焚烧炉系列
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濮阳某化工有限公司
VOC气体RTO焚烧工程
技术方案
设计方：河南新乡市双诚环保设备有限公司
地址：新乡市凤泉区西玛大道333号
设计方简介 废气焚烧
河南新乡市双诚环保设备有限公司位于河南省新乡市，是一家集设计、研发、制造、销售为一体的股份制公司。丰富的制造经验、特有的专利技术（已有发明专利2项，实用新型专利9项）、雄厚的技术实力（各类高级专业技术人员26名）、高效的管理团队，使双诚环保成为一流的工业“三废”综合治理、节能环保、清洁生产解决方案供应商。企业依托先进的生产设备、精良的检测仪器、完善的售后服务和高素质的技术人才以及科学的管理模式，建立起一套先进高效的现代化企业服务体系。公司在业内率先通过ISO9001：2008、ISO14001：2004、OHSAS18001：2007国际体系认证。
公司主要产品：各种蒸发器、焚烧炉、换热器、聚乙烯（PE）储罐、钢衬塑产品等。公司全面吸收和借鉴国内外同类产品的先进技术，坚持“质量第一，以人为本”。公司是国家级高新技术企业，建有“新乡市危险废物焚烧技术工程中心”和“新乡市含氮化合物热解及焚烧控制技术工程中心”。此外，我公司控股的“新乡市双诚环保技术工程公司”近年来在污水、废气治理方面也取得了不俗的业绩。公司一贯坚持：针对客户要求，经过严谨的实验分析，为客户设计切实可行的解决方案，提供与方案配套的高品质产品。
双诚人秉承“顾客至上、成就员工、回报社会”的宗旨，以多元化的产品，优质的服务，做一流产品，创一流企业。双诚人将不遗余力的投身到节能减排、绿色环保的事业中，和您一起为环保事业做出更大的贡献！
企业宗旨：顾客至上、成就员工、回报社会；
企业精神：求实创新、诚信致远；
企业理念：专注环保产业，关注人类生存环境；
经营方针：市场为导向、质量为生命、科技为动力、信誉为根本；
团队意识：诚信、感恩、团结、上进；
1 项目概况
1.1 概述
RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄热室氧化器）主要包括蓄热室、氧化室、风机等，它通过蓄热室吸收废气氧化时的热量，并用这些热量来预热新进入的废气，从而有效降低废气处理后的热量排放，同时节约了废气氧化升温时的热量损耗，使废气在高温氧化过程中保持着较高的热效率（热效率95%左右），其设备安全可靠、操作简单、维护方便，运行费用低，VOCs去除率高。
RTO的工作原理是：有机废气首先经过蓄热室预热至750℃左右，然后进入氧化室，有机物分解放热或加热升温到800℃左右，使废气中的VOCs氧化分解成CO2和H2O；氧化后的高热气体再通过另一个蓄热室热处理，然后烟气排出RTO系统。这个过程不断循环再生，每一个蓄热室都是在输入废气与排出处理过的气体的模式间交替转换。切换时间根据实际情况可以调整。
1.2废气来源及特性
贵公司生产中所产生的工艺废气，废气量：10000m³/h，浓度约1000ppm左右，根据该项目的具体要求，本项目拟建一套三厢RTO装置，RTO工作时首先由废气进蓄热室预热到750℃左右，然后进入氧化室充分氧化分解，烟气温度达到800℃左右，废气中的有机成分完全氧化分解，接着高温烟气进入另一组蓄热室，与蓄热陶瓷填料进行换热，换热后的烟气进入降温塔大水量降温，最后烟气通过引风机进喷淋洗涤塔洗涤后进烟囱最终达标排放到大气。本RTO装置共设三个蓄热室，定期自动轮流切换。
名 称 | 分子式 | 自燃点（℃） | 低位热值（kcal/kg） | 体积含量（%） | 爆炸极限（%） |
丙酮 | C3H6O | 465 | 7300 | / | 2.5~13 |
甲醇 | CH4O | 385 | 5300 | / | 6~36 |
二氯甲烷 | CH2cl2 | 640 | 4600 | / | 12~19 |
乙醇 | C2H6O | 793 | 6400 | / | 4.3~19 |
甲苯 | C7H8 | 536 | 9687 | / | 1.27~7 |
乙酸乙酯 | C4H8O2 | 426 | 6100 | / | 2~11 |
异丙醇 | C3H8O | 399 | 4650 | / | 2~12.7 |
石油醚 | C5H12 C6H14 C7H16 | 280 | 11000 | / | 1.1~8.7 |
1.3设计处理量
本项目的设计处理量：10000m³/h；本RTO系统确保设计处理量的VOC气体，能够安全、稳定地氧化处理。RTO系统设计满足废气处理负荷范围：90%~120%。
1.4 VOC气体焚烧炉型的比较与确认
