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    蓄热式燃烧技术在金属表面涂装中VOCs处理应用

    来源:admin(传梦环保整理发布)   时间:2020-01-22

    蓄热式燃烧技术在金属表面涂装中VOCs处理应用

    摘要:蓄热式燃烧炉(RTO)是把出产排出的有机废气温度晋升来680-1050℃,在此高温下直接分化成二氧化碳和水蒸气,年夜量热能从烟气中转移至蓄热体,用来加热下一次轮回的待分化有机废气。RTO运行用度省,有机废气的处置效力可以到达95%-99%,国际上较进步前辈装备的VOs处置多摘用这类方式。VOCs有机废气氧化燃烧是借助高温,使有机物氧化分化为二氧化碳、水和部门化合物,普通氧化处置效力可以到达95%-99%。燃烧法分直接氧化燃烧(TO)和蓄热式燃烧(RTO)两种,RTO比TO热互换效力更高,更节能。

    1 金属概况处置概述

    跟着科学手艺的前进,产业出产的成长和人平易近糊口程度的进步,产物和产业装备的质量也产生了转变。产物不但需要耐侵蚀性和经久性,并且还需要洁净美不雅的外不雅,美不雅年夜方,具有必然的观看价值。是以,今朝概况处置手艺已普遍利用于各类制造业。

    概况处置手艺始终在为金属材料的保驾护航、增值添彩阐扬着宏大的感化。一方面,它能明显下降金属(出格是钢铁)的侵蚀速度,为社会节省年夜量的财富,并可经由过程处置使之取得亮丽的外不雅。另外一方面,概况处置手艺还能想法付与金属各类与电、磁、光、声、化学、机械等有关的新功能。

    因为材料的功能多半都表现在其概况层上,因此有可能让一些低廉的金属材料颠末概况处置而取得耐磨、减摩、磁化、导电、易焊接、化学催化等特别功能,得以身价倍增。这就是说,金属概况处置手艺既能为其它加工工艺供给平整、洁净、美不雅的概况,又能自力地势成具有复要价值的新型概况材料。它对制造业成长所起来的感化是不容轻忽的。

    金属概况处置手艺触及面广,触及面广,各学科之间的间隔很小,很少有人能把握概况处置手艺的全数内容。另外,跟着科学手艺的前进和需求的增加,新手艺将被添加来列表中。但是,这类复杂而复要的综合性手艺持久以来一向被学术界所轻忽。

    2 蓄热式燃烧手艺的工作道理

    蓄热式燃烧手艺在蓄热器中摘用热互换道理。当烟气排放时,高温烟气经由过程蓄热器贮存热量,蓄热体保释热量,将燃烧空气和蔼体预热来必然温度,从而年夜年夜下降了加热炉的燃料耗损。这是一种进步加热炉热效力、节能环保的新手艺操纵。

    3 蓄热式燃烧炉(RTO)工艺道理

    两床RTO 主体布局由高温氧化室、两个陶瓷蓄热体和四个切换阀门构成。当有机废气进进蓄热体1 后, 蓄热体1放热,有机废气被加热来800℃摆布后在高温氧化室燃烧燃烧后的高温干净气体经由过程蓄热体2;蓄热体2 吸热,高温气体则被蓄热体2 冷却后,颠末切换阀排放。颠末一段时候,阀门切换,有机废气从蓄热体2 进进,蓄热体2 放热加热废气,废气被氧化燃烧后经由过程蓄热体1,蓄热体1 吸热,高温气体被冷却后经由过程切换阀排放。如许周期性地切换,便可持续处置有机废气,同时无需或少许弥补能量,到达节能效验。

    对VOC 排放浓度和排放速度要求较高的状况下,可设计三个或五个蓄热床,每一个蓄热床顺次进行蓄热—放热—打扫的轮回进程。 对高浓度(低于20%LEL)的有机气体,可对氧化后的热量进行二次余热收受接管,收受接管体例可所以:加热导热油、蒸汽、热水、热风、热风颠末滤后直接回用等,似图所示。

    3.1 蓄热式燃烧炉(RTO)工艺流程

    4 VOCs 废气处置简介

    金属涂装废气中VOCs 的组分比力复杂,首要成份有:甲苯、二甲苯、醋酸乙脂、环己酮、丁酮、异丙醇、丁醇等,针对铝涂装含VOCs 废气的处置,国内很多环保企业研发出多种装备及工艺,首要工艺体例有几种。

