RTO蓄热式燃烧设备如何处理金属表面涂装废气

RTO蓄热式燃烧设备如何处理金属表面涂装废气

 

蓄热式燃烧炉(RTO)将生产排放的有机废气温度提高到680-1050℃，并在此高温下直接分解为二氧化碳和水蒸气。大量热能从烟气转移到再生器，加热有机废气，在下一个循环中分解。RTO运行成本低，有机废气处理效率可达95%-99%。这种方法常用于世界先进设备的VOCS处理。VOCs有机废气氧化燃烧是通过高温手段将有机物分解为二氧化碳、水和一些化合物，一般氧化处理效率可达95%-99%。燃烧方式分为直接氧化燃烧(to)和再生燃烧(RTO)。RTO比TO具有更高的换热效率和节能性。

1、金属表面处理概述:

随着科学技术的进步、工业生产的发展和人民生活水平的提高，产品和工业设备的质量也发生了变化。产品不仅需要耐腐蚀耐用，还需要外观干净美观，美观大方，具有一定的观赏价值。因此，表面处理技术已经广泛应用于各种制造行业。

表面处理技术在保护和增加金属材料价值方面一直发挥着重要作用。一方面可以显著降低金属(尤其是钢材)的腐蚀速率，为社会节约大量财富，通过处理获得美观的外观。另一方面，表面处理技术也可以尝试赋予金属各种与电、磁、光、声、化学、机械相关的新功能。

由于材料的大部分功能都体现在它们的表层，所以一些低成本的金属材料有可能具有耐磨、减摩、磁化、导电、易焊接、化学催化等特殊功能。经过表面处理后，其价值可以翻倍。也就是说，金属表面处理技术不仅可以为其他加工技术提供平整、清洁、美观的表面，还可以独立形成具有重要价值的新型表面材料。它对制造业的发展起着重要的作用。

金属表面处理技术涉及面广，涉及学科范围广，很少有人能掌握表面处理技术的全部内容。此外，随着科技的进步和需求的增长，新技术也会被列入名单。然而，这一复杂而重要的综合技术却长期被学术界所忽视。

2、蓄热式燃烧技术的工作原理:蓄热式燃烧技术在蓄热器中采用热交换原理。烟气排放时，高温烟气通过蓄热器蓄热，蓄热器放热，将助燃空气和燃气预热到一定温度，大大降低了加热炉的燃料消耗。这是一种提高加热炉热效率、节能环保的新技术操作。

3、蓄热式焚烧炉(RTO)的工艺原理:两床RTO的主体结构由高温氧化室、两个陶瓷蓄热体和四个切换阀组成。当有机废气进入再生器1时，再生器1放出热量，有机废气被加热到800℃左右，在高温氧化室燃烧后的高温清洁气体通过再生器2；蓄热器2吸收热量，高温气体被蓄热器2冷却并通过开关阀排出。一段时间后，阀被切换，有机废气从再生器2进入，再生器2释放热量以加热废气。废气经氧化和燃烧后，通过吸收热量的再生器1，高温气体经开关阀冷却后排出。这样，有机废气可以通过周期性切换进行连续处理，同时不需要或少量补充能量，达到节能效果。

在对VOC排放浓度和排放速率要求较高的情况下，可以设计3个或5个再生床，每个再生床可以依次进行蓄热、放热和清洗的循环。对于高浓度(小于20%LEL)的有机气体，氧化后的热量可以进行二次余热回收，回收方式可以是:加热导热油、蒸汽、热水、热风，过滤后的热风直接回用。

3.1再生焚烧炉的工艺流程

VOCs废气处理简介:金属涂装废气中的VOCs成分复杂，主要成分为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、环己酮、丁酮、异丙醇、丁醇等。国内许多环保企业开发了各种设备和工艺来处理铝涂装含挥发性有机化合物的废气，主要有几种工艺。

4、1催化燃烧法这种方法的工作原理是利用废气中的VOCs在催化剂作用下能有效降低氧化转化温度的特点，在设备中加入催化剂作为催化剂，降低VOCs的氧化转化温度。首先通过外部热源将废气加热至催化起燃*低温为280℃，引入装有催化剂的催化床，使含有VOCs的废气与催化剂充分接触，并保持足够的停留时间。加热后的VOCs依靠催化剂中铂Pt和钯Pd的活性作用，将废气中的有机物转化氧化成无害的水和二氧化碳，从而达到净化废气的目的。

这种方法的缺点是随着设备周期的延长，催化剂的性能逐渐下降，处理效果也随之下降。同时维护成本高一倍，非甲烷总烃残留量超标。

4.2热燃烧法这种方法的工作原理是:利用废气中的VOCs分子链在高温下容易断裂产生氧化转化的原理，将含有VOCs的废气通过外部热源直接加热到750℃的低氧化转化温度。首先将含有VOCs的废气加热到750℃的低氧化转化温度，停留足够的分解时间，使废气中的VOCs充分转化为水和二氧化碳，从而达到净化废气的目的。并且余热可以在合适的条件下利用，既净化了废气，保护了环境，又利用了余热，产生了一定的经济效益。该方法适用于任何废气温度场合，在中高废气挥发性有机化合物浓度场合都能获得理想的处理效果；由于废气裂解温度高，燃料消耗高，热量不能充分利用时运行成本高。

4.3活性炭(碳纤维)的吸附与脱附该方法的工作原理:通过活性炭(碳纤维)中微孔的物理吸附，吸附废气中的VOCs，从而达到净化废气的目的。活性炭吸附只吸附VOCs，并不真正将VOCs转化为无害物质，吸附到一定程度后会达到饱和，必须进行脱附再生。脱附方法包括饱和蒸汽脱附溶剂回收法、常压过热蒸汽脱附催化净化法和直接催化燃烧热空气连续脱附法。

4.4蓄热式热燃烧的废气处理原理与热燃烧相同。不同的是蓄热法安装了蓄热材料，而不是热燃烧法的换热器。由于蓄热材料具有较大的传热面积和热容量，它们依靠废气进/排气方向的不断切换，使蓄热材料不断吸收和释放热量，达到节能的效果。本发明的优点是通过安装蓄热材料有效提高了换热效率，通常高达95%以上，远高于普通换热器60%以下的换热效率。当废气浓度较低时，可实现*低运行成本，当废气浓度达到2g/m3时，可实现反应运行。是目前国际上普遍使用的低能耗的一种处理VCo的新工艺方法。

5、RTO节能减排核心RTO节能减排的关键是优化印刷涂布机和涂布设备的进排气系统，提高有机废气的排放浓度，减少总排气量。因此，降低了设备的无功损耗，减少了设备投资，节能效果更加明显。

因为，当排放的有机废气中的VOCs浓度较大时，超过RTO无功功率平衡点(一般浓度为3g/m2)的热量可以在印刷涂布干燥箱中重新利用，而RTO排出的处理后的气体(温度比进气高60℃以上)可以通过换热器进行预热，然后送入烘箱，可以大大节约烘箱加热的能耗，为企业创造巨大的经济效益。

对于钢桶制造行业，排放浓度低于2.5g/m2，也可以用转轮或活性炭吸附有浓度的废气，然后浓缩后的气体可以适合RTO燃烧。

6、总结使用再生焚烧工艺设备对金属涂装生产线排放的废气进行环保处理是非常合适和理想的，不仅处理效果优异，而且可以完全达到排放标准，运行中节约能耗，是金属涂装企业环保处理的理想选择。