RTO和RCO废气处理设备如何选择?

作者:kezheng 日期:2022-04-21 阅读量:

  RTO和RCO废气处理的区别

  RTO(蓄热式热力焚烧炉)和RCO(催化燃烧设备)的区别就在于字母中间的那个T和C,T是蓄热的代名词,C是催化的代名词,相对来说。RTO的催化效果最好,但是造价很昂贵,主要对炉体的材料有要求。RCO的造价相对较低,主要的支出在于购置催化剂上面。

  RTO蓄热燃烧,废气燃烧温度850左右,除了担心颗粒物堵住蓄热体孔道,造成短路之外,基本没有说害怕什么物质不能处理的,当然废气浓度低的话要消耗大量能耗,造成运行成本太高;

  RCO蓄热催化燃烧技术,加了催化剂,燃烧温度为250-400,温度低了,更安全了,但是有些物质会使催化剂中毒,这样的话就不能用RCO。

  RTO蓄热式热氧化回收热量采用一种新的非稳态热传递方式,原理是把有机废气加热到760以上使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体流经特制的蓄热体,使蓄热体升温而“蓄热”,此蓄热用于预热后续进入的有机废气,从而节省废气升温的燃料消耗。

  RTO焚烧炉的运行能耗主要是电和燃料。一旦设备定型了,电耗基本恒定,风机可采用变频控制省电,这里不做讨论,主要讨论燃料问题。因废气量不稳定、浓度不稳定,加上车间废气控制不好,所以在启动及运行过程中,需要经常补充燃料(常用柴油、天然气)以维持燃烧室温度。

  RCO 蓄热式催化燃烧,针对大风量、低浓度的有机废气,一般采用活性炭或 者沸石转轮吸附浓缩, 浓缩后的高浓度废气引入到催化燃烧装置中, 经催化氧化 反应生成无害的水和二氧化碳,实现达标排放。

  初始利用电加热启动催化燃烧设备, 并利用热空气加热吸附床, 当催化燃 烧反应床加热到 250左右, 活性炭吸附床局部达到 60~120时, 从吸附床解析 出来的高浓度废气就可以在催化反应床中进行氧化反应。 反应后的高温气体经换 热器, 换热后的气体一部分回用送入活性炭吸附床进行脱附, 另一部分排入大气。 脱附出来的废气经换热器换热后温度迅速提高,降低了催化燃烧的加热电功率, 从而使催化燃烧装置及脱附过程达到小功率或无功率运行。

  RCO 催化燃烧设备的特点:

  操作方便:设备工作时,实现自动控制。

  能耗低:设备启动, 仅需 15~30分钟升温至起燃温度, 耗能仅为风机功率, 浓度较低时自动补偿。

  安全可靠:设备配有阻火除尘系统、 防爆泄压系统、 超温报警系统及先进自 控系统。

  阻力小, 净化率高:采用当今先进的催 化剂,比表面积大。

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  RTO和RCO废气处理设备如何选择?

  一、RTO概念及特点

  RTO把有机废气加热到760摄氏度以上,使废气中的VOCs在氧化分解成二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体,使陶瓷体升温而“蓄热”,此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气,从而节省废气升温的燃料消耗。陶瓷蓄热体应分成三个(含三个)以上的区或室,每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序,周而复始,连续工作。蓄热室“放热”后应立即引入部分已处理合格的洁净排气对该蓄热室进行清扫(以保证VOC去除率在99%以上),只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。RTO蓄热式废气处理设备,运行费用省,有机废气的处理效率高的优点,适应废气浓度1000~10000mg/m3,分解效率:99%—99.5%。是目前最为经济可靠的达到50mg/m3严格的排放标准的VOCs治理技术,得到了广泛的应用。

  二、RCO概念及特点

  RCO蓄热式催化燃烧法作用原理是:结合蓄热式氧化及触媒氧化,在陶瓷蓄热体上部填充催化剂,借助催化剂使有机废气在相对较低的起燃温度(280-500℃)下氧化分解成CO2和H2O,氧化产生的高温气体流经另一个蓄热室继续催化氧化反应放热,使陶瓷体升温而“蓄热”,此蓄热用于预热后续进入的有机废气。RCO装置与RTO装置相类似,多采用床式设计,蓄热室底部填充陶瓷蓄热体,催化剂填充在陶瓷蓄热体与氧化室之间。

  三、综合处理能力及成本分析

  1)达标性

  1 、RCO常用为堇青石陶瓷蜂窝为载体的贵金属蜂窝催化剂,贵金Pd、Pt为活性组分。由于催化剂对废气成分具有选择性,而烟包印刷采用多种成分溶剂混合使用,因此任何一种催化剂都不能确保所有成分VOC都能够彻底氧化分解。

  2 、RCO处理VOC有机废气的综合净化效率最高97%,在保证非甲烷总烃排放浓度低于50mg/m3条件下, RCO对于浓度高于1.67g/m3的废气处理不能达标排放。

  2)节能性

  热效率是指,实际利用的热量与理论可利用总热量之比。

  RTO炉体的表面热量损失和余热回用能力是影响其热效率的两个重要因素。经测试, RTO热效率为97%,RCO热效率为95%。

  例如:废气温度30℃,RTO氧化室温度800℃,进出口温差20℃,出口温度50℃;RTO热效率:=(800-50)/(800-30)=97.4%。

  废气温度30℃,RCO氧化室温度450℃,进出口温差20℃,出口温度50℃;RCO热效率:=(450-50)/(450-30)=95.2%。

  RTO蓄热砖填充量为16m3,在冷炉启动工况下,RTO开机升温至800℃时间为1.5h。RCO蓄热砖填充量为8m3,另陶瓷载体的催化剂为2.5m3,在正常启动工况下, 陶瓷填充量较少的RCO开机升温至400℃时间为0.7h。在冷启动阶段RCO消耗的热量较少。

  3)经济性

  从设备制造的经济性能来看,RTO和RCO蓄热陶瓷填充量分别为16m3和8m3,但RCO还需填充2.7m3的催化剂(催化剂的空速按15000 /h选择,催化剂用量△=(风量÷空速)×10/12=2.4,考虑催化剂的实际填充情况,实际需要填充的催化剂在2.7m3)。普通品牌的贵金属催化剂的价格约17万元/m3;RCO与RTO的整体结构和其他配置基本相同,即RCO设备的投资约是RTO设备的1.2倍。

  RCO催化剂的使用寿命为8000-10000小时,如生产工况为24h,280天/年,即催化剂的寿命约1.5年,陶瓷蓄热体的寿命在约8年。RTO因更换陶瓷蓄热体的维护费用约2.4万元/年,RCO因更换催化剂和陶瓷蓄热体需要的维护费用约31.8万元/年,RCO其他部件的维护和RTO相同。

  4)适用性

  RTO适用于连续性排放浓度较高的生产工艺废气处理,对于生产工艺中挥发的所有VOCS有机废气都可有效处理;

  RCO冷启动快、成本低,适用于间歇性的生产工况废气处理。废气中不能有S、P、AS、卤素等使催化剂中毒的成份,且对于废气中的微量粉尘需深度过滤,否则将影响催化剂的效果;含S、Cl等腐蚀性的废气在RTO、RCO中都不能处理。

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