本文將介紹中高濃度VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）蓄熱催化燃燒(RCO)凈化技術(shù)，案例詳解如下：
技術(shù)名稱：中高濃度VOCs蓄熱催化燃燒(RCO)凈化技術(shù)
技術(shù)內(nèi)容
在旋轉(zhuǎn)閥式蓄熱催化燃燒設(shè)備中，首先利用堇青石-莫來石復(fù)相材料的蓄熱和放熱性能，加熱未反應(yīng)的有機(jī)廢氣，在蓄熱催化一體化材料上發(fā)生催化氧化反應(yīng)，氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，并釋放反應(yīng)熱，反應(yīng)后的氣體將熱量傳遞給蓄熱材料，以高于進(jìn)口氣體20~30℃的溫度排放。
技術(shù)亮點(diǎn)
該技術(shù)的熱回收效率可達(dá)90%;有機(jī)物凈化效率95%以上;
適用的有機(jī)物濃度范圍為500mg/m3以上，無二次污染物排放;
單位投資大致為50~100萬/10000m3,穩(wěn)定運(yùn)行只消耗系統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率，同時(shí)可以副產(chǎn)熱水或蒸汽。
適用范圍：中高濃度有機(jī)廢氣，特別是各類烘干廢氣
圖1 結(jié)構(gòu)原理圖
典型案例
【案例名稱】15000m3/h干式機(jī)烘干工藝有機(jī)廢氣凈化工程
【項(xiàng)目概況】
本項(xiàng)目于2013年6月建設(shè)完成并投入運(yùn)行，主要從事聚氨酯二榔皮的加工制造，在加工過程中使用丁酮(MEK)、乙酸乙酯(EAC)、醋酸丁酯(BAC)、乙二醇丁醚(BCS)、甲基異丁基酮(MIBK)等有機(jī)溶劑，烘干過程中有機(jī)廢氣揮發(fā)到環(huán)境中。經(jīng)收集后有機(jī)廢氣風(fēng)量為15000m3/h，濃度為5000~8000mg/m3。
主要工藝原理
本項(xiàng)目采用RCO技術(shù)凈化烘干有機(jī)廢氣，主要工藝原理如下：有機(jī)廢氣經(jīng)收集管道進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閥式RCO設(shè)備，首先經(jīng)過蓄熱體(堇青石-莫來石復(fù)相材料)，蓄熱體將熱量傳遞給未反應(yīng)的有機(jī)廢氣，氣體溫度被加熱到催化劑反應(yīng)溫度，然后在蓄熱催化一體化材料上發(fā)生催化氧化反應(yīng)，氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，并釋放反應(yīng)熱，反應(yīng)后的氣體將熱量傳遞給另一側(cè)的蓄熱材料，最后以高于進(jìn)口氣體20~40℃的溫度排放。
設(shè)備內(nèi)部的蓄熱催化床分成八等份(也可設(shè)計(jì)成十二或者十六等份)，床層固定不動(dòng)，其中大約三份是進(jìn)氣區(qū)，三份是排氣區(qū)，一份是吹掃區(qū)，一份是盲區(qū)。由旋轉(zhuǎn)閥控制氣體進(jìn)出，實(shí)現(xiàn)蓄熱催化床內(nèi)的流向變換。吹掃風(fēng)機(jī)對吹掃區(qū)進(jìn)行吹掃，防止未凈化的氣體在轉(zhuǎn)入排氣區(qū)時(shí)排走。盲區(qū)是不通氣的，防止氣體混合。
從RCO設(shè)備出來的氣體少量通過排氣筒排放，大部分返回到烘干生產(chǎn)線中，減少烘道電加熱器的工作時(shí)間和功率。同時(shí)RCO設(shè)備內(nèi)有機(jī)物氧化反應(yīng)釋放的熱量大，需要通過散熱風(fēng)機(jī)鼓入環(huán)境空氣進(jìn)行散熱，以維持適宜的催化燃燒溫度，RCO設(shè)備內(nèi)部設(shè)計(jì)非接觸式氣氣換熱器(根據(jù)情況也可設(shè)計(jì)成氣液換熱器)，換熱器出口氣體溫度為180~200℃，可以企業(yè)貼板干燥工序(此工序需要85~90℃的熱水)和吊掛干燥工序的熱源(此工序需要40~50℃的熱空氣)。
圖2 本項(xiàng)目工藝流程圖
關(guān)鍵技術(shù)或設(shè)計(jì)創(chuàng)新特色
u采用先進(jìn)蓄熱式催化燃燒工藝，凈化效率高達(dá)98%以上。
u高效的熱量回收率，熱回收效率≥95%。
u運(yùn)行費(fèi)用低，在有機(jī)廢氣達(dá)到一定濃度時(shí)，基本不需要再進(jìn)行輔助加熱，節(jié)省了能耗。
u不產(chǎn)生氮氧化物等二次污染物。
u全自動(dòng)控制，操作方便。
主要技術(shù)指標(biāo)
圖3 案例現(xiàn)場圖
投資及運(yùn)行效益分析
根據(jù)第三方檢測機(jī)構(gòu)出具的檢測報(bào)告，本項(xiàng)目系統(tǒng)出口煙氣指標(biāo)滿足《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21902-2008)中聚氨酯干法工藝廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，有機(jī)廢氣凈化效率達(dá)到98%以上。
【投資費(fèi)用】本工程總投資約170萬元。
運(yùn)行費(fèi)用
根據(jù)2013年7~8月實(shí)際運(yùn)行情況，預(yù)計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用約為17.1萬元，年維修費(fèi)用約2萬元。由于進(jìn)氣中有機(jī)物濃度高，燃燒釋放的熱量大，反應(yīng)室需要外界鼓空氣降溫，降溫用的空氣出口溫度為180~200℃，可用于生產(chǎn)80~90℃的熱水4t/h，供貼板干燥工序用;氣液換熱器出口的低品位熱風(fēng)可以用于吊掛干燥工序。原先企業(yè)生產(chǎn)熱水和熱風(fēng)均用鍋爐蒸氣，RCO設(shè)備運(yùn)行后可有效減少鍋爐燃煤用量。
用戶意見
本項(xiàng)目投運(yùn)至今，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，無任何環(huán)保事故，系統(tǒng)凈化效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，各項(xiàng)耗能指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，副產(chǎn)熱風(fēng)，可生產(chǎn)熱水，用于產(chǎn)品加工。該凈化工程為我公司帶來了顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，擬在其他生產(chǎn)線推廣應(yīng)用。（來源：環(huán)保人，版權(quán)歸原作者所有）
