摘要：本文分析蓄熱式熱氧化系統(tǒng)在某線路板夾層材料生產(chǎn)廠的應(yīng)用實(shí)例,實(shí)踐證明蓄熱式熱氧化處理系統(tǒng)對(duì)高濃度有機(jī)廢氣的治理效果明顯,對(duì)TVOC的去除率可以達(dá)到99%以上,并可回收熱能。該套系統(tǒng)既可有效凈化有機(jī)廢氣,又符合清潔生產(chǎn)的要求。
蓄熱式熱氧化系統(tǒng)(RegenerativeThermalOxdizer)是一種高效率的有機(jī)廢氣污染治理設(shè)備，它是由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。其主要特征是：蓄熱床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣總管和排氣總管相連;蓄熱床通過換向閥交替換向，將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留，并預(yù)熱進(jìn)入蓄熱床的有機(jī)廢氣;采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量;預(yù)熱到一定溫度的有機(jī)廢氣在燃燒室發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，得到凈化[1]。同時(shí)，利用燃燒室蓄熱陶瓷耐高溫、吸熱快、散熱快的特性，回收潔凈的余熱應(yīng)用于生產(chǎn)工序，節(jié)約能源的消耗，RTO熱回收效率一般可達(dá)到80%以上，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電子、汽車、涂裝化工、制藥等行業(yè)的廢氣治理領(lǐng)域。
1蓄熱式熱氧化系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例
1.1研究對(duì)象
本文以某印制線路板夾層材料生產(chǎn)企業(yè)為例，從處理效果、熱能回收方面分析該企業(yè)在應(yīng)用蓄熱式熱氧化系統(tǒng)處理高濃度有機(jī)廢氣的成效。
1.2生產(chǎn)工藝及有機(jī)廢氣污染源分析
印制線路板夾層材料的生產(chǎn)過程比較簡(jiǎn)單，首先按比例將膠料(如環(huán)氧樹脂膠)和有機(jī)溶劑(主要用到N,N-二甲基甲酰胺，又名DMF，丙酮等)混合攪拌，然后將混合液均勻涂布在玻璃纖維布上，再經(jīng)烘干、剪裁、質(zhì)檢后即可制得成品。由于生產(chǎn)過程中用到的有機(jī)溶劑在涂布、烘干過程全部揮發(fā)，因此有機(jī)廢氣產(chǎn)生量大，治理前TVOC產(chǎn)生量約為160～190kg/hr。
1.3.1工藝流程圖
1.3.2主要工藝參數(shù)
(1)處理風(fēng)量：20000m3/h;
(2)燃燒室溫度：850～1100℃;
(3)燃燒室最大溶劑負(fù)荷：300kg/h;
(4)放熱量：5688144kJ/h;
(5)助燃物：柴油(發(fā)熱量43054kJ/m3);
(6)TVOC處理效率：99%以上;
(7)煙囪排氣溫度：100～150℃。
1.3.3處理流程簡(jiǎn)述
涂布、烘干等工序產(chǎn)生的有機(jī)廢氣先經(jīng)過風(fēng)機(jī)統(tǒng)一收集至RTO處理系統(tǒng)，先以柴油引燃，使氧化爐內(nèi)的溫度達(dá)到800℃左右，可保證涂膠生產(chǎn)線一旦開動(dòng)，有機(jī)物將在焚燒爐內(nèi)完全燃燒，生成二氧化碳和水，化學(xué)反應(yīng)式如下。
氧化燃燒流程采用熱流循環(huán)，氧化燃燒爐內(nèi)溫度高達(dá)870攝氏度，有機(jī)物的燃燒更加完全，為充分利用氧化爐燃燒尾氣余熱，將氧化燃燒余熱通過熱交換器輸送至導(dǎo)熱油爐，回收利用熱能。
1.3.4處理效果分析
RTO系統(tǒng)已在該廠內(nèi)運(yùn)行3年，按照最近該公司日常監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)(2005年1月、4月、8月、11月)統(tǒng)計(jì)的治理前后TVOC排放速率、濃度等數(shù)據(jù)平均值見表1，按各月TVOC去除效率繪制的折線圖見圖3。
該套系統(tǒng)在某廠使用已有3年，運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生安全事故，對(duì)有機(jī)物的去除效果穩(wěn)定達(dá)到99%以上，RTO處理系統(tǒng)符合某廠的實(shí)際情況，是行之有效的治理措施。
1.4熱能回收
熱能回收是蓄熱式熱氧化系統(tǒng)的主要特征之一，燃燒室填充的耐高溫陶瓷可將高溫氣體熱量蓄留，尾氣可經(jīng)過熱交換器，熱能輸送至導(dǎo)熱油爐中，降低燃料及能源的損耗，根據(jù)計(jì)算，該套系統(tǒng)熱能回收可達(dá)到85%以上，節(jié)省電能300度/a，具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。
1.5安全性能與操作管理
該套系統(tǒng)具備防爆及完善的安全防護(hù)裝置，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行3年未出現(xiàn)安全事故。該套系統(tǒng)管理方便，通過PLC全自動(dòng)控制，人機(jī)界面操作，開機(jī)后24h不需人工操作，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，管理方便。
2小結(jié)
蓄熱式熱氧化系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體、汽車、化工、涂裝等行業(yè)，對(duì)于有機(jī)廢氣的去除效果可穩(wěn)定在99%以上，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)熱能回收，符合清潔生產(chǎn)中能源回收利用的原則，本實(shí)例顯示，蓄熱式熱氧化系統(tǒng)對(duì)于去除該類高濃度有機(jī)廢氣具有明顯的效果，將對(duì)控制大氣污染起到重要的作用。
來源:《廣東化工》 作者:張潔敏
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