孔 孔宽度2.26mm 壁厚度0.72mm


比表面积 1008 m2/ m3 截面空隙率57%


致密堇青石蜂窝陶瓷蓄热体技术参数


物理性能

项 目 单 位 指 标


比 重 g/cm3 1.75~1.90


平均热膨胀系数 (20-1000℃)10-6℃-1 1.5~2.0


比 热 J/kgK 700~800


热导率 (20-100℃)W/mk 1.2~1.5


抗热冲击 oK Min300


最高工作温度 ℃ 1300


化学组成

项 目 单 位 指 标


氧化硅 SiO2 % 48.00~50.00


氧化铝 Al2O3 % 34.00~36.00


氧化镁 MgO % 12.00~14.00


钾、钠、钙 K2O.Na2O.CaO % 1.00~1.20


氧化铁 Fe2O3 % 1.50~1.60


氧化钛、钡TiO.BaO % 0.70~0.75


装置优点


 操作费用低,超低燃料费。有机废气浓度在2000PPM以上时,RTO装置基本不需添加辅助燃料。


 净化率高,净化率一般在98%以上。


 可实现全自动化控制,操作简单,运行稳定,安全可靠性高。


 不存在因压力变化产生的脉冲现象。


 蓄热室内温度均匀分级增加,加强了炉内传热,换热效果更佳,炉膛容积小,降低了设备的造价。


 采用分级燃烧技术,延缓状燃烧下释出热能;炉内升温匀,烧损低,加热效果好,不存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区,抑制了热力型氮氧化物(NOX)的生成,无二次污染。


 废气进口设置惰性氧化铝瓷球,对蓄热陶瓷起到保护、缓冲、过滤的作用,延长蓄热陶瓷的使用寿命。


工业废气蓄热式焚烧炉


RTO安全运行的措施


1、氧化室内装有火焰检知器:火焰检知器与长明火燃烧器连锁控制,当火焰检知器检测不到火焰时,废气进气阀关闭,出气阀门及旁通阀门打开。


2、氧化室内设有长明火燃烧器、保持氧化室内任何时候都有明火不会由于气体浓度的变化而引起爆燃。


3、氧化室上部设有防爆口,以防止烟气爆燃对炉体的损坏,起到瞬间泄压作用。


4、RTO系统设有旁通烟道,当系统处于非正常运行时,废气从旁通烟道直接进烟囱排向大气。


5、进RTO系统前废气管道上装有废气浓度检测仪(由买方负责),当废气浓度不在设定范围之内,VOC废气不进RTO系统直接由旁通烟道通过烟囱排向大气。


6、废气进RTO装置前废气管道上装有不锈钢阻火器,不会因回火发生爆炸。


7、废气进界区前设水封装置,保证整个系统的安全、连续运行(由买方负责)。


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