工業(yè)VOCs廢氣治理中焚燒工藝的選擇

隨著國(guó)家對(duì)大氣污染的整治力度加大，工業(yè)VOCs廢氣污染情況得到了根本性的改變，根據(jù)對(duì)廢氣治理裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性、治理效果的可靠性、廢氣種類的廣適性、工藝的安全性等要求，大部分地方政府頒發(fā)的VOCs治理政策指導(dǎo)意見中廢氣治理工藝基本上是吸附、吸收、熱分解（焚燒）3種工藝及其組合工藝。

盡管溶劑回收套用可以節(jié)約自然資源并顯著降低企業(yè)運(yùn)行成本，但各種工業(yè)規(guī)范嚴(yán)重限制了溶劑回收工藝的應(yīng)用。

如果回收的溶劑本身純化回用，則安監(jiān)部門要求企業(yè)的純化裝置須按甲類裝置設(shè)計(jì)、施工、管理，要取得?；钒踩a(chǎn)許可證；如果回收的溶劑委托外單位純化，環(huán)保部門要求按危險(xiǎn)廢物開具五聯(lián)單并委托有資質(zhì)單位處理才能轉(zhuǎn)移，這些規(guī)范要求極大增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本和管理風(fēng)險(xiǎn)，因此除本身已經(jīng)具備相應(yīng)條件的化工企業(yè)外的其他企業(yè)的廢氣治理裝置大部分采用熱分解工藝將有機(jī)物廢氣一燒了之。

（焚燒）熱分解工藝成為VOCs廢氣治理?的主流后技術(shù)裝備上得到了很大發(fā)展提升，但由于很多環(huán)保公司的工程設(shè)計(jì)人員與業(yè)主單位缺乏在初始設(shè)計(jì)時(shí)深入溝通、裝置運(yùn)行時(shí)及時(shí)反饋、事故出現(xiàn)時(shí)的有效解決方案，使其不了解熱分解工藝特性盲目設(shè)計(jì)，導(dǎo)致各地頻頻出現(xiàn)裝置爆炸、高能耗停開、裝置故障率高等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，也給整個(gè)廢氣環(huán)保行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了很多負(fù)面因素。

1熱分解工藝簡(jiǎn)述

熱分解工藝一般分為直燃(TO)、蓄熱燃燒(RTO)、催化燃燒(CO)、蓄熱催化燃燒(RCO)4種，只是燃燒方式和換熱方式的兩兩不同組合，主要可以用于處理吸附濃縮氣，也可以用于直接處理廢氣濃度＞3.5g/m3的中高濃度廢氣。

1）TO是將高濃廢氣送入燃燒室直接燃燒(燃燒室內(nèi)一般有一股長(zhǎng)明火)，廢氣中有機(jī)物在750℃以上燃燒生成CO2和水，高溫燃燒氣通過(guò)換熱器與新進(jìn)廢氣間接換熱后排掉，換熱效率一般≤60%導(dǎo)致運(yùn)行成本很高，只在少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)燃?xì)獾钠髽I(yè)中應(yīng)用。

2）RTO的燃燒方式與TO相同，只是將換熱器改為蓄熱陶瓷，高溫燃燒氣與新進(jìn)廢氣交替進(jìn)入蓄熱陶瓷直接換熱，熱量利用率可提高到90%以上，理念先進(jìn)，運(yùn)行成本較低，是目前國(guó)家主推的廢氣治理工藝。

3）CO是采用貴重金屬催化劑降低廢氣中有機(jī)物與O2的反應(yīng)活化能，使得有機(jī)物可以在250～350℃較低的溫度就能充分氧化生成CO2和H2O，屬無(wú)焰燃燒，高溫氧化氣通過(guò)換熱器與新進(jìn)廢氣間接換熱后排掉，熱量利用率一般≤75%，常用于處理吸附劑再生脫附出來(lái)的高濃廢氣。

4）RCO燃燒方式與CO相同，換熱方式與RTO相同，由于投資堪比RTO，能處理的廢氣種類受催化劑影響又比RTO少，所以很少用企業(yè)采用RCO工藝。熱分解以RTO和CO的應(yīng)用例子較多，如果用于處理吸附脫附的濃縮氣，兩者差別不大，但若直接處理中高濃度廢氣時(shí)有很大區(qū)別，需要企業(yè)認(rèn)真對(duì)待。

常見的RTO和CO裝置工藝流程如圖1、圖2。



2 RTO與CO在處理中高濃度廢氣中各方面的異同

現(xiàn)就廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀表自控、安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)、動(dòng)力負(fù)荷、主設(shè)備投資、運(yùn)行成本等方面進(jìn)行比較。

2.1廢氣適用種類

兩種工藝都可以用于處理烷烴、芳香烴、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有機(jī)廢氣。含硫磷類廢氣會(huì)使催化劑中毒，不適合用CO處理，而如果忽略含硫磷廢氣燃燒時(shí)對(duì)設(shè)備儀表的少量腐蝕，可以限制性的使用RTO處理。

由于處理溫度均＜1150℃，兩種工藝都不能用于處理含鹵代烴廢氣以避免產(chǎn)生二噁英。部分類似硅烷類的廢氣因?yàn)槿紵笊傻墓腆w塵灰會(huì)堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面，所以RTO和CO都不能使用。

含漆霧粉塵類廢氣要預(yù)過(guò)濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體阻塞等現(xiàn)象，RTO的預(yù)處理要過(guò)濾到至少F6級(jí)；而CO處理廢氣主流通道上無(wú)切換閥，加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、定期給整個(gè)系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法，因此CO的預(yù)處理只需簡(jiǎn)單過(guò)濾到G4級(jí)。

此外，因?yàn)楹鬃跃塾袡C(jī)物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會(huì)影響到切換閥的有效開閉，同時(shí)也可能在位于廢氣進(jìn)口處的蓄熱體上低溫沉積，使用RTO處理該類廢氣時(shí)會(huì)有安全隱患，而CO則不受影響。

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