(1)自供熱操作
若要自供熱操作,必須用進(jìn)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(dá)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(dá)到自熱操作。
在廢氣中碳?xì)浠衔锖吭黾拥那闆r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(dá)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。
案例:有機廢氣VOCs處理RTO設(shè)備安裝在客戶廠區(qū)
(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很重要的參數(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(dá)到廢氣預(yù)熱的臨界溫度。
(3)防堵燒盡
為避免蓄熱體填充物被堵塞,在廢氣進(jìn)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(dá)到沉積物的燃燒溫度,并周期性地除去這種沉積物,在進(jìn)行燒盡操作時,通常排氣溫度大約達(dá)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(hù)措施。
RTO設(shè)備工藝流程圖
(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)具有很高的熱量回收效率,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(jìn)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?xì)怏w如甲烷,當(dāng)廢氣熱值相同時,會引起高溫度的峰值、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,可采取:
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。
推薦閱讀:RTO設(shè)備設(shè)計和操作中的若干問題(二)