RTO的小型铁印企业如何跨越环保高压线,走向环保废气净化技术之路

Date:November 25, 2019 37

  
  RTO焚烧炉,RTO专业制造商2019年11月26日——小型印刷钢铁企业印刷涂装生产线一般为一涂一印两涂,RTO具有“设备老化、品种多批量小、生产调整频繁”等特点,但企业实力不是很强。
  2018年底和今年年初,许多省份纷纷跟进北京、天津等直辖市,严格制定新的地方环保法规。对于小型印刷和涂料企业来说,今年冬天真的很冷。去年冬天,在环保的高压下,天津、河北等地的许多小型钢铁印刷厂经历了“整顿、停产、关闭”的阵痛。现在更多的小型钢铁印刷企业将走向何方?
  环境保护面临巨大压力。小企业冬天应该两样都做。
  鉴于上述关系到企业生存的问题,企业管理者应该采取双管齐下的措施。
  首先,明确企业所在地的环境保护要求。一般来说,可以参考国家标准GB16297-1996,但北京、天津、江苏、河北等地颁布的地方标准比国家标准严格得多。企业应根据自己的产品特点、设备性能和工厂所处的环境,从下面详述的三种挥发性有机化合物处理技术路线中选择自己的环保设备,包括催化焚烧炉、直接燃烧环保炉和蓄热式热氧化器(RTO)。
  其次,根据企业自身情况,对生产能力落后的设备进行改造升级,RTO或以旧换新。同时,为了更新部分生产线,提高生产线的整体运营能力,可以寻求华宇公司等供应商提供量身定制的解决方案,尽可能利用有限的资金来提高企业的竞争力。
  催化焚烧炉
  作为一种相对成熟的环保设备,带热量回收装置的催化焚烧炉(图1)广泛应用于涂装生产线。
  图1带热量回收装置的催化燃烧环保炉。
  工作原理是将含有有机溶剂的气体加热到催化燃烧所需的温度(300℃~400℃),然后与催化剂接触,燃烧成无害无味的CO2和水蒸气,余热在涂料生产线干燥室的加热室中重新利用。该设备主要对镀铁生产过程中挥发的三苯基等有机溶剂进行催化燃烧处理。需要注意的是,使用燃烧热能回收系统后,烘干室中的涂料产品不会因水而变白,烘干室不会因炉灰和白色油漆而变黄。
  图2催化焚烧炉工作原理示意图。
  注:催化焚烧炉的工作温度较低,因此装置中的热应变和氧化比直接燃烧法更容易控制。在选择催化温度之前,有必要了解有机废气中的有机成分,它们不能以同样的方式处理。否则,焚烧炉容易发生不完全氧化,这将使有机溶剂的微粒吸附在催化剂载体的表面上。随着时间的推移,催化剂的活性会降低,直接影响净化率。该催化剂主要以堇青石蜂窝陶瓷体为第一载体,γ-Al2O3为第二载体,贵金属铂、钯等为主要活性成分制备而成,分布均匀,分散率高。其使用性能直接关系到催化剂中贵金属的含量。
  当催化装置未达到启动温度时,禁止有机废气进入催化床,否则会污染催化剂,导致催化活性下降,使用寿命缩短。此外,该技术不适用于处理含氨废气。
  六大优势。首先,在正确选择参数、预处理和按规定操作的前提下,延长催化剂的使用寿命是可行的。一般来说,催化剂的使用寿命为1-3年。
  二是催化燃烧加热装置采用天然气,内燃温度控制在400℃以下,不会排放NO2,即不会产生二次污染。
  第三,节能。点火温度为220℃~320℃,一般用于处理浓度大于2000mg/Nm3的混合有机废气时,热量在350℃~450℃释放。此时,催化燃烧点火温度加热系统将自动关闭。通过利用催化燃烧装置内部的化学热能,整个装置达到热平衡,净化后的280-350℃的热空气从催化燃烧装置出口排出。该涂料固化装置通过热温度测量点控制涂料固化装置的干燥过程温度,以补充涂料固化装置热风循环和新风补充循环所需的热量,此时大部分涂料加热系统自动关闭,为用户节省了大量的燃料或电力消耗成本。通常,一幅画和一幅印刷消耗大约70米/小时的天然气,而两幅画和一幅印刷消耗大约100米/小时的天然气,节省了20%以上的能源。
  第四,在三种挥发性有机化合物处理技术中,催化燃烧设备的投资成本最低。
  第五,同时设备与印刷和涂料干燥室一起打开,配置灵活,不受日常工作时间的影响。
  第六,废气处理后,通过第三方检测,排放的空气可以达到国家和地方标准。
  四个缺陷中的第一个是,它的活性在使用过程中会逐渐降低,废气中的一些成分可能导致催化剂中毒并因此失效。此外,随着环保要求越来越严格,有效时间将越来越短,导致用户因更换频率加快而增加维护成本。
  其次,热空气回收可能会在一定程度上影响印刷和涂布产品的质量,因此不适合高档产品。此外,涂层的选择非常重要。
  第三,不可能实现无烟无味。空气处理后,白烟仍会从排气口排出。然而,测试可以通过,气味会减轻,但无法治愈。
  第四,由于热量回收,环保炉中产生的粉尘和杂质可能会在干燥室循环,降低干燥室的洁净度,这可能会随着时间的推移影响产品质量,从而增加设备的维护成本。直燃环保炉
