Tratamento de gases de escape de alta concentração - Equipamento RTO

Com a política nacional de poupança de energia e redução de emissões e a implementação de novas leis ambientais mais rigorosas este ano, muitas empresas começaram a se concentrar em questões ambientais. Aqui vamos explicar em detalhe o processo atualmente eficaz de tratamento de gases de escape com altas concentrações de compostos orgânicos voláteis (VOCs).Equipamento de combustão de armazenamento térmico RTO.

Equipamento RTO para tratamento de gases de escape de alta concentração Processo de combustão de armazenamento térmico

1. Princípio de funcionamento:

O incinerador de armazenamento térmico (RTO) é um tipo de equipamento de tratamento de gases de escape orgânicos, cujo princípio de funcionamento é aquecer os gases de escape orgânicos a mais de 760 graus Celsius para oxidar os COV nos gases de escape em dióxido de carbono e água. O calor gerado pelo processo de oxidação é armazenado em um acumulador de calor de cerâmica especialmente feito para aquecer o acumulador de calor. O calor armazenado no acumulador de calor de cerâmica é usado para pré-aquecer os gases de escape orgânicos que entram posteriormente, o processo de "descalificação" do acumulador de calor de cerâmica, economizando assim o consumo de combustível do processo de aquecimento dos gases de escape.

O processo de desenvolvimento simples do RTO

1) RTO inicial:

O RTO inicial é uma estrutura de duas camas, composta por duas camas de enchimento de acumuladores de calor de cerâmica para completar a mudança entre o processo de "aquecimento" e "descarga de calor" em um processo simples de saída passo a passo. A eficiência de decomposição do equipamento RTO é determinada principalmente por fatores como a temperatura de reação, o tempo de permanência e a velocidade de fluxo do gás. O RTO de duas camas tem 2 câmaras de armazenamento de calor, 2 câmaras de armazenamento de calor ao trabalhar cerca de 1min-2min para mudar de estado (importação-saída), a porta de vento tem cerca de 0,3s-0,6s durante o processo de troca para descarregar diretamente a alta concentração de gás de escape para a abertura de emissão, e o gás de escape não descomposto restante no fundo da câmara de armazenamento de entrada atual também é descarregado diretamente. Uma grande quantidade de aplicações de engenharia mostra que a eficiência de decomposição dos COV de RTO de duas camas é de 95%, a eficiência térmica integrada é de 90%, e a diferença de temperatura de importação e exportação é de até 45 graus Celsius. Na troca de válvula, a variação de pressão dentro do tubo de escape é de ± 500pa, e quando a concentração de VOCs na entrada de ar RTO de duas camas é maior que 1g / m3, a concentração de saída excede os padrões de emissão locais de Pequim e Xangai (50mg / m3).

2ª geração RTO

A segunda geração de RTO também é o tipo de interruptor de válvula, composto por três ou mais camas de enchimento de cerâmica, com base na primeira geração de RTO, adicionando a função de "sopro", melhorando significativamente a eficiência da descomposição dos gases de escape.

Por exemplo, um RTO de três camas:

Fase 1: o gás de escape é pré-aquecido através da camada de aquecimento A e, em seguida, entra na câmara de combustão para ser queimado, o gás de escape não tratado restante no camada de aquecimento C é purificado depois de soprar de volta para a câmara de combustão para o tratamento de combustão (função de sopramento), o gás de escape decomposto é eliminado através da camada de aquecimento B, enquanto a camada de aquecimento B é aquecida.

Fase 2: o gás de escape é pré-aquecido através da camada de aquecimento B, em seguida, entra na câmara de combustão para queimar, o gás de escape não tratado restante na camada de aquecimento A é purificado depois de soprar de volta para a câmara de combustão para o tratamento de queima, o gás de escape após a decomposição é eliminado através da camada de aquecimento C, ao mesmo tempo que a camada de aquecimento C é aquecida.

Fase 3: o gás de escape é pré-aquecido através da camada de aquecimento C, em seguida, entra na câmara de combustão para queimar, o gás de escape não tratado restante no camada de aquecimento B é purificado depois de soprar de volta para a câmara de combustão para o tratamento de combustão decomposição após o gás de escape é eliminado através da camada de aquecimento A, ao mesmo tempo que a camada de aquecimento A é aquecida.

Com essa operação periódica, os gases de escape se oxidam na sala de combustão e a temperatura da sala de combustão é mantida na temperatura definida (geralmente de 800 a 850 graus Celsius). Quando a concentração de gás de escape da entrada de ar do RTO atinge um certo valor, o calor liberado pela oxidação de COV pode manter a reserva de energia do armazenamento de calor e descarga de calor do RTO, então o RTO não precisa usar combustível para manter a temperatura da câmara de combustão.

Muitas aplicações de engenharia mostram que a eficiência de decomposição dos COV em RTOs de três camas pode chegar a 99%, a eficiência térmica combinada pode chegar a 95%, a diferença de temperatura de importação e exportação é de cerca de 40 graus Celsius, e a flutuação de pressão no tubo de escape é de ± 250pa durante a troca de válvula. A concentração de tratamento de COV em RTOs de três camas não pode exceder 5g / m3, caso contrário excederá os padrões de emissão locais de Pequim e Xangai. Além disso, devido à sua maior área de superfície, a sua própria capacidade de dissipação de calor é maior, reduzindo o calor residual para reutilização.

