VOC的蓄熱式熱氧化處理技術(shù)

1、.VOC的蓄熱式熱氧化處理技術(shù)孫聰聰 652085229008VOC是利用 Tenax GC和 Tenax TA 采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機化合物。其主要來源有化工行業(yè)、表面涂裝行業(yè)、 合成革行業(yè)、橡膠和塑料制品行業(yè)、 印刷包裝行業(yè)、紡織印染行業(yè)、制鞋行業(yè)、化纖行業(yè)和電子信息行業(yè)。VOC污染物的種類根據(jù)揮發(fā)性有機物的結(jié)構(gòu)可分為八類： 1、脂肪類碳氫化合物，如：丁烷、正丁烷； 2、芳香類碳氫化合物，如：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯； 3、氯化碳氫化合物，如：二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、 四氯乙烯、四氯化碳； 4、酮

2、、醛、醇、多元醇類，如：丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、甲醛、乙醛、甲醇、異丙醇、異丁醇； 5、醚、酚、環(huán)氧類化合物，如：乙醚、甲酚、苯酚、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷； 6、酯、酸類化合物，如：醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸； 7、胺、腈類化合物，如：二甲基甲酰胺、丙烯腈； 8、其他，如：氯氟碳化物、氯氟烴、甲基溴。上述 VOC中，多數(shù)因為有經(jīng)濟價值而可回收，部分因用其他方法，如：燃燒法無法出去，或會造成二次污染，不能達到環(huán)保排放要求，而只能加以回收，如：氯乙烯等。VOC污染物的危害從化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)來看，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，一般用作溶劑的主要包括脂肪族化合物、鹵代烴和芳香族化合物等。 這些有機溶劑如果揮發(fā)到

3、大氣環(huán)境中， 不僅會對大氣環(huán)境造成嚴重污染， 而且人體呼入被污染的氣體后， 對人體健康產(chǎn)生危害。比如苯，它常常被當作一種溶劑來使用，作為溶劑揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅可以被人體的皮膚所吸收， 而且還可通過呼吸系統(tǒng)進入人體內(nèi)部， 造成慢性或急性中毒，不過人體的大部分中毒均是由于呼入有毒氣體造成的 2 。苯類化合物不僅會對人體的中樞神經(jīng)造成一定的損害， 而且還可能造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙， 進入人體后還會危害血液和造血器官， 如果情況比較嚴重， 甚至?xí)谐鲅Y狀或患上敗血癥。氧化作用下，苯在生物體內(nèi)可氧化成苯酚，從而造成肝功能異常，對骨骼的生長發(fā)育十分不利， 誘發(fā)再生障礙性貧血。 如果苯蒸汽濃度過高， 生物

4、可.能因急性中毒而死亡。 因此， ACGIH 把苯列為潛在致癌物質(zhì)。 鹵代烴類化合物會引發(fā)神經(jīng)癥候群和血小板的減少、 肝脾腫大等不良狀況， 而且很有可能致癌。 所以，必須控制 VOC 的排放，這不僅是對環(huán)境負責(zé)， 也是對我們的生命健康負責(zé)。對不同濃度、成分的 VOC的控制對濃度、性狀差異較大的廢氣應(yīng)分類收集， 并采用適宜的方式進行有效處理，確保 VOCs 總?cè)コ蕽M足管理要求，其中有機化工、醫(yī)藥化工、橡膠和塑料制品（有溶劑浸膠工藝）、溶劑型涂料表面涂裝、 包裝印刷業(yè)的 VOCs總收集、凈化處理率均不低于 90%，其他行業(yè)原則上不低于 75%。廢氣處理的工藝路線應(yīng)根據(jù)廢氣產(chǎn)生量、 污染物組分和性

5、質(zhì)、 溫度、壓力等因素，綜合分析后合理選擇，具體要求如下：1、對于 5000ppm 以上的高濃度 VOCs廢氣，優(yōu)先采用冷凝、 吸附回收等技術(shù)對廢氣中的 VOCs 回收利用，并輔以其他治理技術(shù)實現(xiàn)達標排放。2、對于 1000ppm 5000ppm的中等濃度 VOCs廢氣，具備回收價值的宜采用吸附技術(shù)回收有機溶劑，不具備回收價值的可采用催化燃燒、 RTO爐高溫焚燒等技術(shù)凈化后達標排放。當采用熱力焚燒技術(shù)進行凈化時，宜對燃燒后的熱量回收利用。3、對于 1000ppm以下的低濃度 VOCs廢氣，有回收價值時宜采用吸附技術(shù)回收處理，無回收價值時優(yōu)先采用吸附濃縮高溫燃燒、微生物處理、 填料塔吸收等技術(shù)凈

