沸石濃縮轉輪被分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)三個功能區(qū),沸石分子篩轉輪在各個功能區(qū)域內連續(xù)運轉。
在吸附區(qū):廢氣通過前置的過濾器后,送至沸石分子篩轉輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)(吸附區(qū)面積為S1 )有機廢氣中的VOCs被沸石分子篩吸附,未被吸附的廢氣在吸附風機的帶動下,直接排人煙囪達標排放。在脫附區(qū):沸石轉輪上吸附的VOCs,在脫附區(qū)(脫附區(qū)面積為S2 ) 被高溫逆向脫附、濃縮,脫附溫度約200oC:,濃縮倍數(shù)一般為5 ~ 25倍。濃縮倍數(shù):n = (S1 x V1)/(S2 xV2 ) ,其中 S1/S2 = 10:1 ,V1/V2 = ( 0.5 ~ 2.5 )。脫附氣在脫附風機的帶動下進人RTO焚化系統(tǒng)。
在冷卻區(qū):為保證高的吸附效率,需對高溫脫附后的轉輪進行冷卻。冷卻空氣冷卻轉輪吸附材后自身被預熱,作為脫附氣的源氣,再與來自RTO燃燒室來的高溫凈化氣換熱,溫度提升至180 ~ 200oC 后逆向進人轉輪脫附區(qū)進行高溫脫附。
沸石分子篩轉輪的設計參數(shù)見表2 。
沸石分子篩轉輪設備整體密閉,污染源主要為沸石分子篩更換產生的廢沸石材料,但根據(jù)工程實際案例運營情況,吸附材料一般壽命在5 年以上。
蓄熱氧化爐
采用三床式RTO。RTO蓄熱式氧化爐,是在高溫下將可燃廢氣氧化成對應的氧化物和水,從而凈化廢氣,并回收廢氣分解時所釋放出來的熱量,廢氣分解效率達到99% 以上,熱回收效率達到95% 以上。主體結構由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。根據(jù)客戶實際需求,選擇不同的熱能回收方式和切換閥方式。建設單位將調漆、噴涂廢氣收集后,經過濾除漆霧、吸附濃縮后,引人RTO進行焚燒處置。經焚燒處理后的廢氣通過換熱后,廢氣高空排放。RTO可實現(xiàn)廢氣安全、穩(wěn)定地焚燒,在工作過程中需定期鼓人新鮮空氣用以維持燃燒,空氣中的氮在高溫條件下氧化會產生熱力型氮氧化物。根據(jù)文獻記載,熱力型氮氧化物的生成量主要取決于溫度,在相同條件下,氮氧化物的生成量隨溫度增高而增大,當溫度低于1350oC時,幾乎不生成熱力型氮氧化物,建設項目RTO工作溫度約為760 ~ 850oC,在此情況下,熱力氧化器氮氧化物的產生量極少,因此建設項目廢氣處理系統(tǒng)內不設氮氧化物處理裝置。
蓄熱式焚燒爐的工作原理:將有機廢氣預熱至760oC以上,在燃燒室加熱升溫至800oC左右,使廢氣中的碳、氫、氧元素氧化分解成為無害的CO2和H2O ;氧化時的高溫氣體的熱量被特制的陶瓷蓄熱體“貯存”起來,用于預熱新進人的有機廢氣。從而節(jié)省升溫所需要的料消耗,降低運行成本。
蓄熱焚燒爐英文名為“Regenerative Thermal Oxidizer”,故簡稱為“RTO”,它通常由多個蓄熱室組成。在設備運行前運用點燒器加溫把有機廢氣加熱到800℃以上,從而使廢氣中的VOC在氧化室氧化分解成二氧化碳和水。氧化產生的高溫氣體流經特制熱陶瓷,使蓄熱陶瓷升溫而“蓄熱”;此“蓄熱”用于預熱后續(xù)進入的有機廢氣,從而節(jié)省用于廢氣升溫的燃料;蓄熱室,“放熱立即引入已處理合格的潔凈煙氣的一部分對該蓄熱室進行清掃。每個蓄熱室依次經歷蓄熱放熱清掃等程序,周而復始,連續(xù)工作。
安居樂VOC沸石轉輪濃縮GRTO裝置簡介:
Zeolite Rotary Concentrator Wheel+ GRTO:
對于低濃度?大風量的VOC污染廢氣,上海安居樂環(huán)保科技股份有限公司推出自主知識產權的GRTO工藝,進一步完善了傳統(tǒng)的VOC濃縮+RTO蓄熱燃燒裝置工藝,可以將低濃度、大風量的污染空氣濃縮為小風量、高濃度的廢氣后進行熱力燃燒處理,效率提升,安全提升,而且可以降低運行成本,實現(xiàn)低成本、高效率VOC尾氣處理達標排放,是行業(yè)領先的有機揮發(fā)性VOC和惡臭HAP廢氣環(huán)保治理工藝。
How to treat low concentration with large air flow waste stream? Shanghai Anjule has patent designed solutions with the zeolite concentrators to reduce the air flow of the pollutant and concentrate the VOCs before the RTO treatment. Improve the removal efficiency, reduce the operating cost while meeting the regulations. This is a leading technologies in treating VOCs and HAP.
