RTO(蓄熱式焚燒爐)處理涂布廢氣工程實例.docx

1、RTO（蓄熱式焚燒爐）處理涂布廢氣工程實例中國是印刷大國，據(jù)統(tǒng)計，具有較大規(guī)模的企業(yè)八萬多家，其中大部分油墨和涂 布工業(yè)均采用油性涂料作為涂布液，因此導致每年產(chǎn)生的有機廢氣排放量高達幾 十萬噸。這些VOCs的排放不僅對人的身體健康造成巨大的傷害，還是原料資源 的極大浪費，導致企業(yè)生產(chǎn)成本上升和經(jīng)濟效益卜降。本文根據(jù)江蘇某材料包裝 生產(chǎn)企業(yè)含VOCs廢氣的產(chǎn)排特征，采用了 “三室RTO+熱能回收"處理工藝應 用于企業(yè)廢氣的末端處理，取得了良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。1產(chǎn)污環(huán)節(jié)企業(yè)主要產(chǎn)品包括PET普通煙包轉(zhuǎn)移膜、OPP鐳射防偽轉(zhuǎn)移膜、PET鐳射防偽轉(zhuǎn) 移膜等。項目涂布、烘干工段

2、均在涂布機上進行操作，該機由放卷、前放卷張力、 糾偏系統(tǒng)、涂布頭、干燥箱（烘箱）、冷卻系統(tǒng)、后收卷糾偏、張力系統(tǒng)、收卷系 統(tǒng)組成。涂布頭包括涂布網(wǎng)紋輻、背輻（壓輻）、刮刀、刮刀調(diào)節(jié)機構(gòu)。涂布頭是 涂布機的核心部分，涂布機的技術(shù)能力取決于涂布頭。加熱采用5段式電加熱， GSN熱風循環(huán)，最高溫度140°Co安放在放卷裝置上的基膜（厚度12-18um）經(jīng)自 動糾偏后進入浮輾張力系統(tǒng)，調(diào)整前放卷張力后進入涂布頭，調(diào)配好的涂料按涂 布系統(tǒng)的設(shè)定進行連續(xù)涂布，涂布后濕膜進入干燥箱（烘箱）由熱風進行干燥， 干燥后帶信息涂層的塑料薄膜經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷餛定型后調(diào)整系統(tǒng)控制好張力、同時 控制好收卷速度（80

3、-100m/min）.使它與涂布速度同步，冷卻后的膜由糾偏系統(tǒng) 自動糾偏使其保持在中心位置由收卷裝置進行收卷。生產(chǎn)過程中會有調(diào)配廢氣、 涂布廢氣，烘干廢氣產(chǎn)生，主要含有乙酸乙酯、醋酸正丁酯、丁酮、丙二醇甲酰 等有機污染物。方案采用了蓄熱式熱氧化爐來治理生產(chǎn)過程中的有機廢氣，并結(jié) 合余熱回收利用設(shè)備，為企業(yè)開辟一條既環(huán)保又節(jié)能的處理工藝路線。2設(shè)計要點2.1風量設(shè)計車間調(diào)配區(qū)采用排風罩收集進行局部通風，排風罩設(shè)置在污染物上方，根據(jù)公式 計算：Q= kphvx ；式中：P-排風罩口敞開面的周長，m； H-罩口至污染源距離， m； vx-污染物邊緣控制風速；k-安全系數(shù)，一般取1.4。最終確定排放量

4、Q1為 1200m3/ho項目對涂布機頭區(qū)域進行密閉，并采用全面通風，全面通風量可根據(jù) 換氣次數(shù)確定，即Q=nV,式中：n-換氣次數(shù)，1/h ； V-通風房間體積，m3。由 于廠房內(nèi)空間潔凈度等級為7級，根據(jù)GB50073-2001規(guī)定，換氣次數(shù)為1525 次，方案選定n=20,排放量Q2為2400ni3/h。設(shè)備烘箱配有熱風循環(huán)系統(tǒng)及排放 裝置，其排風機額定風量Q=5000m3/h,故兩套生產(chǎn)線合計風量Q3=10000m3/ho 綜上所述，Q總=Ql+Q2+Q3=13600m3/ho考慮處理系統(tǒng)留有10%的操作余量，確 定進入RTO裝置的廢氣處理能力Q= 15000 n）3/h02.2余熱回

