Traitement des gaz d'échappement à haute concentration - RTO equipment - skyring purification

Avec la politique nationale d'économie d'énergie et de réduction des émissions et la mise en œuvre de nouvelles lois environnementales plus strictes cette année, de nombreuses entreprises ont commencé à se concentrer sur les questions environnementales. Nous Détaillons ici les processus de traitement des gaz d'échappement actuellement en vigueur pour le traitement des COV à haute concentration (Volatile Organic Compounds).Équipement d'incinération par accumulation de chaleur RTO.

Équipement RTO pour le traitement des gaz d'échappement à haute concentration Procédé d'incinération par accumulation de chaleur

1. Principe de fonctionnement:

L'incinérateur à accumulation de chaleur (RTO) est un dispositif de traitement des gaz d'échappement organiques qui fonctionne en chauffant les gaz d'échappement organiques à plus de 760 degrés Celsius, de sorte que l'oxydation des composés organiques volatils (COV) dans les gaz d'échappement se décompose en dioxyde de carbone et en eau. La chaleur générée par le processus d'oxydation est stockée dans un accumulateur de chaleur en céramique spécialement conçu, ce qui permet au accumulateur de chaleur de se réchauffer "pour stocker la chaleur". La chaleur stockée dans le corps de stockage de chaleur en céramique est utilisée pour préchauffer les gaz d'échappement organiques entrants ultérieurs, le processus étant un processus « exothermique» du corps de stockage de chaleur en céramique, économisant ainsi la consommation de carburant du processus de réchauffement des gaz d'échappement.

2. Le parcours de développement simple de RTO

(1) RTO de première génération:

Le RTO de première génération est une structure de type à deux lits composée de deux lits de remplissage de corps de stockage de chaleur en céramique qui complètent la commutation des processus de « stockage de chaleur» et d '« exothermie» dans un processus simple d'entrée - sortie. L'efficacité de décomposition de l'équipement RTO est principalement déterminée par des facteurs tels que la température de réaction, le temps de séjour, le débit de gaz, etc. Le RTO à deux lits dispose de 2 chambres de stockage de chaleur, en fonctionnement, les 2 chambres de stockage de chaleur passent d'environ 1 min à 2 min à l'état une fois (entrée - sortie), la soupape a environ 0,3 s à 0,6 s pendant le processus de commutation pour évacuer directement les gaz d'échappement à haute concentration vers l'orifice de décharge et les gaz d'échappement non décomposés restants au fond de la Chambre de stockage de chaleur d'admission actuelle sont également directement évacués. Un grand nombre d'applications d'ingénierie ont montré: l'efficacité de décomposition des COV du RTO à deux lits est de 95%, l'efficacité thermique combinée est de 90% et la différence de température entre l'importation et l'exportation peut atteindre 45 degrés Celsius. Lors de la commutation de la vanne, la plage de fluctuation de la pression dans la conduite d'échappement est de ± 500 pa et lorsque la concentration de COV dans l'entrée RTO à deux lits est supérieure à 1 G / m3, la concentration à la sortie dépasse les normes d'émission locales de Beijing et de Shanghai (50 mg / m3).

(2) RTO de deuxième génération

Le RTO de deuxième génération utilise également le type de commutation de soupape, composé de trois lits de remplissage en céramique ou plus, ajoutant une fonction de « purge» à la base du RTO de première génération, améliorant considérablement l'efficacité de la décomposition des gaz d'échappement.

Prenons par exemple le RTO à trois lits:

Phase I: les gaz d'échappement sont préchauffés à travers le lit de stockage de chaleur a, puis dans la Chambre de combustion où ils sont brûlés, les gaz d'échappement résiduels non traités dans le lit de stockage de chaleur C sont rétrosoufflés dans la Chambre de combustion pour le traitement d'incinération (fonction de purge), les gaz d'échappement décomposés sont évacués à travers le lit de stockage de chaleur a, tandis que le lit de stockage de chaleur B est réchauffé.

