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15322851710co和rto都是采用熱分解工藝,是VOCs廢氣治理的主流后技術(shù)。下面恒峰藍小編就co和rto廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀表自控、安全風(fēng)險、環(huán)保風(fēng)險、動力負(fù)荷、主設(shè)備投資、運行成本等方面進行比較。
廢氣適用種類
兩種工藝都可以用于處理烷烴、芬芳烴、酮、醇、酯、醚、部門含氮化合物等有機廢氣。含硫磷類廢氣會使催化劑中毒,不適適用CO處理,而假如忽略含硫磷廢氣燃燒時對設(shè)備儀表的少量侵蝕,可以限制性的使用RTO處理。
因為處理溫度均<1150℃,兩種工藝都不能用于處理含鹵代烴廢氣以避免產(chǎn)生二噁英。部門類似硅烷類的廢氣由于燃燒后天生的固體塵灰會堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面,所以RTO和CO都不能使用。
含漆霧粉塵類廢氣要預(yù)過濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體梗阻等現(xiàn)象,RTO的預(yù)處理要過濾到至少F6級;而CO處理廢氣主暢通流暢道上無切換閥,加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、按期給整個系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法,因此CO的預(yù)處理只需簡樸過濾到G4級。
此外,由于含易自聚有機物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會影響到切換閥的有效開閉,同時也可能在位于廢氣入口處的蓄熱體上低溫沉積,使用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患,而CO則不受影響。
廢氣濃度
以CO處理室溫20℃的甲苯廢氣為例,為避免催化氧化處理后排放氣“白煙”和冷凝濕氣對設(shè)備的侵蝕等情況,排放氣溫度一般?。?05℃,再考慮到換熱效率則常溫廢氣進出裝置后的實際溫升應(yīng)>100℃
假如催化燃燒起始溫度為250℃,那么廢氣催化氧化后的溫度為350℃,則對應(yīng)廢氣初始濃度約為3130mg/m3時可維持系統(tǒng)熱量平衡而不用額外能源。若廢氣濃度進一步升高到25%LEL,廢氣氧化后溫度可達587℃,此時催化劑易流失且設(shè)備材質(zhì)要求耐熱鋼,因此除非在催化劑層間安裝換熱管系統(tǒng)及時移走熱量,否則CO處理甲苯廢氣最佳濃度為3130~9390mg/m3。
廢氣假如入口濃渡過高,可進風(fēng)稀析,稀析閥與氧化氣溫度連鎖;廢氣入口濃度假如為2130~3130mg/m3,可用電或燃氣晉升廢氣進催化劑層的溫度達到催化起燃溫度250℃;廢氣入口濃度假如<2130mg/m3,可吸附濃縮后再用CO處理脫附出的濃縮氣;假如廢氣初始溫度較高,好比良多烘箱廢氣有80℃,此時CO能處理的廢氣濃度可以相應(yīng)降低到1560mg/m3。
同樣以RTO處理20℃的甲苯廢氣為例,因為RTO的燃燒爐內(nèi)要有一個長明火點燃廢氣,而1.672×106kJ的燃燒器長明火消耗約5m3/h的自然氣提供部門熱源,因此系統(tǒng)維持熱量平衡的廢氣入口濃度最低可以到1700~2000mg/m3。假如RTO裝置設(shè)計從燃燒室引出部門高溫氣體另行降溫后回到燃燒室以避免燃燒溫度>1000℃的工藝,則可以進步RTO處理廢氣的最高濃度到25%LEL。
