RTO与催化燃烧在有机废气治理中的技术对比分析.docx
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1、RTO与催化燃烧在有机废气治理中的技术对比分析催化燃烧分为:蓄热式催化热力氧化RCO(RegenerationCatalyticOxidizer)和换热式催化热力氧化CO(CatalyticOxidizer)。催化燃烧和蓄热式热力焚烧RTO(RegenerativeThermalOxidezer)废气治理技术,是目前能够实现VOCs达标排放的成熟技术。两种技术从去除率、达标能力上来讲是一致的,但毕竟是两种截然不同的技术,在许多方面还是有区别的。下面对两种技术进行比较。一、催化燃烧技术反应温度低催化燃烧反应温度一般在250400C,热损失小,所需的能耗低;而RTO反应温度一般在8001000C(
2、个别资料提到反应温度760,但需增加反应停留时间),热损失大,所需的能耗高。二、催化燃烧技术不产生NOxRTO的反应温度比较高,会将空气中的氮气部分转化为NOx,并且这一转化率随着温度的提高、停留时间的延长会迅速提升,催化燃烧不会生成NOx。据研究:1)一套20万m3/h处理量的RTO设备,其NOx排放量约等于一台35t/h的燃煤流化床锅炉。2)在930时,在空气气氛下,N2和02反应生成的热力型NOx平衡浓度可以达到210Ppm(265mg/m3),如果停留时间足够长,生成的NOx还会进一步增加。3)蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范5.5.1一般规定:在一般规定中,对治理工程处理后可达
3、到的排放水平以及净化设备运行过程中的环境保护要求、监测要求等进行了原则性的规定。关于净化系统产生的二次污染物的控制在规范6.4中进行了规定。在此,需要指出的是,RTO处理为高温燃烧,在此过程中,有可能会生成NOx,需要对其净化予以考虑,具体排放要求执行国家或地方的相关排放标准。基于此,如果采用RTO技术治理VOCs,后续要采取脱硝措施。三、催化燃烧技术不产生二嗯英L催化燃烧技术不产生二嗯英催化燃烧技术作为VOCs治理的主流技术,也是目前能够实现VOCs达标排放的成熟技术。但许多业主,甚至环保从业人员,对催化氧化过程中是否生成二嗯英顾虑重重,尤其碰到废气中含有卤素、芳煌等物质时,在选用催化氧化技
4、术时就会更加慎重。其实,用催化氧化技术处理VOCs废气,基本不同担心生成二嗯英,如果催化剂配伍当中配置分解二嗯英催化剂,就更不用担心二嗯英问题。二嗯英又称二嗯因,属于氯代三环芳燃类化合物,是由200多种异构体、同系物等组成的混合体。其毒性比氯化钾、砒霜强得多。是非常稳定又难以分解的一级致癌物质。二嗯英中毒性最强的是2,3,7,8-四氯二苯并二嗯英,其化学结构式为:英文缩写为TCDD二嗯英主要来自垃圾焚烧、农药及含氯有机物的高温分解或不完全燃烧。含有氯仿、氯甲烷、氯乙烷等低碳氯代始的有机废气在催化氧化过程中不会产生二嗯英。其理由是:(1)催化氧化的稳定较低,在250-400之间。(2)催化氧化的
5、机理与直接燃烧(热力)燃烧不同。它是反应物分子(包括氧分子)被吸附在催化剂的活性中心上得到活化、解离、重组、脱附,主要的过程都在催化剂表面上完成,受催化剂表面结构控制。(3)低碳氯代燃浓度很低,氧很丰裕的情况下,C-0、H-0、H-C1结合的活性远大于C-C、C-C1的结合。一个碳,两个碳的小分子,连接成氯代三环芳煌类结构是不大可能的。可能产生二嗯英的必须条件:(1)含高浓度氯代烧,贫氧(氧不足),高温。如垃圾焚烧:垃圾中往往含有氯的塑料制品;燃烧物的中间易处于贫02层。高浓度、贫02是必要条件。高温裂解属自由基反应机理,C-C键容易连接起来。(2)如果废物或废气中含有氯代苯类等,浓度比较高,
6、在贫02条件下,不完全分解,易生成二嗯英。从上述二嗯英的定义、生成机理、催化氧化反应机理等分析可知,用催化氧化技术对VOCs进行治理,不必担心二嗯英的问题。如果催化剂配伍中配置了分解二嗯英的催化剂,废气出口二嗯英的达标就更有保证!2.RT0技术在处理含氯废气时,会产生二嗯英RTO技术在处理含氯废气时会产生二嗯英。如果要消除处理后废气中的二嗯英,需要在二燃室将废气加热到851,停留时间2s,然后采用急冷技术,将废气温度从600迅速降温至150C以下,这个时间不能超过2s,从而破坏二恶英再度生成的温度区间,消除二嗯英。四、催化燃烧技术投资低处理同样规模的有机废气,设备配置水平相同,应用催化燃烧技术
7、投资低于应用RTO技术的投资,一般为RTO技术投资的8096。有人认为,催化燃烧技术相比RTO技术,多了价格高昂的催化剂,为什么反而投资低?原因如下:1)催化燃烧反应停留时间比RTO短得多,约为1/5;2)RTO需配备脱硝设施;3)针对含氯废气,RTO需增加急冷装置;4) RTO需配备燃料储运设施;5) RTO需配备备用电源;6) RTO设备需采用耐高温的材料;7)针对含氯废气,RTO需解决高温氯腐蚀问题,会大幅度增加设备投资。五、催化燃烧技术运行费用低催化燃烧因为反应温度低,与外界热量交换比较少,热损失小,需要补充的外加热源相应就比较小,因此运行费用低。综上所述,RTO技术存在的问题是严重的
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