Phase II: les gaz d'échappement sont préchauffés à travers le lit de stockage de chaleur B, puis dans la Chambre de combustion où ils sont brûlés, les gaz d'échappement résiduels non traités dans le lit de stockage de chaleur a sont rebouillés dans la Chambre de combustion pour le traitement d'incinération, les gaz d'échappement après décomposition sont évacués à travers le lit de stockage de chaleur C, tandis que le lit de stockage de chaleur c est chauffé.

Phase III: les gaz d'échappement sont préchauffés à travers le lit de stockage de chaleur C, puis brûlés dans la Chambre de combustion d'admission, les gaz d'échappement résiduels non traités dans le lit de stockage de chaleur C sont soufflés à rebours dans la Chambre de combustion pour le traitement d'incinération après décomposition des gaz d'échappement sont évacués à travers le lit de stockage de chaleur a, tandis que le lit de stockage de chaleur a est chauffé.

Avec un tel fonctionnement périodique, les gaz d'échappement se décomposent oxydativement dans la Chambre de combustion et la température de la Chambre de combustion est maintenue à la température de consigne (généralement 800 - 850 degrés Celsius). Lorsque la concentration des gaz d'échappement à l'entrée d'air du RTO atteint une certaine valeur, la chaleur dégagée par l'oxydation des COV est capable de maintenir les réserves d'énergie de l'accumulation de chaleur et de l'exothermie du RTO, alors le RTO n'a pas besoin d'utiliser de carburant pour maintenir la température dans la Chambre de combustion à ce moment - là.

Un grand nombre d'applications techniques ont montré: l'efficacité de décomposition des COV du RTO à trois lits peut atteindre 99%, l'efficacité thermique combinée peut atteindre 95%, la différence de température entre l'importation et l'exportation est d'environ 40 degrés Celsius, la pression dans le tuyau d'échappement fluctue à ± 250pa lors de la commutation de la vanne. La concentration de traitement des COV du RTO à trois lits ne peut pas dépasser 5G / m3, ne dépassera pas les normes d'émission locales de Beijing et de Shanghai. En outre, en raison de sa grande surface spécifique, sa propre dissipation de chaleur de fonctionnement est plus grande, réduisant la chaleur résiduelle disponible pour la réutilisation.

(3) RTO de troisième génération

Le RTO de troisième génération utilise un guide de dérivation rotatif, plusieurs lits de remplissage en céramique égaux sont disposés à l'intérieur du foyer, les gaz d'échappement organiques sont dirigés vers les lits de stockage individuels pour le préchauffage et la décomposition oxydative par rotation de la vanne d'inversion rotative.

Le RTO rotatif se compose principalement d'une chambre de combustion, d'un lit de remplissage en céramique et d'une vanne rotative, etc. Le corps du four est divisé en 12 lits de remplissage céramique dont la fonction est divisée en 5 chambres d'admission (zone de préchauffage), 5 chambres d'échappement (zone de refroidissement), 1 Chambre de purge et 1 Chambre d'isolement. La soupape de distribution des gaz d'échappement est entraînée par un moteur électrique pour une rotation continue et uniforme, sous l'action de la soupape de distribution, les gaz d'échappement passent lentement entre les 12 chambres. Les gaz d'échappement sont admis dans la zone de préchauffage par le distributeur d'air d'admission, ce qui permet aux gaz d'échappement, après avoir été préchauffés à une certaine température, d'entrer dans la Chambre de combustion supérieure et de se décomposer complètement par oxydation. Le gaz purifié à haute température sort de la Chambre de combustion et pénètre dans la zone de refroidissement, transmettant de la chaleur au réservoir céramique, tandis que le gaz est refroidi et évacué par le distributeur de gaz. Les accumulateurs de chaleur en céramique dans la zone de refroidissement absorbent la chaleur et « stockent» de grandes quantités de chaleur (pour le prochain cycle de chauffage des gaz d'échappement).