5、收系統(tǒng) 根據(jù)項目的實際運行情況，收集廢氣的主要污染物為乙酸乙酯溶劑，其濃度為 4000mg/m3，計算可知該股廢氣的熱值為365640 kcal/h,維持RTO設(shè)備的自運 行所需的能量為176023kcal/h,因此可通過換熱器等形式回收V0C氧化后的余 熱用于涂布干燥用熱，從而實現(xiàn)設(shè)備煙氣排放余熱回收利用的目的，熱量平衡方 程式如下： 其余熱回收經(jīng)濟效益計算公式如下：189617（富余熱量）X0. 7（系統(tǒng)綜合利用 率）X 24 （h/d） X 300 （d/a） /8500 （天然氣熱值）二 112432 （m3/a）；112432 （m3/a） X3. 65（元/m3）=41（萬元/a）

6、上面計算中，效益將隨生產(chǎn)線的實際工 作時間（年時基數(shù)）變化而變化。圖1 RTO處理VOCs系統(tǒng)工藝流程表1余熱利用系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)表該企業(yè)廢氣中不含鹵素、氮、硫等元素，腐蝕性不強，因此焚燒爐殼體采用6mm 厚的Q235B鋼板密封滿焊；蓄熱陶瓷體選用采用LANTECMLM180專利產(chǎn)品及抗硅 填料混合而成，該填料在急熱急冷時具有很好的化學和物理穩(wěn)定性，還可以改善 氣流分布。RTO燃燒室的設(shè)計溫度需要燃燒器來維持，項目采用進口品牌霍尼韋 爾低壓頭比例調(diào)節(jié)式天然氣燃燒器，雙電磁閥避免燃料不燃燒而進入爐膛，同時 其具有自動吹掃、自動點火、紫外線掃描儀火焰檢測、火焰燃燒狀況監(jiān)視等功能。 設(shè)計主要參數(shù)如表2所

7、示。表2 RTO主要設(shè)計參數(shù)完善的自動控制，是安全生產(chǎn)的保障。項目采用DCS系統(tǒng)對RTO本體及熱能回收 系統(tǒng)進行自動控制。由于涉及多個功能區(qū)，一方面，各區(qū)域設(shè)備由于生產(chǎn)用能相 互關(guān)聯(lián)；另一方面，設(shè)備又具有相對獨立的要求，導致各區(qū)域電控連鎖關(guān)系較為 復雜，其控制要點如下：（1）停機狀態(tài)。RTO原始狀態(tài)，超溫安全自動閥位置： 密閉，煙氣不經(jīng)余熱換熱器；新風系統(tǒng)原始狀態(tài)，新風管路氣動閥：打開，新風 風機啟動，新風始終經(jīng)過余熱換熱器。（2）運行狀態(tài)。RTO爐內(nèi)溫度850°C, 超溫安全自動閥密閉；RTO爐內(nèi)溫度N850°C,向DCS系統(tǒng)提供高溫信號，超溫 安全自動閥（耐溫960&#

8、176;C）打開，高溫煙氣經(jīng)過余熱換熱器。（3）熱風溫度過高（ 120°C）報警信號。出余熱換熱器后，熱風回風管上設(shè)一個溫度探頭。當熱風溫度 高于120°C時，給RTO提供高溫報警信號，RTO超溫安全自動閥進行調(diào)節(jié)，減小 經(jīng)過余熱換熱器的高溫煙氣量。3運行效果項目于2017年通過由環(huán)保三同時驗收，廢氣凈化系統(tǒng)出口的檢測結(jié)果見表3, 結(jié)果表明經(jīng)處理后的各類廢氣污染因子均能達標排放。表3車間排氣筒出口斷面檢測結(jié)果（n = 3）4經(jīng)濟分析（DRTO系統(tǒng)（包括爐體、余熱回收設(shè)備、新風風機等）總投資共計160萬元。（2）RT0 系統(tǒng)有新風風機一臺1 IkW/h,主引風機一臺37kW/h,助燃風機一臺3kW/h,吹 掃風機一臺5.5kW/h,控制柜耗電量為1.5kW7h ；按每年工作7200h計算，每度 電0.75元計算,共計：（58+ll）kW/hX7200hX0. 75元=37萬元/年。（3）系統(tǒng) 正常運行后，余熱回收經(jīng)濟效益約為41萬元/年。5結(jié)論采用RT0氧化焚燒技術(shù)治理涂膜廢氣，現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)表明：非甲烷總炷排放限值 滿足大氣污染物綜合排放標準（GB162971996）中表2二級標準，