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RCO和RTO两种技术该如何选择?

发布时间:2019-10-18

目前,我国对于VOCs废气处理上发展成熟的技术有蓄热式催化氧化和蓄热式热力焚烧,简称RTO和RCO,这两种技术的废气处理能力并无太大差距,但是这两种处理方式在技术原理上还是存在较大差距。

反应温度差距:

蓄热式催化剂焚烧炉反应温度通常在三百至五百摄氏度,耗能较低且热能损失相对较小,蓄热式热氧化焚烧炉反应温度通常需要达到八百至一千摄氏度,消耗的能源较多,热能损耗也较大。

反应产物区别:

蓄热式热氧化焚烧炉反应温度高于八百摄氏度,极易将空气中的氮气氧化成为氮氧化物,并且随着温度的升高和反应时间延长,会增加氮氧化物的产生;而蓄热式催化剂焚烧炉反应温度较低,过程中不产生氮氧化物。

研究数据表示蓄热式热氧化焚烧炉设备在930℃时,空气中的N2和O2反应生成的热力型NOx平衡浓度可以达到210ppm(265mg/m3),如果停留时间足够长,生成的NOx还会进一步增加。

《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》中表示,在一般规定中,对治理工程处理后可达到的排放水平以及净化设备运行过程中的环境保护要求、监测要求等进行了原则性的规定。所以选择采用蓄热式热氧化焚烧炉进行有机废气处理则需要增加后续脱销步骤,对尾气净化到符合国家相关排放标准。

蓄热式催化剂焚烧炉技术作为目前有机废气处理的主流技术,需要对各类有机物进行处理,当遇到卤素、芳烃等物质时,人们对于处理技术的选择往往非常慎重,因为设置采取不当会产生极具致癌性和多种毒性的物质二噁英,但选择蓄热式催化剂焚烧炉装置则无需担心二噁英的形成,并且催化剂能够有效分解二噁英。

蓄热式催化燃烧图片.jpg

含氯仿、氯甲烷、氯乙烷和其他低碳氯化烃的有机废气在催化氧化过程中不会产生二噁英。原因是:

1)催化氧化稳定性低,在400~600℃之间。

2)直接燃烧和催化氧化(热)的机制不同燃烧。它是反应物分子(包括氧分子)被吸附在获得激活解离,重组,解吸活性位点催化剂,主要过程完成催化剂表面,通过控制结构中的催化剂表面上。

3)在低氯烃浓度和富氧条件下,C-O、H-O和H-Cl的结合活性远高于C-C和C-Cl。一个碳,两个碳小分子,不太可能与氯三环芳香化合物相连。

可能导致“二噁英“的必要条件:

1)含有氯化烃,贫氧(缺氧),高温高浓度的。垃圾焚烧:废旧塑料常常含有氯;中间稀薄燃烧是容易O2层。高浓度的,可怜的O2是一个必要条件。属自由基热解反应机制,C-C键被容易地连接。

2)如果含有氯代苯,如废物或废气:等,贫燃条件下相对高的浓度,O 2,不完全分解,容易产生二噁英

通过对二噁英的定义、形成机理和催化氧化反应机理的分析,可以看出,在使用催化氧化技术处理VOCs时,不必担心二噁英的问题。如果二噁英分解催化剂配置为催化剂相容性,则二噁英废气出口的标准将得到更大的保证!

当使用蓄热式热氧化焚烧炉技术处理含氯废气时,它将产生“二噁英“。

蓄热式热氧化焚烧炉技术在含氯废气将有一个二噁英为了消除在二噁英后处理废气,第二燃烧室的废气中需要被加热到> 1100℃,停留时间> 2S,然后使用快速冷却技术,排气温度从600度降低。 ]ç迅速至低于150℃下,时间不超过2秒,从而破坏了重新生成二恶英的温度范围内的,消除“二噁英”

技术投资不同

对于相同规模的有机废气处理,设备配置水平相同,蓄热式催化剂焚烧炉技术的应用投资低于蓄热式热氧化焚烧炉技术的应用,一般为蓄热式热氧化焚烧炉技术投资的80%。有人认为,与蓄热式热氧化焚烧炉技术相比,蓄热式催化剂焚烧炉技术具有更昂贵的催化剂。为什么投资反而很低?其原因如下:

1)蓄热式催化剂焚烧炉反应的停留时间远短于蓄热式热氧化焚烧炉反应的停留时间,约为蓄热式热氧化焚烧炉反应的1/5;

2)要求蓄热式热氧化焚烧炉配备脱硝设施;

3)对于含氯废气,蓄热式热氧化焚烧炉需要增加淬火装置;

4)蓄热式热氧化焚烧炉应配备燃料储运设施;

5)蓄热式热氧化焚烧炉应配备备用电源;

6)蓄热式热氧化焚烧炉设备需要使用耐高温材料制成;

7)对于含氯废气,蓄热式热氧化焚烧炉需要解决高温氯腐蚀问题,这将大大增加设备投资。

对比两种废气处理方式,虽然处理废气效果相似,但无论是成本还是反应产物,蓄热式催化剂焚烧炉都略占优势,相信随着整个社会对废气治理的关注、认知的提高,蓄热式催化剂焚烧炉将会在越来越多的废气治理领域发挥作用。