常規(guī)有機廢氣濃縮轉輪和RTO(RCO)處理流程如下:
The process flow for zeolite rotary concentrator wheel+ RTO (RCO)
安居樂的工藝技術更加貼近廢氣工況,以大風量的噴漆廢氣處理為例:
車間排放有機廢氣通過總管道送至G渦流凈化塔做漆霧顆粒去除處理,后經過除霧器,再經過專門設計的組合過濾器后,由VOC沸石濃縮轉輪吸附區(qū)吸附,吸附效率為90%以上;排放廢氣由吸附風機抽出,并達標排放;
濃縮轉輪吸附住的有機物,從轉輪脫附區(qū)域脫附出來進入RTO高溫氧化處理
Anjule technology can be applied to work with the process specifications. For example, emission from coating industrial has the characteristic of high air volume: the waste gas was sent to the G-vortex column to remove particulate. After the dehumidifier process, the waste gas was sent to a specially designed filter before entering the rotary concentrator for VOCs adsorption. The removal efficiency can achieve VOC removal efficiency above 90%. A system fan was installed to release the cleaned air, which is in compliance with the regulations. The air stream then transfer to the RTO for further treatment.
一、轉輪入口G渦流凈化塔
安居樂G渦流洗滌凈化塔采用獨特的渦流結構;凈化去除有機廢氣中漆物,以滿足轉輪入口條件;優(yōu)點:1、不易堵塞,無需更換填料。2、運行成本低。3、漆粒去除效率高,防治漆粒積蓄在轉輪上發(fā)生火災。
1. Rotary entrance with G-vortex column
Anjule G-vortex column has a unique vortex structure, purify and remove the paint organic substance from gas.
The advantage: 1. Avoid the blockage of the packing media; reduce the operating cost; and achieve high removal efficiency of VOC substance. Minimize the accumulation of the paint substance0n the rotary and at a result prevent fire hazard.
二、先進轉輪裝置
2. Advance rotary device
安居樂設有專門的VOC處理實驗室,廢氣治理實驗工程中心,轉輪裝置引進日本,實驗測試具體成分的轉輪效率,保障項目的成功率。轉輪吸附裝置的優(yōu)點體積小、操作方便、壓降低;它可以連續(xù)地將大的廢氣流量處理成濃度足夠低的凈化氣,而解吸出來的氣體則濃度高而流量低,從而進入低風量RTO裝置徹底燃燒。
Aujule has set up a laboratory and an engineering center for the design of the exhaust gas VOC treatment. The rotary wheels are imported from Japan; the VOC compounds removal rate are measured in a laboratory to ensure the successful treatment for the environmental projects.
The advantage of our rotary concentrator: small size, convenience, low pressure lost and work continuously to concentrate low VOC concentration waste gas. The rotary processed gas has a high concentration of VOC with less volume and therefore reduce the amount of the waste gas for the RTO treatment.
三、安全性高
安居樂獨家專利設計的GRTO工藝充分考慮了消防、防爆等安全因素,運行穩(wěn)定,安全可靠,工藝完整。
3. Safety guarantee
Patent designed of Anjule GRTO has put the fire, explosions and other safety factors into fully consideration. The operation of the GRTO is steady, safe and reliable.