廢氣流量
一般單套RTO處理廢氣流量為8000~50000m3/h,處理廢氣流量<5000m3/h時的RTO裝置投資費比分歧算,而處理廢氣流量>50000m3/h則很輕易泛起偏流、局部過熱等現(xiàn)象影響廢氣分解效率。單套CO處理廢氣流量為1000~20000m3/h,廢氣流量再加大,高效換熱器設(shè)計難題且催化劑層也會泛起顯著偏流局部過熱現(xiàn)象影響廢氣分解效率。
輔助能源
RTO的燃燒室需要一支長明火,加上設(shè)備自重大、預(yù)熱時間長,一般使用液化氣、自然氣、輕柴油等做為輔助能源,不建議使用電熱。
CO同樣可以使用液化氣、自然氣、輕柴油等做為輔助能源,因為設(shè)備自重較RTO輕50%,為了避免增加一個需監(jiān)管的危險源,推薦使用電加熱(條件是廢氣濃度>3500mg/m3),處理廢氣流量15000m3/h的CO裝置電加熱系統(tǒng)只180kW,其預(yù)熱時間≤1.5h。
儀表自控
從流程圖可以看出,除燃氣系統(tǒng)外RTO還需有大量的壓力溫度檢測和切換閥門,且對閥門、儀表、自控等要求較高;而CO的廢氣主暢通流暢道管路無閥門,只有簡樸的溫度連鎖,自控要求較低。
安全風(fēng)險
RTO和CO都非常合用于處理如涂布、印刷、制革、化纖、注塑等有機物濃度、種類、流量平穩(wěn)的流水線廢氣,尤其是帶溫度的烘干廢氣若采用吸附法還需要前置降溫到<45℃,但假如使用RTO或CO,就可以充分利用其自身余熱,大大降低廢氣處理本錢和整條流水線的總能耗。可當(dāng)部門環(huán)保企業(yè)將RTO用于儲運和化學(xué)合成企業(yè)的廢氣處理時卻泛起良多的爆炸事故,爆炸基本上是廢氣來源系統(tǒng)遇裝置回火爆炸,主要原因如下:
RTO系統(tǒng)在裝置初運行時一切順利,但是運行1~2年后,部門儀表、調(diào)節(jié)閥會泛起故障或突發(fā)停電、停儀表氣等,導(dǎo)致系統(tǒng)安全自控設(shè)計失效,系統(tǒng)超溫爆炸。事實上大部門的業(yè)主是不具備有儀表自控專業(yè)維護職員,很難做到預(yù)判并及時更換儀表閥門。
例如,廢氣入口濃度需控制在<25%LEL,若采用氣相色譜型在線檢測儀,儀器采樣檢測得出結(jié)果加上自控閥響應(yīng)時間>30min,失去安全控制意義,因此一般采用較敏捷的光離子型在線可燃探測儀(3選2),該探測儀半年需強制檢修1次,但是假如廢氣中含有水汽、粉塵等將大大降低該檢測頭壽命,而這種儀器失靈是突發(fā)性的。
RTO系統(tǒng)盡管采用了一系列安全設(shè)計,如廢氣收集預(yù)處理系統(tǒng)的防靜電、廢氣入口濃度與稀析閥連鎖、廢氣預(yù)混緩沖罐、廢氣風(fēng)機與負(fù)壓連鎖、廢氣水預(yù)洗滌等,但是化工廠一定會有事故氣緊急排放或某些高濃廢氣正好集中排放導(dǎo)致的廢氣濃度暴增數(shù)倍的小概率事件,而處理10000m3/h廢氣流量的RTO裝置的緩沖罐容積最大也≤20m3,折算緩沖罐內(nèi)停留時間<8s,過短的緩沖時間導(dǎo)致裝置的閥門切換等來不及,廢氣總管和預(yù)處理系統(tǒng)泛起回火爆炸。這是明火功課的RTO的本性決定的,是無法根除的。
CO屬無焰氧化,加上換熱器等金屬結(jié)構(gòu)隔離,就是回火廢氣來源也達不到燃點;CO工藝管路上無閥門切換,不存在儀表失靈安全風(fēng)險。
環(huán)保風(fēng)險
RTO要求廢氣來源氣量和濃度不亂,設(shè)計操縱負(fù)荷彈性小,因此只適適用于連續(xù)不亂的流水線廢氣,假如業(yè)主有間歇短暫高濃廢氣產(chǎn)生,則會頻繁泛起因安全濃度下限要求導(dǎo)致廢氣在進裝置前被部門排空,存在環(huán)保風(fēng)險。