目前，国内外用于废气焚烧的主要炉型有蓄热式热力焚烧炉（RTO）、蓄热式催化氧化焚烧炉（RCO）、催化氧化炉（CO）、直接燃烧式焚烧炉（DFTO）。
（1）蓄热式热力焚烧炉（RTO）
其原理是把有机废气加热到760摄氏度（具体需要看成分）以上，使废气中的VOC氧化分解成二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气。从而节省废气升温的燃料消耗。陶瓷蓄热室应分成两个（含两个）以上，每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始，连续工作。蓄热室“放热”后应立即引入适量洁净空气对该蓄热室进行清扫（以保证VOC去除率在98%以上），只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。否则残留的VOCS随烟气排放到烟囱从而降低处理效率。
●适用有机废气种类：烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气。
●有机物低浓度(同时满足低于25%LEL)、大风量
●废气中含有多种有机成分、或有机成分经常发生变化
●含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的废气
（2）蓄热式催化氧化焚烧炉（RCO）
催化氧化处理技术是把废气加热到280℃进行催化燃烧，使废气中的VOCs氧化分解成 CO₂和 H₂O，氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体，使之升温“蓄热”，并用来预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温燃料消耗的废气处理技术。
（3）催化氧化炉（CO）
催化氧化是典型的气---固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰氧化，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。其反应过程为：在将废气进行催化氧化的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化氧化所需要的起燃温度，再通过催化剂床层使之氧化，由于催化剂的存在，催化氧化的起燃温度约为250~300℃。
（4）直接燃烧式焚烧炉（DFTO）
通过特别设计的燃烧机将废气升温到设计燃烧温度。在运行中，含污染物的气流导入燃烧室。经过燃烧机加热后废气中的挥发性有机气体和有毒气体生成无害的燃烧产物(水和二氧化碳)。这样净化后的高温气体即可直接排放到空气中去或者导入到热能回收系统。
通过以上比较和分析，考虑到使用方废气的特点，结合各炉型的结构特点以及投资，设计方决定技术方案采取：蓄热式热力焚烧炉（RTO）
设计方所设计的焚烧炉结构简单、对废气的适应能力强、控制稳定、操作容易、技术成熟等优点被国际上广泛采用。
1.5本项目气体焚烧设备规格确定
RTO系统由一个公共氧化室、两个（三个或多个）蓄热室、一套换向装置和相配套的控制系统组成。
两厢式的RTO：VOC废气首先进入一个蓄热室预热废气，然后进入氧化室氧化分解，接着烟气进入另一个蓄热室放热，最总烟气排出RTO系统，阀门交替运行处理VOC废气，适用于废气成分较单一的工况。
三厢式的RTO：VOC废气首先进入其中的一个蓄热室预热废气，然后进入氧化室氧化分解，接着烟气进入另一个蓄热室放热，此时第三个蓄热室正处于净化状态。三个蓄热室的阀门交替运行，适用于废气成分较复杂的工况。
三厢RTO的运行过程
阶段 | 蓄热室1 | 蓄热室2 | 蓄热室3 |
一 | VOCs进气 | 排气 | 净化 |
二 | 净化 | VOCs进气 | 排气 |
三 | 排气 | 净化 | VOCs进气 |
本项目废气成分相对复杂，根据上述综合分析本方案选用三厢式RTO处理。可选用我公司设计、生产的【SCFS-3-150型】三厢蓄热式焚烧炉，该型号焚烧炉工艺设计的子系统主要有：焚烧系统（蓄热式焚烧炉）、尾气处理系统、排烟系统、供配电及控制系统工程等。产生的烟气经过碱液吸收塔处理后，安全、达标排放到大气，杜绝二次污染现象的产生。
本焚烧处理系统的焚烧工艺和技术采用成熟的连续运行的废弃物焚烧技术。整个系统工艺流程简单、实用、合理、可靠。
焚烧项目 | 物料状态 | 处理总量 | 单位 | 备注 |
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