  带热回收装置的直燃废气处理环保炉(图3)可以充分利用分解有机废气时释放的热能,从而降低整个系统的能耗,最适合处理大量高浓度有机废气。
  图3带热回收装置的直燃废气处理环保炉。
  工作原理干燥室工作时,干燥隧道的加热段会产生大量有机废气。环保炉上的高压风机将废气引入环保炉上的换热器升温,然后进入环保炉的集中燃烧室。挡风玻璃安装在燃烧器周围,以增加流经燃烧器锥体和延伸盖的废气压力,从而确保气体和废气的定量混合。燃烧器混合锥内产生的湍流和强烈的混合条件使燃烧室温度迅速上升,保证废气完全焚烧。
  一般来说,废气中的溶剂可以通过将环保炉燃烧室的温度控制在720-750℃而完全燃烧,燃烧产生的高温气体通过热交换预热高压风机泵送的废气,然后进入热分配箱,通过控制阀门将热量分配到涂料印刷烘房的各个加热室,并提供烘房花架预热、前风道与废气混合加热等其他用热单元。最后,排空多余的热空气。应该注意的是,直接焚烧炉的燃烧器输出的调节比高达20∶1,并且有机废气在燃烧室中的停留时间为1-2秒。
  图4直接焚烧炉工作流程图。
  第一个优点是氧化温度为720℃~815℃,有机废气分解率高达99%以上,符合国家和地方标准的要求。包括净化率在内的各项指标均优于催化燃烧。
  其次,对烘焙室和印刷线的副作用小于催化燃烧,催化燃烧可以生产食品级和高级产品,如饮料罐、奶粉罐、食品罐等。
  第三,在上述三种废气处理技术路线中,直燃炉设备投资成本适中,使用寿命长。
  第四,热回收率可达76%,节约能源消耗。具体地说,由涂布线废气处理产生的热量被回收并供应给一次涂布和一次印刷,并且空气消耗约为70m/h;来自两条涂层管线的废气可用于两次涂层和一次印刷。气体消耗约为100米/小时,能量消耗约为20%。
  首先,热空气的再循环仍然会产生一些副作用,但它比催化燃烧要好。直接焚烧炉不能完全消除个别涂层中挥发的一些化学物质,导致印刷产品出现图案印刷和带式印刷等问题。因此,在使用该设备时,有必要仔细选择涂层。
  其次,仍然没有烟和气味。排气口仍可观察到白烟和少量气味,但效果明显优于催化燃烧。
  第三,能耗略高于催化燃烧。
  一般来说,对于天津、北京、河北等已经开始实施地方标准的地区,该设备在投资成本和小企业性能方面具有综合优势。蓄热式热氧化器
  RTO因其运行成本低、有机废气处理效率高,广泛应用于国内外油漆、化工、电子等行业的低浓度(100~3500mg/m3)废气处理。
  其工作原理是将有机废气加热到760℃以上,将挥发性有机化合物氧化分解成CO2和水。氧化产生的高温气体流经专用陶瓷蓄热体,陶瓷体储存的热量用于预热随后进入的有机废气,然后温度大幅下降的烟气通过热回收系统或其他介质进行热交换,最终排入大气。
  陶瓷蓄热器被分成两个或更多个腔室,每个腔室依次经历蓄热、放热、吹扫等过程,并在一个循环中连续工作。再生器“放热”后,应立即引入部分处理合格的清洁气体对再生器进行吹扫(以确保挥发性有机化合物的去除率),并且“蓄热”程序只能在吹扫完成后进入。
  注:企业选择RTO时,需要综合考虑提供给设备设计人员的风量和有机物浓度参考值。风量过大,挥发性有机物浓度过小,运行能耗高。另一方面,如果风量太小,挥发性有机化合物浓度太高,容易造成炉膛回火、闪爆等安全事故,高浓度有机废气在运输过程中也容易因静电等因素造成爆炸事故。因此,设计时应适当扩大风量,以降低安全风险。此外,可根据生产情况采用变频控制等手段调节风机风量,从而降低能耗。
  RTO一般适用于以下情况:有机废气处理风量大;有机废气需要更高的氧化温度。废气中含有对催化剂有毒的物质;没有必要回收大量热能。
  三个优点中的第一个是蓄热室温度可达850℃,废气净化率可达99.5%以上,效果明显优于催化焚烧炉和直接燃烧环保炉。
  第二,干燥室由于没有热量的重复使用而相对干净,并且涂覆的产品不会遭受诸如发黄的质量问题。
  第三,设备使用寿命长,不需要更多的维护。
  两大缺陷中的第一个是实时操作系统的一次性投资。RTO无疑是具有一定规模、严格的产品质量要求和24小时连续运行的企业的首选。然而,它更适合连续生产。生产线越多,设备投资和运行成本越低。然而,小型印刷和涂料企业往往生产多种产品和小批量,因此实时操作可能不适合目前。
  其次,生产线不能单独打开,否则很容易消耗能源。
  图5三种设备投资成本比较(纵坐标单位:20万元)
  废气处理设备选择建议综述
  企业管理者应根据自身特点和环境条件选择设备。当环境条件允许时,催化废气处理装置是优选的,但这不是一个长期计划。

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