RTO裝置設(shè)備繁雜,部件多,易泛起設(shè)備故障廢氣排空事故。而CO要求廢氣流量不亂,可以接受間歇的短暫的高濃廢氣。CO裝置設(shè)備簡樸,部件少,設(shè)備故障也少。此外RTO燃燒室存在死角,廢氣綜合處理效率95%~97%,而CO廢氣是平均通過催化劑層,處理效率>99%,因此CO比RTO更輕易環(huán)保達標(biāo),尤其是新環(huán)保尺度甲苯類廢氣從40mg/m3排放尺度降低到10mg/m3后,RTO易出排放不達標(biāo)環(huán)保事故。
高溫RTO會產(chǎn)生NOx,而CO因處理溫度低不產(chǎn)生NOx,盡管目前國家對有機廢氣裝置的NOx尚未劃定,但從鍋爐廢氣管理發(fā)展歷史來看,將會對處理氣量>10000m3/h的廢氣裝置提出監(jiān)管要求。
動力負(fù)荷
RTO通過精密過濾、2次總厚約2m的蓄熱陶瓷,裝置阻力至少3500~4000Pa;CO只需通過簡樸過濾、2次通過列管換熱器、總厚0.4m催化劑層,裝置阻力<2500Pa,同樣的10000m3/h處理氣量,RTO風(fēng)機電機要22kW,CO風(fēng)機電機只需18.5kW,處理風(fēng)量越大,風(fēng)機功率差別越大。電機功率每減少1kW,每年電費減少3000元。
主設(shè)備投資
不計RTO裝置對業(yè)主要求的廢氣預(yù)處理系統(tǒng)投資(通常由業(yè)主承擔(dān)),10000m3/h處理氣量RTO主設(shè)備投資用度約100萬,而CO主設(shè)備投資用度約60萬。
運行成本
以10000m3/h處理氣量為例,RTO至少要保證燃氣長明火的基礎(chǔ)消耗,CO只要廢氣濃度能源;RTO電耗比CO高5kWh;5年1換,其二次廢物要做危廢處理,CO的750kg催化劑2年1換,失活催化劑返廠回收。
粵公網(wǎng)安備 44190002006302號
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co和rto都是采用熱分解工藝,是VOCs廢氣治理的主流后技術(shù)。下面恒峰藍小編就co和rto廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀表自控、安全風(fēng)險、環(huán)保風(fēng)險、動力負(fù)荷、主設(shè)備投資、運行成本等方面進行比較。
廢氣適用種類
兩種工藝都可以用于處理烷烴、芬芳烴、酮、醇、酯、醚、部門含氮化合物等有機廢氣。含硫磷類廢氣會使催化劑中毒,不適適用CO處理,而假如忽略含硫磷廢氣燃燒時對設(shè)備儀表的少量侵蝕,可以限制性的使用RTO處理。
因為處理溫度均<1150℃,兩種工藝都不能用于處理含鹵代烴廢氣以避免產(chǎn)生二噁英。部門類似硅烷類的廢氣由于燃燒后天生的固體塵灰會堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面,所以RTO和CO都不能使用。
含漆霧粉塵類廢氣要預(yù)過濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體梗阻等現(xiàn)象,RTO的預(yù)處理要過濾到至少F6級;而CO處理廢氣主暢通流暢道上無切換閥,加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、按期給整個系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法,因此CO的預(yù)處理只需簡樸過濾到G4級。