    4.1 催化燃烧法

    该法的工作道理是:操纵废气中的VOCs 在催化剂的感化下可以有用下降氧化转化温度的特点,在装备内增添催化剂作为触媒来下降VOCs 的氧化转化温度。

    第一将废气经由过程外来热源加热来催化起燃最低温度280℃导进来装有催化剂的催化床层,使得含有VOCs 的废气与催化剂充实接触,并连结足够的逗留时候。被加热后的VOCs依托催化剂中的活性成份铂Pt、钯Pd 的活性感化,使废气中的有机物转化氧化为无害的水和二氧化碳从而到达净化废气的目标。

    该方式的错误谬误是跟着装备周期的耽误,催化剂的机能逐步下降,处置效验也逐步下降。同时,两倍的保护本钱较高,非甲烷总烃的残留量跨越了尺度。

    4.2 热力燃烧法

    该法的工作道理是:操纵废气中的VOCs 在高温下份子链轻易被击破发生氧化转化的道理,直接摘用外来热源将含有VOCs 的废气加热来最低氧化转化温度750℃。 第一把含有VOCs 的废气加热来最低氧化转化温度750℃,而且逗留足够的分化时候,使废气中的VOCs 充实转化氧化为水和二氧化碳,从而到达净化废气的目标。 且在适合的前提下可进行余热操纵,不但净化废气庇护情况,同时余热操纵发生必然的经济效益。 该方式合用于任何废气温度的场所,废气VOCs 浓度在中、凹凸的场所均能取得较抱负的处置效验,因为废气的裂解温度高,燃料耗损较多,对热量不克不及充实操纵的场所,造成运行本钱高。

    4.3 活性炭(碳纤维)吸附脱附

    该法的工作道理:操纵活性炭(碳纤维)内部微孔的物理吸附感化,把废气中的VOCs 吸附下来,从而到达净化废气的目标。 因为活性炭吸附只是把VOCs 吸附下来,并没有把VOCs 真正转化为无害的物资,而且吸附来必然水平会到达饱和,所以必需进行脱附再生。 脱附的方式有饱和蒸汽脱附溶剂溶剂收受接管法、常压过热蒸汽脱附催化净化法和直接催化燃烧热空气持续脱附。

    摘用活性炭吸附/脱附的方式合用于温度<50℃且废气浓度<1,000mg/m3的场所。若废气温度较高,有机物份子热活动加强,则活性炭(碳纤维)的吸附效验较着降落;废气浓度较高则活性炭(碳纤维)会敏捷饱和,则必需摘用持续脱附的体例。该法的错误谬误是对酮类物资可以吸附可是再生效验很差,活性炭轻易饱和,相对净化效力较底。

    4.4 蓄热式热力燃烧

    其废气处置的道理和热力燃烧方式不异。分歧的是蓄热式方式安装了蓄热材料取代了热力燃烧方式的换热器,因为蓄热材料具有较年夜的传热面积和热容量,所以依托对废气进气/排气标的目的的不竭切换,从而使蓄热材料不竭的吸取热量和放出热量,到达节能效验。

    该方式的长处在于安装了蓄热材料有用进步了换热效力,凡是高达95%以上,远高于通俗热互换器的60%以下的换热效力,在较低的废气浓度时可到达最低的运行用度,废气浓度到达2g/m3 便可实现无功运行,是今朝国际通用且能源耗损最低的新型处置VCOs 的工艺方式。

    5 RTO 节能减排焦点

    操纵RTO 节能减排的关头是优化印刷涂布机和涂装装备的进排气系统,进步有机废气的排放浓度,削减总排气量。是以,装备的无功消耗下降,装备投资削减,节能效验更较着。

    由于,当排出的有机废气VOCs 浓度较年夜时,超越RTO无功运行平稳点(普通浓度在3g/m2)以上的热量,可回用来印刷涂布烘干箱上,还有从RTO 排出来处置后的气体(温度比进气高60℃以上),可经由过程热互换器预热新颖空气,再把预热后气体送来烘箱,如许可年夜年夜节流加热烘箱的能耗,为企业缔造很年夜的经济效益,实现节能减排,值得年夜力推行。

    对钢桶制造行业,排放浓度低于2.5g/m2,也可选用转轮或活性碳吸附浓度废气,再把浓缩完的气体适来RTO 燃烧。

    6 结语

    金属涂装线外排废气摘用蓄热式燃烧工艺装备进行环保处置长短常适合和抱负的,不但处置效验优良,可以或许完全达标排放,并且运行能耗最省,是金属涂装企业环保处置的最优挑选。

    原题目:蓄热式燃烧手艺在金属概况涂装中VOCs处置利用

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