四、技術先進性
GRTO 控制系統(tǒng)設有軟硬體聯(lián)鎖,可通過溫度、壓力等反饋,及時調節(jié)響應聯(lián)動器件,可有效保障系統(tǒng)安全。RTO控制系統(tǒng)采用PLC,安置在控制盤體內;配有火焰強度顯示、高溫控制器、報警、復位、開關機、緊急停機以及記錄儀;RTO系統(tǒng)與產線進行無縫銜接,確保不影響現(xiàn)有工藝及生產。
4. Advance Technology
GRTO control system equipped with software and hardware interlocks, through temperature, pressure responses, the system reacts immediaby to the safety control of the system. Effectively,protect the safety of the system . RTO control system uses PLC, installed inside of the control panels; equipped with flame intensity detector, temperature controllers, alarm, reset,0n and off switch, emergency stop, and a recorder; RTO system works seamlessly with the production line without interfering to the existing production.
五、運行費用優(yōu)勢
濃度越高運行成本越低。所以采取合理的技術手段增加有機廢氣進入RTO(RCO)時的濃度,以及減少廢氣處理量是減少RTO(RCO)投資與提高運行效率的有效途徑。
5. The low operating cost advantage
Lower operating cost can be achieved with high VOC concentration in the waste stream. Using a rotary concentrator to reduce the volume of the waste gas is a feasible way in decreasing the cost.
2017年日本雅馬哈電子樂器天津有限公司上了一套VOCs 治理設備。設備通過環(huán)保驗收后,安全、穩(wěn)定運行。廢氣源為噴漆,線路板、印刷廢氣,風量140000m3/h,濃度進口681mg/m3,出口為6.44mg/m3,凈化效率99%,遠遠低于天津市DB12/524-2016《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》。憑借設備的優(yōu)秀性能,該項目拿到了天津市環(huán)境保護專項補貼獎金叁佰多萬元。
沸石轉輪的生產產商無法相信VOCs 治理設備三年時間還能保持穩(wěn)定高效的凈化效率,所以專門找人去天津雅馬哈公司測試,并把樣品拿回東京本部論證。
雅馬哈GRTO設備如圖
天津雅馬哈工廠沸石轉輪+GRTO蓄熱式焚燒爐
日本住友天津公司也使用了GRTO蓄熱式焚燒處理設備。日本住友天津公司的廢氣主要橡膠硫化廢氣,處理風量:10000m3/h;廢氣成分:顆粒物,油霧,氨氣、硫化物、苯系物、非甲烷總烴等。在使用GRTO后,日本住友先后兩次委托獨立的第三方監(jiān)測公司分別進行了兩天6頻次的監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)都滿足了合同約定出口VOCs小于1 mg/m3,且遠低于天津地方標準60mg/m3。日本本部專門來人和天津工廠先后采用了手持設備連續(xù)一周進行在線監(jiān)測,數(shù)據(jù)都達到合同約定標準。隨后,廣州住友和合肥住友分別又上了4套該設備。
沸石轉輪吸附濃縮+ RTO工藝先采用轉輪吸附濃縮,降低了 RTO設備廢氣處理量,使得RTO規(guī)模變小,降低了設備投資費用;盡管有機廢氣濃度比較低,但經濃縮后,有機廢氣濃度達到自持濃度以上,所以RTO除了首次開機預熱需要消耗天然氣(RTO輔助燃料)外,其他時間RTO輔助加熱系統(tǒng)無需開啟,同時脫附風熱源來自于有機廢氣氧化釋放的熱能,系統(tǒng)運行費用低。沸石轉輪濃縮一RTO凈化系統(tǒng)采用PLC全自動化控制并配備液晶觸摸顯示屏??刂瞥绦虮O(jiān)視所有控制器、驅動器、壓力開關、壓力變送器、熱電偶、限位開關、生產線連鎖信號和儀表連鎖信號。如發(fā)生任何異常,人機界面就會顯示故障信息,然后通過程序控制采取適當動作,確保系統(tǒng)的安全。