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        如何選擇合適的有機廢氣處理設備

        點擊次數:5695  發布時間:2011-10-12

        隨著工業的發展和城市人口的增長,人們在生產和生活中排放的各種污染物越來越多,而有機廢氣污染物對環境和人們身體健康的影響在尤為嚴重。目前國內外治理有機廢氣,通常采用活性炭吸附法,直接燃燒法,催化燃燒法,蓄熱式催化燃燒法等。

        理論上,各種有機物都可以在高溫(800℃或300℃以上)下*氧化為CO2、H2O和其他組分的氧化物,但由于各種污染氣體中有機組分含量不同,廢氣排放溫度不同,風量又不相同。
         

        選擇有效有機廢氣處理系統的原則

        為了給特定的應用選擇zui合適型號的有機廢氣處理系統,我們要依據以下的資料:有機廢氣的排放流量,有機廢氣的排氣溫度,有機污染物質濃度水平,有機污染物質的類型,微粒散發的水平,需要達到的污染物控制水平。

        一般來說,可以基于上述的原則選擇適合的有機廢氣處理系統,如果兩種或更多型式的氧化器都適合使用,我們會做一個基于一次型投資成本和設備的運行成本 (催化劑、燃料和電力費用)的詳細經濟分析,以幫助客戶做出的選擇。
         

        依據“有機廢氣的排放流量”,如果待處理有機廢氣的流量是在5,000 Nm3/h 以下,蓄熱式系統(RTO)大體來說是不適用的。這是因為與熱回收式焚燒系統來比較,蓄熱式氧化器(RTO)的高成本大體上是不足以抵消它在節省燃料和電力消耗所帶來好處。流量大于50,000 Nm3/h 時, 熱回收熱力焚燒系統有嚴重的經濟缺點,這是因為他們會產生非常高的燃料費用。然而,如果工藝需要大量的熱能時,二級的熱回收鍋爐可以用來抵消高昂的燃料費用,另一個例外是每年很少運作,需處理大流量廢氣的應急系統。 

        依據“有機廢氣的排氣溫度”,如果待處理有機廢氣的溫度在大約300℃以上時,是不適合采用蓄熱式系統(RTO)的,這是因為高溫的待處理有機廢氣會大大降低換向閥的可靠性和壽命;另外,在這樣高的溫度時, 建造RTO的高成本也不足以抵消在節省燃料和電力消耗所帶來好處。如果待處理有機廢氣的溫度超過500℃,采用熱回收式焚燒系統不如采用直燃式焚燒系統,因為在燃料消耗的差距太小,不足以抵消增加的熱回收器帶來的投資成本。 

        依據“污染物質濃度水平”,待處理有機廢氣 的有機物濃度是影響選擇廢氣處理系統選擇的主要因素。直燃式氧化器能夠處理zui大濃度范圍的碳氫化合物,從十億分之一的濃度水平到純碳氫化合物蒸氣。如果有機廢氣濃度超過25%,特別考慮要執行措施來防止從氧化器到廢氣來源的回火。這種能處理大濃度范圍的彈性能力的代價是這種型式氧化器的高燃料成本。蓄熱式和熱回收式的氧化器都限制被處理有機廢氣的濃度必須少于 25%:對于蓄熱式系統,此限制是由于存在熱失控的危險。對于熱回收式系統,是怕熱回收器被損壞。解決方法可以是往有機廢氣中摻入空氣以降低濃度或做更多的熱回收。 

        依據“污染物質的類型 ”,當有機廢氣中含有高濃度的可轉化有機酸的物質(如氯,氟, 硫和鹵素)時必須特別小心。他們會對設備造成嚴重的腐蝕或令催化劑中毒。 

        依據“微粒散發的水平 ”,當有機廢氣中含有微小顆粒時也必須特別小心。 例如,當廢氣中含有油霧顆粒時,它們會聚集在管道和氧化器較冷的部位,那這個設備就需要經常清理。
        不同有效廢氣處理系統的優勢比較 。
         

        幾種不同的有機廢氣處理系統適用的行業和各自的優點和缺點

        熱回收式熱力焚燒系統(TIU),通常設計的廢氣氧化溫度為 750-820℃,停留時間為1秒左右。通常采用不銹鋼材質的管式換熱器做熱回收。系統的熱效率一般為 40% 到75%,有機物凈化率可達99%以上。 
         
        該系統的一般應用在有機廢氣流量為 1,000-50,000 Nm3/h ,-廢氣濃度為 15%到40%,用于生產過程中需要大量熱能的場合。例如:汽車涂裝、彩鋼板生產、化工生產、熱移 印刷和藥物生產等。

        該系統的優點是適中的一次性投資;在處理高和中濃度的有機廢氣時,運行成本較低 。缺點是在處理低濃度有機廢氣時,運行成本較高;管式熱交換器只是在連續運行時,才有較長的壽命 。

        催化式焚燒系統(CIU)通常設計的廢氣氧化溫度為260-350℃。通常采用翅板式對流換熱器來預熱待處理有機廢氣。系統的熱效率一般為50%到80%, 典型的有機物凈化率為98%左右。  

        該系統一般應用在有機廢氣流量為1,000-10 0,000 Nm3/h,廢氣濃度為5%到15%,常用于生產過程中需要少量熱能的場合。例如:轉輪印刷、食品烘烤、化工生產等。

        該系統的優點是較低的一次性投資;在處理較低濃度的有機廢氣時,運行成本較低;維護費用較低。缺點是適合處理有機廢氣濃度在20%以下的有機廢氣;催化劑有中毒的可能。

        蓄熱式焚燒系統(RTO)通常設計的廢氣氧化溫度為810-980℃。采用陶瓷蓄熱體來預熱待處理有機廢氣。系統的熱效率一般為80% 到95%, 三室RTO有機物凈化率為99%以上,二室RTO有機物凈化率為95%左右。

        該系統一般應用在有機廢氣流量為5,000-200 ,000 Nm3/h,廢氣濃度為1%到10%,常用于生產過程中不需要或需要少量熱能的場合。例如:轉輪印刷、食品處理、表面涂裝生產等。

        該系統的優點是在處理大流量低濃度的有機廢氣時,運行成本非常低。缺點是較高的一次性投資;不適合處理高濃度的有機廢氣;有很多運動部件,需要較多的維護工作。 
         

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