RTO催化燃燒設(shè)備設(shè)計和操作中的問題

RTO催化燃燒設(shè)備設(shè)計和操作中的問題

（1）自供熱操作
若要自供熱操作，必須用進入裝置中的氣體所含的能量，來平衡蓄熱器裝置的熱輻射損失和廢氣溫度升高所需的能量。一般要求廢氣的燃燒熱值≥0.11MJ/kg。對于像垃圾貯存、填理所產(chǎn)生的廢氣，甲烷含量至少為0.3%（體積分?jǐn)?shù)）。
基于上述方法，可將不能自燃的有機廢氣達到完全氧化。如果廢氣中有機物含量較高，則可適當(dāng)混入空氣；如果含量較低，則在廢氣中需添加天然氣來調(diào)節(jié)這種裝置技術(shù)的工作范圍是廢氣濃度低于爆炸下限。廢氣中VOC的含量一般在2~3g/m³即可達到自熱操作。
在廢氣中碳氫化合物含量增加的情況下，排出氣體的溫度升高。
燃燒室溫度一般維持在800-850℃，效率在95%~98%，若要回收熱量，則濃度要求達8~10g/m³，甚至更高。生產(chǎn)過程中RTO處理廢氣流量的調(diào)節(jié)范數(shù)為1:2~1:3，流量過小會導(dǎo)致氣流不能均勻地通過床層。
（2）切換時間
蓄熱式換熱器的切換時間是操作控制中的一個極為重要的參數(shù)，廢氣預(yù)熱溫度與切換時間的關(guān)系及兩者與床層高度的關(guān)系。根據(jù)經(jīng)驗，一般RTO的切換時間在30~120S范圍內(nèi)，即可達到廢氣預(yù)熱的界溫度。
（3）防堵燒盡
為避免蓄熱體填充物被堵塞，最好在廢氣進入裝置之前將廢氣過濾或洗滌，去除一些固體顆粒、油漆、液滴若不過濾，則蓄熱室經(jīng)操作一定時間后必須用加熱方法加以凈化，使污染物汽化或氧化、但這種方法受設(shè)備材質(zhì)限制，例如蓄熱室的支承板在高溫時會受到損壞。
因為廢氣是通過蓄熱室床層的各個溫度區(qū)，所以在一定的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)廢氣中含高碳烴類物質(zhì)時，會出現(xiàn)裂解產(chǎn)物的沉積，從而引起床層通道結(jié)垢使壓降增加，若不加控制、不將其燒掉，則會造成過熱，堵寨。
為避免此現(xiàn)象，樸華科技在RTO裝置中設(shè)置了所謂的“燒盡”機構(gòu)，并稱其為 Burn out或 Bake out。裝置系統(tǒng)可以控制整個床層的加熱，使其達到沉積物的燃燒溫度，并周期性地除去這種沉積物，在進行燒盡操作時，通常排氣溫度大約達到480℃時，即表示所有沉積物經(jīng)燒盡，可以停止“燒盡”操作，由于此過程排氣溫度比正常情況下要高，因此通向排氣管道中的閥門必須能耐高溫，或考慮用其他的保護措施。
（4）旁路設(shè)計
通常RTO的應(yīng)用場合是廢氣中VOC的濃度低于爆炸下限的15%。因為RTO系統(tǒng)具有極高的熱量回收效率，所以如果濃度超過上述水平，溫度就會升高甚至過熱。
為防止在中等濃度時出現(xiàn)太高的溫度峰值，按溫度的變化情況，可將燃燒室的煙氣引出一部分，并利用其熱量，從而可避免高溫氣體進入敏感的切換機構(gòu)中，若熱值突然強大地持續(xù)增加，則會引起局部過熱而使熱室的材質(zhì)處于危險狀態(tài)。
如果熱值增長幅度較慢，則通過排出部分煙氣后，燃點區(qū)向上移至頂部，只在那里出現(xiàn)高溫。如果熱值增加的持續(xù)時間較短，則增加的熱值可以被蓄熱室的情性相抵消。
值得注意的是，廢氣中含著火點高的可燃物質(zhì)，即相對惰性的可燃氣體如甲烷，當(dāng)廢氣熱值相同時，會引起最高的溫度峰值、為限制溫度的升高，可將廢氣用空氣或部分凈化氣稀釋，當(dāng)然也可利用回收排出高溫氣體的熱量?？傊?，當(dāng)廢氣中含可燃物的濃度經(jīng)常變化時，為避免頂部過高的溫度，可采?。?br /> ①將廢氣稀釋；
②將反應(yīng)器頂部分流一部分凈化氣，例如將其用于加熱導(dǎo)熱油；
③改變切換時間。
（5）硅氧烷問題
廢氣中有時含硅氧烷（ Siloxanes）。在RTO多年的實踐中發(fā)現(xiàn)VOC的廢氣中若含有機硅化合物，則在高溫下氧化而生成SiO2。這種二氧化硅熔融物黏附在蓄熱體表面，使陶瓷矩鞍環(huán)連接成塊和蜂窩填料通道堵塞，從而壓降增高，直至不能操作，至今還沒有有效的防治方法，出現(xiàn)這種現(xiàn)象，必須及時清洗或更換蓄熱體。
有機硅化合物常用作泡沫穩(wěn)定劑、食品添加劑、增塑劑、洗滌劑以及紡織、涂層、顏料的添加劑，因此，當(dāng)處理從涂層、塑料混煉和造粒、木材和家具加工、有機硅、硅橡膠、硅氧烷、電子、芯片生產(chǎn)、焚燒爐、印刷等生產(chǎn)加工過程所排放的廢氣時，應(yīng)倍加注意。
（6）處理含鹵代烴類和硫化物的廢氣問題
如果廢氣中含有鹵代烴類和硫化合物，那么在氧化反應(yīng)時會產(chǎn)生酸性氣體，例如:HCl和SO2，以及少量的Cl2和SO3，從而引起腐蝕。
這樣在排放氣體之前，通常要用堿液洗滌，即增加一套后處理裝置。在一定條件下，這些酸性氣體可能在裝置的局部地方生成酸而引起腐蝕，為解決裝置的腐蝕問題，應(yīng)采用耐腐蝕的耐火材襯里；有時對金屬殼體也要涂防腐層。在這種情況下，陶瓷蓄熱體的支承架可采用耐腐蝕的高合金材料
（7）廢氣中含堿性物質(zhì)問題
在有些廢氣中，特別是在木材產(chǎn)品加工中含有定量的堿金屬（例如:鉀，鈉）。這些組分具有化學(xué)侵入性，使某些陶瓷蓄熱體腐蝕。
在這種情況下，可選用Al2O3含量高的陶瓷材料作蓄熱體。通常陶瓷矩鞍環(huán)的Al2O3含量為25%左右，若提高到70%，則可耐堿金屬的腐蝕。
（8）防止冷凝腐蝕
如果廢氣進入裝置的溫度較低而且含有腐蝕性氣體，那么當(dāng)廢氣通過RTO的管道時其局部溫度有可能達到露點以下而冷凝，就會造成對管道的腐蝕。為避免冷凝而引起的腐蝕，通?？刹捎锰岣邚U氣溫度的方法。
來源：環(huán)保