6、化處理后達標排放。4、含惡臭類的氣體可采用微生物凈化技術(shù)、低溫等離子技術(shù)、吸附或吸收技術(shù)、熱力焚燒技術(shù)等凈化后達標排放，同時不對周邊敏感保護目標產(chǎn)生影響。5、對含塵、含氣溶膠、高濕廢氣，在采用活性炭吸附、 催化燃燒、 RTO焚燒、低溫等離子等工藝處理前應(yīng)先采用高效除塵、除霧等裝置進行預(yù)處理。6、對于高溫焚燒過程中產(chǎn)生的含硫、氮、氯等的無機廢氣，以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理工藝過程中所產(chǎn)生的含有機物的廢水，應(yīng)處理后達標排放。廢吸附劑應(yīng)按照相關(guān)管理要求規(guī)范處置，防范二次污染。RTO技術(shù).工作原理： 其原理是把有機廢氣加熱到 760 攝氏度以上，使廢氣中的 VOC在氧化分解成二氧化碳和水。 氧化

7、產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體， 使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進入的有機廢氣。從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成兩個（含兩個）以上的區(qū)或室，每個蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱 - 放熱 - 清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入適量潔凈空氣對該蓄熱室進行清掃（以保證 VOC去除率在 95%以上），只有待清掃完成后才能進入“蓄熱”程序。RTO工作原理流程圖如上本綜述主要介紹旋轉(zhuǎn)式 RTO的處理方法， 旋轉(zhuǎn)式蓄熱焚燒爐的最大優(yōu)勢在于使用特殊旋轉(zhuǎn)式閥門，工作時壓力變化小。旋轉(zhuǎn)式 RTO特征 : 高處理效率（ 99% 以上）和熱能回收率（ 95%以上）；設(shè)備負荷

8、變動少，壽命長，穩(wěn)定；設(shè)備簡易，占地面積小； 驅(qū)動部位和蓄熱體使用半永久性材料， 維保費用低； 蓄熱的熱能溫度能長久保持，再啟動時能節(jié)省燃料費； 2 次污染要素少，環(huán)保性能高。蓄熱式氧化爐的處理流程 (1) 有機廢氣收集環(huán)節(jié)。通過管道和送風(fēng)系統(tǒng)，將幾臺涂布機組排出的有機廢氣經(jīng)送風(fēng)機送到兩個高溫的陶瓷床； (2) 氧化反應(yīng)環(huán)節(jié)。將廢氣加熱到 815 左右， 廢氣中的有機物在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)， 使廢氣中的碳氫化合物變成 CO2 和 H2O，直接排放到大氣； (3) 余熱回收環(huán)節(jié)。 氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量一部分用來加熱陶瓷床， 保證氧化反應(yīng)的持續(xù)進行， 另一部分通過熱能回收裝置進行余熱回收； (4)

9、余熱利用環(huán)節(jié)。 將多余的熱能用來加熱導(dǎo)熱油，再利用導(dǎo)熱油來加熱涂布機烘箱， 使得印刷涂布設(shè)備在正常生產(chǎn)的情況下， 烘箱.的加熱不用額外消耗柴油和電能。旋轉(zhuǎn)式 RTO工藝流程圖如上RTO技術(shù)屬于熱氧化技術(shù)所以在應(yīng)用時應(yīng)注意滿足下列兩個要求：1、采用焚燒（含熱氧化）、吸附、吸收、微生物、低溫等離子等方式處理的必須建設(shè)中控系統(tǒng)。 2、采用焚燒（含熱氧化）方式處理的必須對焚燒溫度實施在線監(jiān)控，溫度記錄至少保存 3 年，未與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)每月報送溫度曲線數(shù)據(jù)。結(jié)語蓄熱式熱氧化處理技術(shù)相對于以前的直燃式焚燒處理技術(shù)有明顯的優(yōu)勢， 該技術(shù)在國外已經(jīng)很成熟， 但由于成本原因， 在我國尚未普及， 蓄熱式的概念

10、也只在少數(shù)工業(yè)窯爐上有所體現(xiàn)。 在當前能源價格飆升的背景下， 組織力量研究開發(fā)并推廣使用該項技術(shù)， 不僅能夠節(jié)約能源和減少環(huán)境污染， 還可獲得可觀的經(jīng)濟效益和顯著的杜會效益。 旋轉(zhuǎn)式 RTO在故障率方面，維護管理事項少，故障率小，.內(nèi)部旋轉(zhuǎn)盤相比之前做了改善；維護管理費用低，占地面積小，焚燒率高，排氣濃度一直平穩(wěn)、氣流順暢。所以，旋轉(zhuǎn)式RTO的應(yīng)用前景非常好。.參考文獻 1于靜 . 國內(nèi)有機溶劑市場分析 . 現(xiàn)代化工 . 1998,5. 2周祥海 .VOC 的回收與處理技術(shù)簡介 J .石油化工環(huán)境保護，2012(3)：121-122. 3鄒航 .蓄熱式廢氣焚燒爐（ RTO）在彩涂線的應(yīng)用 J.工業(yè)爐 ,2010（3）. 4韓曉強 , 黃偉 .VOC 廢氣蓄熱式熱氧化處理方法 M. 北京：北京機電院高技術(shù)股份有限公司 .2012.5 劉鵬.VOC 的回收與處理技術(shù)簡介 J. 石油化工環(huán)境保護,2001,29（ 3） :39-42. 6 Isaac Ray et al. Adso r ption With Activ ed Car bo n.Chem Eng P