有机废气处理技术16.4

RTO 工艺示意图：
2、产品性能特点： ①可实现全自动化控制，操作简单，运行稳定，安全可靠性高。 ②VOC 的分解效率 99%以上； ③采用多项先进技术，使设备简化，易于维修，并降低了运行成本。 ④废气在炉内停留时间长,炉内无死区； ⑤不产生 NOX 等二次污染。 ⑥操作费用低，超低燃料费。有机废气浓度在 500PPM 以上时，RTO 装置基本不需添加辅助燃料。
含苯系物、酚类、醛类、酮类、醚类、酯类等有机成分的石油、 化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋、电力电缆生产行业等。 有机废气浓度在 100PPM—20000PPM 之间。
中高等浓度范围≥1000mg/m3 石油及化工（如塑料、橡胶、合成 纤维、有机化工）；油漆生产及喷漆；印刷（包括印铁、印纸、印塑 料）；电子元件及电线；农药及染料；医药；显像管、胶片、磁带等 工业有机废气治理、工业废气净化。 三、吸附+催化燃烧装置
转进有机废气脱附过程。 催化燃烧段：脱附气在活性炭吸附床、脱附风机、催化燃烧床等
设备间管道内闭路循环。脱附气体经催化床内设的电加热装置加热至 300℃左右时，在催化剂作用下起燃，燃烧后产生 CO2 和 H2O 并释 出大量热量，热量可通过热交换器回收，用来预热进催化燃烧床的脱 附气。当脱附气中的有机气体燃烧完毕后，其催化燃烧床温度会逐渐 下降至 200℃左右，即可视为催化燃烧过程结束，系统停止运行。催 化燃烧过程净化效率可达 97%以上。
锌、 卤素等。催化剂载体起到节省催化剂，增大催化剂有效面积， 使催化剂具有一定机械强度，减少烧结，提高催化活性和稳定性的作 用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、 铁钒、 石棉、 陶土、 活性 炭、 金属等 ,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、 球状、柱状、 峰 窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。 二、蓄热式焚烧炉（RTO）
近年来, 国外又研制开发出旋转式 RTO。该装置由一个燃烧室、 一个圆柱形分成几瓣独立区域的陶瓷蓄热床和一个旋转式转向器组 成。通过旋转式转向器的旋转, 就可改变陶瓷蓄热床不同区域的气流 方向, 从而连续地预热 VOC 废气, 在燃烧室氧化燃烧后就可去除 VOC。
相对于阀门切换式 RTO,旋转式 RTO 由于只有一个活动部件(旋 转式转向器) , 所以运行更可靠, 维护费用更低, 但缺点是旋转式转 向器不易密封，泄露量大，影响 VOC 的净化率。 4、RTO 设备的特点： 1）产品设计考虑客户的生产工艺，重视前端控制和末端治理的结合； 2）净化效率高，旋转 RTO 可达到 99%以上； 3）对余热进行综合利用，产生经济效益； 4）优化设计的结构、通风系统，确保最好的处理效果和使用体验； 5）充分考虑系统的安全与防护，为客户提供安全可靠的后抽离设备 与技术。
用途：本净化装置主要用作涂装、印刷、家电、制鞋、塑料及各 种化工车间里挥发或渗漏出有害废气的净化及臭味的消除，最宜适用 于低浓度（150～1000mg/m3）的不适宜采用直接燃烧或催化燃烧和回 收处理的有机废气，尤其对大风量的处理场所，可获得满意的经济效 益和社会效益。
净化装置是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原 理设计的，即吸附浓缩－催化燃烧法。
含有机物的废气经风机的作用，经活性炭吸附层，有机物质被活 性炭特有的作用力吸附在其内部，洁净气被排出；经一段时间后，活 性炭达到饱和状态时停止吸附，此时有机物已经被浓缩在活性炭内。
此时通过各个阀门切换后，启动催化燃烧装置，催化燃烧装置将
有机废气治理项目
技 术 方 案
有限公司 2016 年 4 月
二、执行标准 (1)《中华人民共和国环境保护法》； (2)《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）； (3)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)； (4)《环境空气质量标准》（GB3095-1996）； (5)《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》(GB12348～12349-90)； (6)《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2-2002)； (7)《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1-2002)； (8)《建设项目环境保护条例》中华人民共和国国务院令第 253 号 1998 排放标准：
