工業(yè)VOCs廢氣治理中焚燒工藝的選擇

隨著國家對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)對廢氣治理裝置運行的穩(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)運行成本，但各種工業(yè)規(guī)范嚴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、施工、管理，要取得危化品安全生產(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)的運營成本和管理風險，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)計人員與業(yè)主單位缺乏在初始設(shè)計時深入溝通、裝置運行時及時反饋、事故出現(xiàn)時的有效解決方案，使其不了解熱分解工藝特性盲目設(shè)計，導致各地頻頻出現(xiàn)裝置爆炸、高能耗停開、裝置故障率高等現(xiàn)象，嚴重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營，也給整個廢氣環(huán)保行業(yè)發(fā)展帶來了很多負面因素。

1熱分解工藝簡述

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)一般有一股長明火)，廢氣中有機物在750℃以上燃燒生成CO2和水，高溫燃燒氣通過換熱器與新進廢氣間接換熱后排掉，換熱效率一般≤60%導致運行成本很高，只在少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)燃氣的企業(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，高溫燃燒氣與新進廢氣交替進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，運行成本較低，是目前國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物與O2的反應(yīng)活化能，使得有機物可以在250～350℃較低的溫度就能充分氧化生成CO2和H2O，屬無焰燃燒，高溫氧化氣通過換熱器與新進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有很大區(qū)別，需要企業(yè)認真對待。

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、安全風險、環(huán)保風險、動力負荷、主設(shè)備投資、運行成本等方面進行比較。

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廢氣。含硫磷類廢氣會使催化劑中毒，不適合用CO處理，而如果忽略含硫磷廢氣燃燒時對設(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為燃燒后生成的固體塵灰會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過濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體阻塞等現(xiàn)象，RTO的預處理要過濾到至少F6級；而CO處理廢氣主流通道上無切換閥，加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、定期給整個系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法，因此CO的預處理只需簡單過濾到G4級。

此外，因為含易自聚有機物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會影響到切換閥的有效開閉，同時也可能在位于廢氣進口處的蓄熱體上低溫沉積，使用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患，而CO則不受影響。

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