3ª geração RTO

A terceira geração RTO usa a direção de desvio rotativo, configurando várias partes iguais de camas de preenchimento de cerâmica na fogão, orientando o gás de escape orgânico para cada camas de armazenamento de calor para pré-aquecimento e descomposição oxidativa através da rotação da válvula.

O RTO rotativo é composto principalmente por câmaras de combustão, camas de enchimento de cerâmica e válvulas rotativas. O corpo do forno é dividido em 12 camas de enchimento de cerâmica, com funções divididas em 5 câmaras de entrada de gás (zona de pré-aquecimento), 5 câmaras de saída de gás (zona de resfriamento), 1 câmara de sopro e 1 câmara de isolamento. A válvula de distribuição de gás de escape é acionada por um motor para uma rotação contínua e uniforme, sob o efeito da válvula de distribuição, o gás de escape passa lentamente entre 12 câmaras. O gás de escape entra na zona de pré-aquecimento através do distribuidor de gás de entrada, permitindo que o gás de escape entre na câmara de combustão superior após o pré-aquecimento a uma certa temperatura e se decomponga completamente por oxidação. O gás de alta temperatura purificado sai da câmara de combustão e entra na área de resfriamento, transferindo calor para o acumulador de calor de cerâmica, enquanto o gás é resfriado e eliminado através do distribuidor de gás. O acumulador de calor cerâmico da área de resfriamento absorve calor e "armazena" uma grande quantidade de calor (para o aquecimento dos gases de escape no próximo ciclo).

Assim, constantemente alternadamente, o gás de escape na decomposição de oxidação da câmara de combustão, quando a concentração de COV no gás de escape excede um determinado valor, a decomposição de oxidação libera calor suficiente para manter a temperatura de reação da câmara de combustão, não é necessário aquecer com combustível, garantindo a máxima utilização de energia.

Um grande número de aplicações de engenharia mostra que a eficiência de decomposição dos VOCs do RTO rotativo pode chegar a 99,5%, a eficiência térmica pode chegar a 97%, sua diferença de temperatura de importação e exportação é de cerca de 20 graus Celsius, reduzindo ao máximo a perda de calor na operação do RTO, garantindo a recuperação secundária de energia térmica. A rotação contínua e suave da válvula rotativa, com um efeito de pressão de apenas ±25pa na tubulação de escape, é extremamente importante para os fabricantes de materiais ópticos. Graças à alta eficiência de decomposição, as concentrações de VOCs de entrada de gases de escape de RTOs rotativos podem atingir até 10g/m³- É.

3. Processo:

A válvula de comutação muda a direção do fluxo de ar para o leito de armazenamento de calor, alcança a conversão alternada da zona de armazenamento de calor e da zona de descarga de calor, alcance a recuperação de calor dentro da incineradora, a alta taxa de recuperação de energia térmica reduz a necessidade de combustível e economiza custos operacionais.

Quando a concentração de COV do sistema é maior do que a concentração de retenção (1200 mg / m3 de metafenilo, 1100 mg / m3 de metafenilo), o RTO é capaz de manter a decomposição de oxidação de COV sem combustível auxiliar, ao mesmo tempo que pode emitir calor residual do sistema.

4. Vantagens e desvantagens:

Vantagens:É possível lidar com quase todos os gases de escape que contêm compostos orgânicos; Pode lidar com grandes volumes de ar e baixas concentrações de gases de escape orgânicos; É muito flexível no tratamento do fluxo de gases de escape orgânicos (fluxo nominal de 20% ~ 120%); Pode adaptar-se às mudanças e flutuações da composição e concentração de COV em gases de escape orgânicos; insensível a pequenas quantidades de poeira e partículas sólidas no gás de escape; Eficiência térmica (> 95%) em todos os métodos de purificação por combustão térmica; Operação de auto-aquecimento sem adição de combustível auxiliar em condições adequadas de concentração de gases de escape; Alta eficiência de limpeza (três câmaras > 99%); Pouca carga de trabalho de manutenção e operação confiável; Os sedimentos orgânicos são periódicos e os acumuladores de calor podem ser substituídos; menor perda de pressão em todo o dispositivo; Longa vida útil do dispositivo.

Desvantagens:Peso elevado do dispositivo de incineração térmica de armazenamento térmico, devido à utilização de armazenadores de calor de cerâmica; O dispositivo é grande e só pode ser colocado ao ar livre; exigir operações o mais contínuas possível; Os custos de investimento único são relativamente elevados; Não é possível purificar completamente os compostos orgânicos que contêm enxofre e nitrogênio.

5. Ámbito de aplicação:

Equipamento RTO para tratamento de gases de escape de alta concentraçãoTratamento de gases de escape do forno para o processo de revestimento, spray de pintura, gases de escape da indústria de plásticos, impressão, tintura e tratamento de gases de escape semelhantes para indústrias como química, equipamentos de revestimento de eletrofórese e eletrônica química.