吸附段：废气首先进净化系统的预过滤器，去除大颗粒物及有毒 物质。预处理后的有机废气进 1#活性炭吸附床，利用活性炭将有机 废气吸附下来。吸附可使有机废气净化效率高达 95%以上，经吸附净 化的废气可直接排放。
脱附段：当设置于活性炭吸附床出口管内的有机废气浓度监测装 置显示，有机废气浓度即将超标时，2#活性炭吸附床自动开启，对废 气进行吸附；而 1#活性炭吸附床废气进出伐门封闭，而脱附进出口 伐门自动开启，此时，脱附风机、催化燃烧床内的电加热器同步开启，
RCO 设备可直接应用于中高浓度（1000mg/m3-10000 mg/m3）的 有机废气净化；RCO 设备也可应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统， 用于替代催化燃烧和加热器部分。 2、选型及注意事项： 废气成分中，不含下列物质：
有高粘性的油脂类。 磷、铋、砷、锑、汞、铅、锡。 高浓度的粉尘 3、产品性能特点： ①操作方便，设备工作时，实现自动控制，安全可靠。
1、工作原理 RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄热室氧化器），其工作 原理是是把废气加热到 700℃以上进行直接燃烧，使废气中的 VOCs 氧化分解成 CO₂和 H2O，氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体，使之 升温“蓄热”，并用来预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温 燃料消耗的处理技术。与直燃法和催化氧化法相比，RTO 能够减小 客户的运行成本。 蓄热式焚烧系统(RTO)的原理是利用陶瓷蓄热体来储存有机废气 分解时产生的热量，并用陶瓷蓄热体储存的热能来分解未被处理的有 机废气，从而达到很高的热效率。 蓄热式焚烧系统主要用于有机废 气浓度较低而废气量较大的场合，在有机废气中含有腐蚀性和对催化 剂有毒的物质，以及需要较高温度氧化某些臭气时也非常适用。
热空气源源不断地送入活性炭吸附床，当热气源达到有机物的沸点 时，有机物从活性炭内挥发出来，通过管道循环进入催化室进行催化 分解成水和二氧化碳，同时释放出能量。再利用释放出的能量再进入 吸附床脱附。循环进行活性炭得到了再生，有机物得到分解处理，无 二次污染产生。
流程三个阶段：吸附段→脱附段→催化燃烧段
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高, 这是间壁式热氧化器的一个缺点。同时材料的热应力也不易消除, 这是间壁式热氧化器的另一个缺点。
c. 蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer , 以下简称 RTO), 是在热氧化装置中加入蓄热式热交换器, 预热 VOC 废气,再进行氧化反应。
随着蓄热材料的发展,目前蓄热式热交换器的热回收率已能达到 95%以上, 而且占用空间越来越小。这样辅助燃料的消耗很少(甚至不 用辅助燃料，且当 VOC 的浓度达到一定值以上时，还可从 RTO 输 出热量)。同时, 由于目前的蓄热材料都选用陶瓷填料，所以可处理腐 蚀性或含有颗粒物的 VOC 废气。
RTO 装置又可分为阀门切换式和旋转式。 阀门切换式 RTO 是最常见的一种 RTO。其由两个或多个陶瓷填 充床, 通过阀门的切换, 改变气流的方向, 从而达到预热 VOC 废气 的目的。图 1 是典型的两床式 RTO 示意图及工作原理。
两床式 RTO 主体结构由燃烧室、两个陶瓷填料蓄热床和两个切
换阀组成。当 VOC 废气由引风机送入蓄热床 1 后, 该床放热, VOC 废气被加热, 在燃烧室氧化燃烧,气体通过蓄热床 2, 该床吸热, 燃烧 后的洁净气被冷却, 通过切换阀后排放。在达到规定的切换时间后, 阀切换, VOC 废气从蓄热床 2 进入, 蓄热床 2 放热, VOC 废气被氧 化燃烧, 气体通过蓄热床 1, 该床吸热, 燃烧后的洁净气被冷却, 通 过切换阀后排放。如此周期性切换, 就可连续处理 VOC 废气。