Ainsi, en alternance constante, les gaz d'échappement sont décomposés oxydativement dans la Chambre de combustion, lorsque la concentration en COV dans les gaz d'échappement dépasse une certaine valeur et que la décomposition oxydative libère suffisamment de chaleur pour maintenir la température de réaction de la Chambre de combustion, il n'est pas nécessaire de chauffer avec du carburant, le recyclage d'énergie est garanti au maximum.

Un grand nombre d'applications d'ingénierie ont montré: l'efficacité de décomposition des COV du RTO rotatif peut atteindre 99,5%, l'efficacité thermique peut atteindre 97%, sa différence de température d'importation et d'exportation d'environ 20 degrés Celsius, ce qui réduit considérablement les pertes de chaleur dans le fonctionnement du RTO et garantit une récupération secondaire de l'énergie thermique. La rotation continue en douceur de la vanne rotative, l'effet de pression sur le tuyau d'échappement est seulement ± 25pa, extrêmement important pour les fabricants de matériaux optiques. Grâce à une efficacité de décomposition élevée, la concentration des gaz d'échappement à l'entrée des COV peut atteindre 10 g / M pour le RTO rotatif³- Oui.

3. Processus de processus:

La vanne de commutation change la direction du flux d'air dans le lit de stockage de chaleur, réalise la conversion alternée de la zone de stockage de chaleur et de la zone exothermique, réalise la récupération de chaleur à l'intérieur de l'incinérateur, le taux élevé de récupération d'énergie thermique réduit la demande de carburant économise les coûts d'exploitation.

Lorsque la concentration de COV du système est supérieure à la concentration de réserve (toluène 1200 mg / m3, xylène 1100 mg / m3), le RTO peut maintenir le principe de décomposition oxydative des COV sans carburant auxiliaire, tout en exportant la chaleur résiduelle du système.

4. Avantages et inconvénients:

Avantages:Presque tous les gaz d'échappement contenant des composés organiques peuvent être traités; Peut traiter les gaz d'échappement organiques avec un grand volume d'air et une faible concentration; L'élasticité du débit de gaz d'échappement organique de traitement est grande (débit nominal 20% ~ 120%); Peut s'adapter aux variations, fluctuations de la composition et de la concentration des COV dans les gaz d'échappement organiques; Insensible à l'entraînement de petites quantités de poussière, de particules solides dans les gaz d'échappement; Efficacité thermique (> 95%) dans toutes les méthodes de purification par combustion thermodynamique; Opération d'auto - chauffage sans ajout de combustible auxiliaire dans des conditions appropriées de concentration des gaz d'échappement; Haute efficacité de purification (trois Chambres > 99%); Faible charge de travail de maintenance, fonctionnement fiable; Le précipité organique est périodique et le réservoir de chaleur peut être remplacé; Moins de perte de pression dans l'ensemble du dispositif; L'appareil a une longue durée de vie.

Inconvénients:Le dispositif d'incinérateur thermique de type accumulateur de chaleur a un grand poids en raison de l'utilisation d'un accumulateur de chaleur en céramique; L'unité est de grande taille et ne peut être placée qu'à l'extérieur; Exiger un fonctionnement aussi continu que possible; Frais d'investissement ponctuels relativement élevés; Les matières organiques contenant des halogènes soufrés et azotés traités ne peuvent pas être complètement épurées.

5. Champ d'application:

Équipement RTO pour le traitement des gaz d'échappement à haute concentrationIl convient au traitement des gaz d'échappement du four pour le processus de peinture, à la pulvérisation de peinture, aux gaz d'échappement de l'industrie du plastique, à l'impression, à la teinture et au traitement des gaz d'échappement de l'industrie chimique, de l'équipement de peinture électrophorétique et de l'électronique chimique.