VOC的蓄熱式熱氧化處理技術(shù)

1、VOC的蓄熱式熱氧化處理技術(shù)孫聰聰 652085229008VOC是利用Tenax GC和Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10） 進(jìn)行分析，保存時(shí)間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物。其主要來源 有化工行業(yè)、外表涂裝行業(yè)、合成革行業(yè)、橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷包裝行業(yè)、 紡織印染行業(yè)、制鞋行業(yè)、化纖行業(yè)和電子信息行業(yè)。VOC污染物的種類根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可分為八類：1、脂肪類碳?xì)浠衔铮纾憾⊥椤?正丁烷；2、芳香類碳?xì)浠衔?，如：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯?、氯化碳?xì)?化合物，如：二氯中烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、 四氯化碳：4、酮、醛、醇、

2、多元醇類，如：丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲基異丁基 酮、甲醛、乙醛、甲醇、異丙醇、異丁醇；5、醛、酚、環(huán)氧類化合物，如：乙 酸、甲酚、苯酚、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷；6、酯、酸類化合物，如：醋酸乙酯、 醋酸丁酯、乙酸；7、胺、睛類化合物，如：二甲基甲酰胺、丙烯脂；8、其他， 如：氯氟碳化物、氯氨燒、甲基溪。上述VOC中，多數(shù)因?yàn)橛薪?jīng)濟(jì)價(jià)值而可回收, 局部因用其他方法，如：燃燒法無法出去，或會(huì)造成二次污染，不能到達(dá)環(huán)保排 放要求，而只能加以回收，如：氯乙烯等。VOC污染物的危害從化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)來看，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，一般用作溶劑的主要包括脂肪 族化合物、鹵代燒和芳香族化合物等。這些有機(jī)溶劑如果揮發(fā)到大氣環(huán)境

3、中，不 僅會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且人體呼入被污染的氣體后，對(duì)人體健康產(chǎn)生 危害。比方苯，它常常被當(dāng)作一種溶劑來使用，作為溶劑揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不 僅可以被人體的皮膚所吸收，而且還可通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體內(nèi)部，造成慢性或 急性中毒，不過人體的大局部中毒均是由于呼入有毒氣體造成的。苯類化合物 不僅會(huì)對(duì)人體的中樞神經(jīng)造成一定的損害，而且還可能造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙，進(jìn) 入人體后還會(huì)危害血液和造血器官，如果情況比擬嚴(yán)重，其至?xí)谐鲅“Y或患 上敗血癥。氧化作用下，苯在生物體內(nèi)可氧化成苯酚，從而造成肝功能異常，對(duì) 骨骼的生長發(fā)育十分不利，誘發(fā)再生障礙性貧血。如果苯蒸汽濃度過高，生物可 能因急性中毒而死亡

4、。因此，ACGIH把苯列為潛在致癌物質(zhì)。鹵代燃類化合物會(huì) 引發(fā)神經(jīng)癥候群和血小板的減少、肝脾腫大等不良狀況，而且很有可能致癌。所 以，必須控制VOC的排放，這不僅是對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)，也是對(duì)我們的生命健康負(fù)責(zé)。對(duì)不同濃度、成分的VOC的控制對(duì)濃度、性狀差異較大的廢氣應(yīng)分類收集，并采用適宜的方式進(jìn)行有效處 理，確保VOCs總?cè)コ蕽M足管理要求，其中有機(jī)化工、醫(yī)藥化工、橡膠和塑料 制品（有溶劑浸膠工藝）、溶劑型涂料外表涂裝、包裝印刷業(yè)的VOCs總收集、 凈化處理率均不低于90%,其他行業(yè)原那么上不低于75%。廢氣處理的工藝路線 應(yīng)根據(jù)廢氣產(chǎn)生量、污染物組分和性質(zhì)、溫度、壓力等因素，綜合分析后合理選 擇，具

5、體要求如下：1、對(duì)于5000ppm以上的高濃度VOCs廢氣，優(yōu)先采用冷凝、吸附回收等技術(shù) 對(duì)廢氣中的VOCs回收利用，并輔以其他治理技術(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。2、對(duì)于lOOOppm5000ppm的中等濃度VOCs廢氣，具備回收價(jià)值的宜采用 吸附技術(shù)回收有機(jī)溶劑，不具備回收價(jià)值的可采用催化燃燒、RTO爐高溫燃燒等技術(shù)凈化后達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)采用熱力燃燒技術(shù)進(jìn) 行凈化時(shí)，宜對(duì)燃燒后的熱量回收利用。3、對(duì)于lOOOppm以下的低濃度VOCs廢氣，有回收價(jià)值時(shí)宜采用吸附技術(shù)回 收處理，無回收價(jià)值時(shí)優(yōu)先采用吸附濃縮一高溫燃燒、微生物處理、填料塔吸收 等技術(shù)凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。4、含惡臭類的氣體可采用微生物凈化技術(shù)、低

6、溫等離子技術(shù)、吸附或吸收 技術(shù)、熱力燃燒技術(shù)等凈化后達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)不對(duì)周邊敏感保護(hù)目標(biāo)產(chǎn)生影響。5、對(duì)含塵、含氣溶膠、高濕廢氣，在采用活性炭吸附、催化燃燒、RTO燃燒、 低溫等離子等工藝處理前應(yīng)先采用高效除塵、除霧等裝置進(jìn)行預(yù)處理。6、對(duì)于高溫燃燒過程中產(chǎn)生的含硫、氮、氯等的無機(jī)廢氣，以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理工藝過程中所產(chǎn)生的含有機(jī)物的廢水，應(yīng)處理后達(dá)標(biāo)排 放。廢吸附劑應(yīng)按照相關(guān)管理要求標(biāo)準(zhǔn)處置，防范二次污染。RTO技術(shù)工作原理：其原理是把有機(jī)廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的VOC在 氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷 體升溫而“蓄熱，此“蓄熱

