RTO蓄热焚烧炉之UV光解催化氧化技术/RTO设备的优点及缺点

2021-02-25 78

RTO蓄热焚烧炉之UV光解催化氧化技术


对于低浓度大风量的VOCs处理,目前广泛采用UV光催化处理方法,影响其效率的主要因素包括光源、催化剂、温湿度和滞留时间等,解决UV光催化处理VOCs的关键技术必须从相应的光源选择、催化剂优化和设备空间结构改善等开始。 净化设备的制造也存在自动化程度低、检测欠缺、评价不合理等问题,需要重视。 低浓度大风量VOCs的UV光催化氧化技术原理: UV光催化净化原理主要是组合光解和光催化氧化技术。 光解技术利用185nm的短波长紫外光分解废气分子,在切断分子链的同时,解除空气中的水和氧,生成羟基自由基、臭氧等高级氧化剂,氧化去除VOCs。 光催化氧化技术是在设备中添加纳米级活性物质,通过紫外线,产生更强的催化分解功能。

RTO,RTO焚烧炉,旋转RTO

作为催化剂的TiO2廉价、源广、对紫外光的吸收率高、对光腐蚀的稳定性和催化活性高、无毒性,对许多有机物有很强的吸附作用,因此成为各种试验研究中最常用的光催化剂。 光催化反应面临的问题主要有催化失活、反应动力学常数小、不可预测的反应机理等,同时湿度可以控制光催化速度,特别是在有机废气浓度大时,这种影响更为显着,因此限制了光催化技术在湿度大的废气处理中的应用。

(1)排放气体浓度的影响: UV光催化对策VOCs的适用范围主要包括涂装工厂、印刷、电子、制药、食品等行业产生的低浓度有机排放气体,对20-200ppm以下的浓度效果好,随着VOCs浓度的升高,分解效率也降低。

(2)低相对湿度的影响:在一定的湿度条件下,氧吸收了大部分的185nm紫外光,但随着湿度的进一步增加,一部分水蒸气和氧竞争吸收了185nm波长的紫外光,水蒸气吸收了更多的185nm紫外光,同时产生了更多的羟自由基。 由于水蒸气与活性氧反应生成羟自由基,羟自由基的氧化性比臭氧和活性氧强,光解的速度显着加快,促进了每单位时间的废气去除率的增加,在相对湿度为30-65%的范围内光解效率上升,当相对湿度超过70%时。

(3)风速的影响:风速越大,水蒸气出入口的绝对湿度差越小,也就是说风速越大,羟自由基产生量的绝对值也越少,这一点在很多实验中得到了证明。 因此,在风速小的情况下,羟基自由基对挥发性有机物VOCs的贡献大,在风速大的情况下,羟基自由基对有机物分解的作用十分有限。 风速也影响紫外灯的灯管表面温度,灯管表面温度与紫外灯的发光效率直接相关,如果灯管表面温度高于某一值,则直接影响其发光效率。 在设备测试中,风速低于2m/s时,反应效果好。

(4)光源的影响:目前选择了185nm和254nm两个波段的真空紫外灯,但市场上的UV灯质量差。

RTO设备,RTO蓄热式焚烧炉

目前市场上主要的紫外灯都是低压汞灯(液汞或汞排列灯),发射紫外线的机理是利用汞等离子体态的激发发光,其中185nm和254nm是其特征光谱。 通过比较185nm和254nm的透射率,灯材质一般为合成石英。

(5)合理的设备空间布局和结构:净化设备的制造存在一些问题,目前UV光催化管理VOCs设备的自动化程度低,几乎没有自动检测和监控功能,因此不能有效地评价整个产品的效果。 合理处理催化剂的配置、数量,要正确处理透光性和气体的流速,必须进行合理的能量整合和结构优化。 否则,许多设备的有效去除率是不够的。 由于不同灯配置方式的紫外灯的光功率随距离的不同衰减较快,因此光分解部分的紫外灯不太能分散。 否则,光分解空间的紫外灯功率过低,分解效率急剧下降。 当然太密也不行。 一方面温度太高,另一方面镇流器不好放。 光解紫外灯间距最好在10厘米以下,光催化部分紫外灯间距最好在10厘米以下,从灯到光催化网的间距最好在8厘米以下。

RTO蓄热焚烧炉之UV光解催化氧化技术/RTO设备的优点及缺点


RTO烟气余热中水作为介质的热量效益


企业在生产过程中产生有机废气。通过废气管集中输送到RTO装置中,进行750℃左右的高温焚烧处理;这些废气燃烧后产生的能量,被 RTO 内部的陶瓷蓄热体进行热量回用后,最终排入大气的烟气温度,为200~250 ℃之间。这部分的热量可以采用水作为这部分烟气能量回收的介质,利用这些低温烟气的余热来制备热水,从而实现RTO蓄热焚烧炉设备烟气排放余热回收利用的目的。

以某企业为例,其RTO废气处理量为 7 万 m3/ h,废气处理后排烟温度约为200 ℃。采用换热器回收部分热量,使排烟温度降至 120 ℃后放。其余热回收经济效益计算公式如下:

70 000(m3/h)×1.2×0.24×(200 - 120)×16(h/d)×250(d/a)×0.7(系统综合利用率)/ 8 000(天然气热值)= 5564480(m3/a)

564480(m3/a)×2.86(元 / m3 )= 1614412.8(元 /a)

上面计算中,效益随生产线的实际工作时间(年时基数)变化而变化。也会根据排烟温度、水路的水量、进出口温差的变化而变化。

但是由此可见,利用这些低温烟气的余热来制备热水,可以输送到热水锅炉或其他需要热水的地方充分利用,不但可以提高全厂的热效率,降低总体能耗,还能提高经济益。而且响应了国家节能减排的政策,为社会环境保护作出一定贡献。


RTO设备设备的优点及缺点


随着国家对环保的重视,环保要求越来越严格,越来越多的企业选择RTO设备来处理废气。RTO设备通过多年的运行与实践,发现RTO设备的一些优点和缺点。

其优点主要有:

(1)  RTO设备几乎可以处理所有的VOCS的废气。

(2) RTO设备可以适应废气中VOCS的浓度变化及组成变化。

(3) RTO设备的净化效率高,可以达到95%以上。

(4) RTO设备运行简单,维护工作少,操作安全。

(5) RTO设备使用寿命长

(6) RTO设备对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感;

(7) RTO设备在所有热力燃烧净化法中热效率最高(>90%);

(8) RTO设备在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃烧而实   现自供热操作;

 

其主要缺点有:

(1)RTO设备装置重量大、容积大;

(2)投资费用相对较高;

(3)对于大风量、低浓度废气而言,运行费用偏高;

 





文章来源:萍乡江华环保RTO设备网

文章标题:RTO蓄热焚烧炉之UV光解催化氧化技术/RTO设备的优点及缺点

文本地址:http://www.pxjianghua.com/xr/5181.html

收藏本页】【打印】【关闭