3、热氧化法分类 热氧化法可分为三种: 热力燃烧式、间壁式和蓄热式。它们的主 要区别在于热量回收方式的不同。三种方法都可以和催化法结合起来 以降低反应温度。 a. 热力燃烧式热氧化器。热力燃烧式热氧化器一般指的是气体 焚烧炉。它由助燃剂、混合区和燃烧室组成。助燃剂 (天然气、 石 油等) 作为辅助燃料, 燃烧产生的热在混合区对 VOC 废气进行预 热,燃烧室为预热后的废气提供足够大的空间和足够长的时间以完成 最终的氧化反应。 在供氧充足的前提条件下, 氧化反应的程度(影响最终的 VOC 去处率)取决于“三 T 条件” ：反应温度(Temperature)、驻留时间(Time)、 湍流混合情况(Turbulence)。这 “三 T 条件”是互相联系的，在一定范 围内改善一个条件可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的一 个最大缺点是辅助燃料价格太高, 致使装置的操作费用很高。 b. 间壁式热氧化器。间壁式热氧化是指在热氧化装置中加入间 壁式热交换器, 热交换器把从燃烧室排出的高温气体所带的热量传 递给氧化装置进口处的低温气体, 预热后发生氧化反应。 由于目前的间壁式热交换器最高可获得 85%的热回收率，所以极 大地降低了辅助燃料的消耗。 间壁式热交换器通常设计成管式、壳式或板式。由于通常的热氧 化温度要保持在 800℃—1000℃, 所以间壁式热交换器必须由耐热、 耐腐蚀的不锈钢或合金材料制成。这就使得间壁式热交换器的造价很
• 操 作 费 用 低 , 超 低 燃 料 费 。 有 机 废 气 浓 度 在 450PPM 以 上 时， RTO 装置不需添加辅助燃料。 • 净化率高，两床式 RTO 净化率在 98% 以上，三床式 RTO 净化率 在 99% 以上。 • 不产生 NOX 等二次污染。 • 全自动控制、操作简单。 • 安全性高。 6、RTO 设备应用范围：
本装置是利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变 成无害的水和二氧化碳。
首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气
体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机废气分解成二氧 化碳和 水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温 度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统 实现补偿加热。利用催化剂做中间 体，使有机气体在较低的温度下， 变成无害的水和二氧化碳气体，即：
三、有机废气简说 四、几种处理技术介绍
VOCs 有机废气处理技术汇总
吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理 技术，也仍然是目前应用最广泛的 VOCs 实用治理技术。 催化燃烧技术： 一、催化燃烧装置（RCO） 1、净化原理
热氧化处理技术是把废气加热到 280℃以上，在催化剂的作用下 使废气中的 VOCs 氧化分解成 CO₂和 H₂O，氧化产生的高温气体经过 换热器时，预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温燃料消耗的 处理技术。
②设备启动，仅需 15～30 分钟升温至起燃温度，能耗低。 ③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂， 比表面积大，阻力小，净化率高。 ④余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的 热源。 ⑤使用寿命长，催化剂一般两年更换，并且载体可再生。 4、应用范围 1 苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。 2 适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业 的有机废气净化。 5、催化剂 催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催 化剂主要是金属和金属盐 ,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的 金属催化剂主要是 Pt、 Pd,技术成熟 ,而且催化活性高 ,但价格比较 昂贵而且在处理卤素有机物 ,含 N、 S、 P 等元素时 ,有机物易发生 氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、 稀土等。 近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多 ,而且多集中 于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如 V2O5 +MOX (M:过渡 族金属 ) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气，Pt + Pd + Cu 催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质 ，很容易引起催化剂中毒，导致催 化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、 铅、 铋砷、 锡、 汞、 亚铁离子