此外,由于含易自聚有機物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會影響到切換閥的有效開閉,同時也可能在位于廢氣入口處的蓄熱體上低溫沉積,使用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患,而CO則不受影響。
廢氣濃度
以CO處理室溫20℃的甲苯廢氣為例,為避免催化氧化處理后排放氣“白煙”和冷凝濕氣對設(shè)備的侵蝕等情況,排放氣溫度一般?。?05℃,再考慮到換熱效率則常溫廢氣進出裝置后的實際溫升應(yīng)>100℃
假如催化燃燒起始溫度為250℃,那么廢氣催化氧化后的溫度為350℃,則對應(yīng)廢氣初始濃度約為3130mg/m3時可維持系統(tǒng)熱量平衡而不用額外能源。若廢氣濃度進一步升高到25%LEL,廢氣氧化后溫度可達587℃,此時催化劑易流失且設(shè)備材質(zhì)要求耐熱鋼,因此除非在催化劑層間安裝換熱管系統(tǒng)及時移走熱量,否則CO處理甲苯廢氣最佳濃度為3130~9390mg/m3。
廢氣假如入口濃渡過高,可進風(fēng)稀析,稀析閥與氧化氣溫度連鎖;廢氣入口濃度假如為2130~3130mg/m3,可用電或燃氣晉升廢氣進催化劑層的溫度達到催化起燃溫度250℃;廢氣入口濃度假如<2130mg/m3,可吸附濃縮后再用CO處理脫附出的濃縮氣;假如廢氣初始溫度較高,好比良多烘箱廢氣有80℃,此時CO能處理的廢氣濃度可以相應(yīng)降低到1560mg/m3。
同樣以RTO處理20℃的甲苯廢氣為例,因為RTO的燃燒爐內(nèi)要有一個長明火點燃廢氣,而1.672×106kJ的燃燒器長明火消耗約5m3/h的自然氣提供部門熱源,因此系統(tǒng)維持熱量平衡的廢氣入口濃度最低可以到1700~2000mg/m3。假如RTO裝置設(shè)計從燃燒室引出部門高溫氣體另行降溫后回到燃燒室以避免燃燒溫度>1000℃的工藝,則可以進步RTO處理廢氣的最高濃度到25%LEL。
廢氣流量
一般單套RTO處理廢氣流量為8000~50000m3/h,處理廢氣流量<5000m3/h時的RTO裝置投資費比分歧算,而處理廢氣流量>50000m3/h則很輕易泛起偏流、局部過熱等現(xiàn)象影響廢氣分解效率。單套CO處理廢氣流量為1000~20000m3/h,廢氣流量再加大,高效換熱器設(shè)計難題且催化劑層也會泛起顯著偏流局部過熱現(xiàn)象影響廢氣分解效率。
輔助能源
RTO的燃燒室需要一支長明火,加上設(shè)備自重大、預(yù)熱時間長,一般使用液化氣、自然氣、輕柴油等做為輔助能源,不建議使用電熱。
CO同樣可以使用液化氣、自然氣、輕柴油等做為輔助能源,因為設(shè)備自重較RTO輕50%,為了避免增加一個需監(jiān)管的危險源,推薦使用電加熱(條件是廢氣濃度>3500mg/m3),處理廢氣流量15000m3/h的CO裝置電加熱系統(tǒng)只180kW,其預(yù)熱時間≤1.5h。
儀表自控
從流程圖可以看出,除燃氣系統(tǒng)外RTO還需有大量的壓力溫度檢測和切換閥門,且對閥門、儀表、自控等要求較高;而CO的廢氣主暢通流暢道管路無閥門,只有簡樸的溫度連鎖,自控要求較低。
安全風(fēng)險
RTO和CO都非常合用于處理如涂布、印刷、制革、化纖、注塑等有機物濃度、種類、流量平穩(wěn)的流水線廢氣,尤其是帶溫度的烘干廢氣若采用吸附法還需要前置降溫到<45℃,但假如使用RTO或CO,就可以充分利用其自身余熱,大大降低廢氣處理本錢和整條流水線的總能耗??僧?dāng)部門環(huán)保企業(yè)將RTO用于儲運和化學(xué)合成企業(yè)的廢氣處理時卻泛起良多的爆炸事故,爆炸基本上是廢氣來源系統(tǒng)遇裝置回火爆炸,主要原因如下:
RTO系統(tǒng)在裝置初運行時一切順利,但是運行1~2年后,部門儀表、調(diào)節(jié)閥會泛起故障或突發(fā)停電、停儀表氣等,導(dǎo)致系統(tǒng)安全自控設(shè)計失效,系統(tǒng)超溫爆炸。事實上大部門的業(yè)主是不具備有儀表自控專業(yè)維護職員,很難做到預(yù)判并及時更換儀表閥門。
例如,廢氣入口濃度需控制在<25%LEL,若采用氣相色譜型在線檢測儀,儀器采樣檢測得出結(jié)果加上自控閥響應(yīng)時間>30min,失去安全控制意義,因此一般采用較敏捷的光離子型在線可燃探測儀(3選2),該探測儀半年需強制檢修1次,但是假如廢氣中含有水汽、粉塵等將大大降低該檢測頭壽命,而這種儀器失靈是突發(fā)性的。
RTO系統(tǒng)盡管采用了一系列安全設(shè)計,如廢氣收集預(yù)處理系統(tǒng)的防靜電、廢氣入口濃度與稀析閥連鎖、廢氣預(yù)混緩沖罐、廢氣風(fēng)機與負(fù)壓連鎖、廢氣水預(yù)洗滌等,但是化工廠一定會有事故氣緊急排放或某些高濃廢氣正好集中排放導(dǎo)致的廢氣濃度暴增數(shù)倍的小概率事件,而處理10000m3/h廢氣流量的RTO裝置的緩沖罐容積最大也≤20m3,折算緩沖罐內(nèi)停留時間<8s,過短的緩沖時間導(dǎo)致裝置的閥門切換等來不及,廢氣總管和預(yù)處理系統(tǒng)泛起回火爆炸。這是明火功課的RTO的本性決定的,是無法根除的。
CO屬無焰氧化,加上換熱器等金屬結(jié)構(gòu)隔離,就是回火廢氣來源也達不到燃點;CO工藝管路上無閥門切換,不存在儀表失靈安全風(fēng)險。
環(huán)保風(fēng)險
RTO要求廢氣來源氣量和濃度不亂,設(shè)計操縱負(fù)荷彈性小,因此只適適用于連續(xù)不亂的流水線廢氣,假如業(yè)主有間歇短暫高濃廢氣產(chǎn)生,則會頻繁泛起因安全濃度下限要求導(dǎo)致廢氣在進裝置前被部門排空,存在環(huán)保風(fēng)險。
RTO裝置設(shè)備繁雜,部件多,易泛起設(shè)備故障廢氣排空事故。而CO要求廢氣流量不亂,可以接受間歇的短暫的高濃廢氣。CO裝置設(shè)備簡樸,部件少,設(shè)備故障也少。此外RTO燃燒室存在死角,廢氣綜合處理效率95%~97%,而CO廢氣是平均通過催化劑層,處理效率>99%,因此CO比RTO更輕易環(huán)保達標(biāo),尤其是新環(huán)保尺度甲苯類廢氣從40mg/m3排放尺度降低到10mg/m3后,RTO易出排放不達標(biāo)環(huán)保事故。
高溫RTO會產(chǎn)生NOx,而CO因處理溫度低不產(chǎn)生NOx,盡管目前國家對有機廢氣裝置的NOx尚未劃定,但從鍋爐廢氣管理發(fā)展歷史來看,將會對處理氣量>10000m3/h的廢氣裝置提出監(jiān)管要求。
動力負(fù)荷
RTO通過精密過濾、2次總厚約2m的蓄熱陶瓷,裝置阻力至少3500~4000Pa;CO只需通過簡樸過濾、2次通過列管換熱器、總厚0.4m催化劑層,裝置阻力<2500Pa,同樣的10000m3/h處理氣量,RTO風(fēng)機電機要22kW,CO風(fēng)機電機只需18.5kW,處理風(fēng)量越大,風(fēng)機功率差別越大。電機功率每減少1kW,每年電費減少3000元。
主設(shè)備投資
不計RTO裝置對業(yè)主要求的廢氣預(yù)處理系統(tǒng)投資(通常由業(yè)主承擔(dān)),10000m3/h處理氣量RTO主設(shè)備投資用度約100萬,而CO主設(shè)備投資用度約60萬。
運行成本
以10000m3/h處理氣量為例,RTO至少要保證燃氣長明火的基礎(chǔ)消耗,CO只要廢氣濃度能源;RTO電耗比CO高5kWh;5年1換,其二次廢物要做危廢處理,CO的750kg催化劑2年1換,失活催化劑返廠回收。