7、”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣。從而節(jié)省廢氣升 溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成兩個(gè)（含兩個(gè)）以上的區(qū)或室，每個(gè)蓄熱室依 次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。蓄熱室”放熱后應(yīng)立即 引入適量潔凈空氣對(duì)該蓄熱室進(jìn)行清掃（以保證VOC去除率在95%以上），只有 待清掃完成后才能進(jìn)入“蓄熱程序。處理前氣體入口 :=旋轉(zhuǎn)翼= 分由室陶游蓄熱層1 （懶）熱能回收:高溫氧化;清潔氣體 =出口旄轉(zhuǎn)翼分配室=陶逢蓄熱層（熱能回收）RTO工作原理流程圖如上本綜述主要介紹旋轉(zhuǎn)式RTO的處理方法，旋轉(zhuǎn)式蓄熱燃燒爐的最大優(yōu)勢在于 使用特殊旋轉(zhuǎn)式閥門，工作時(shí)壓力變化小。旋轉(zhuǎn)式RTO特征：高處理效率（99% 以上

8、）和熱能回收率（95%以上）；設(shè)備負(fù)荷變動(dòng)少，壽命長，穩(wěn)定；設(shè)備簡易， 占地面積??；驅(qū)動(dòng)部位和蓄熱體使用半永久性材料，維保費(fèi)用低；蓄熱的熱能溫 度能長久保持，再啟動(dòng)時(shí)能節(jié)省燃料費(fèi)；2次污染要素少，環(huán)保性能高。蓄熱式氧化爐的處理流程（1）有機(jī)廢氣收集環(huán)節(jié)。通過管道和送風(fēng)系統(tǒng)，將 幾臺(tái)涂布機(jī)組排出的有機(jī)廢氣經(jīng)送風(fēng)機(jī)送到兩個(gè)高溫的陶瓷床；（2）氧化反響環(huán) 節(jié)。將廢氣加熱到815左右，廢氣中的有機(jī)物在高溫下發(fā)生氧化反響，使廢氣 中的碳?xì)浠衔镒兂蒀O2和H2O,直接排放到大氣；（3）余熱回收環(huán)節(jié)。氧化反響產(chǎn)生的熱量一局部用來加熱陶瓷床，保證氧化反響的持續(xù)進(jìn)行，另一局部通過 熱能回收裝置進(jìn)行余熱回收；（

9、4）余熱利用環(huán)節(jié)。將多余的熱能用來加熱導(dǎo)熱油, 再利用導(dǎo)熱油來加熱涂布機(jī)烘箱，使得印刷涂布設(shè)備在正常生產(chǎn)的情況下，烘箱 的加熱不用額外消耗柴油和電能。（烤箱ID-VOC去除-Q 二 600CMM-SF = 800 mmAq力=99% or 30ppm-清潔氣體排放-voc收集旋轉(zhuǎn)式RTO工藝流程圖如上RTO技術(shù)屬于熱氧化技術(shù)所以在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意滿足以下兩個(gè)要求：1、采川燃 燒（含熱氧化）、吸附、吸收、微生物、低溫等離子等方式處理的必須建設(shè)中控 系統(tǒng)。2、采用燃燒（含熱氧化）方式處理的必須對(duì)燃燒溫度實(shí)施在線監(jiān)控，溫 度記錄至少保存3年，未與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)每月報(bào)送溫度曲線數(shù)據(jù)。結(jié)語蓄熱式熱氧化處理

10、技術(shù)相對(duì)于以前的直燃式燃燒處理技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，該 技術(shù)在國外已經(jīng)很成熟，但由于本錢原因，在我國尚未普及，蓄熱式的概念也只 在少數(shù)工業(yè)窯爐上有所表達(dá)。在當(dāng)前能源價(jià)格飆升的背景下，組織力量研究開發(fā) 并推廣使用該項(xiàng)技術(shù)，不僅能夠節(jié)約能源和減少環(huán)境污染，還可獲得可觀的經(jīng)濟(jì) 效益和顯著的杜會(huì)效益。旋轉(zhuǎn)式RTO在故障率方面，維護(hù)管理事項(xiàng)少，故障率小, 內(nèi)部旋轉(zhuǎn)盤相比之前做了改善；維護(hù)管理費(fèi)用低，占地面積小，燃燒率高，排氣 濃度一直平穩(wěn)、氣流順暢。所以，旋轉(zhuǎn)式RTO的應(yīng)用前景非常好。參考文獻(xiàn)1于靜.國內(nèi)有機(jī)溶劑市場分析.現(xiàn)代化工.1998,5.2周祥海VOC的回收與處理技術(shù)簡介J.石油化工環(huán)境保護(hù)，2021(3)： 121-122.3鄒航高熱式廢氣燃燒爐(RTO)在彩涂線的應(yīng)用J.工業(yè)爐,2021(3).4韓曉強(qiáng)，黃偉.V0C廢氣蓄熱式熱氧化處理方法M.北京：北京機(jī)電院高技術(shù) 股份.2021.劉鵬.V0C的回收與處理技術(shù)簡介J.石油化工環(huán)境保護(hù)，2001,29 (3) :39-42.,6 Isaac Ray et al. Adso r ption With Activ ed Car