고농도 배기가스 처리-RTO 설비-천환정화

국가 에너지 절약 및 배출 감소 정책과 올해 새로운 더 엄격한 환경 보호법이 시행 됨에 따라 많은 기업들이 환경 보호 문제에 초점을 맞추기 시작했습니다.현재 고농도 VOC(Volatile organic compounds)를 효과적으로 처리하는 배기가스 처리 공정에 대해 자세히 살펴보겠습니다.RTO 축열식 소각 설비.

고농도 배기가스 처리 RTO 장비 축열식 소각 작업

1. 작동 원리:

축열식소각로(RTO)는 유기 배기가스를 섭씨 760도 이상으로 가열해 배기가스의 휘발성유기물(VOCs)을 이산화탄소와 물로 산화 분해하는 유기 배기가스 처리 설비다.산화 과정에서 발생하는 열은 특수 제작된 세라믹 축열체에 저장되어 축열체를 가열시켜"저열"한다.세라믹 축열 체내에 저장된 열량은 후속으로 들어오는 유기 배기가스를 예열하는 데 사용되며, 이 과정은 세라믹 축열체의'방열'과정으로 배기가스 가열 과정의 연료 소모를 절약한다.

2. RTO의 단순한 발전 과정

(1) 1세대 RTO:

1세대 RTO는 두 개의 세라믹 축열체 충전재 침대로 구성된 두 개의 침대식 구조로, 간단한 일진일출 과정으로'축열'과'방열'과정의 전환을 완성한다.RTO 장비의 분해 효율은 주로 반응 온도, 체류 시간, 가스 유속 등에 의해 결정된다.2베드식 RTO에는 2개의 축열실이 있는데, 작업 시 2개의 축열실은 약 1min-2min로 한 번 상태 (수입-출구) 를 전환한다. 풍문은 전환 과정에서 약 0.3s-0.6s의 시간에 고농도의 배기가스를 배출구로 직접 배출한다. 현재 흡기축열실 바닥에 남아 있는 미분해 배기가스도 직접 배출된다.대량의 공정응용에 따르면 2침대식 RTO의 VOCs의 분해효률은 95% 이고 종합열효률은 90% 이며 수출입온도차는 섭씨 45도에 달한다.밸브 전환 시 배기관 내 압력 파동 범위는 ±500pa이며, 2베드식 RTO 흡입구 VOCs 농도가 1g/m3보다 크면 수출 농도가 베이징과 상하이의 지방 배출 기준(50mg/m³)을 초과한다.

(2) 2세대 RTO

2세대 RTO 역시 밸브 전환식으로 세 개 이상의 세라믹 필러 침대로 구성되어 있으며, 1세대 RTO에'드라이'기능을 추가하여 배기가스 분해 효율을 크게 향상시켰다.

3베드 RTO의 경우:

단계 1: 배기가스는 축열침대 A를 통해 예열된 후 연소실에 들어가 연소되며, 축열침대 C에 남아 있는 미처리 배기가스가 정화된 기체는 연소실로 다시 불어 소각 처리 (청소 기능), 분해된 배기가스는 축열침대 B를 통해 배출되며, 동시에 축열침대 B는 가열된다.

단계 2: 배기가스는 축열침대 B를 통해 예열된 후 연소실에 들어가 연소되며, 축열침대 A에 남아 있는 미처리 배기가스가 정화된 후 기체를 연소실로 되돌려 소각 처리하고, 분해된 후 배기가스는 축열침대 C를 통해 배출되며, 동시에 축열침대 C는 가열된다.

단계 3: 배기가스는 축열침대 C를 통해 예열된 후 인연소실에 들어가 연소되며, 축열침대 B에 남아 있는 미처리 배기가스가 정화된 후 기체가 다시 연소실로 불려 소각처리 분해된 후 배기가스는 축열침대 A를 통해 배출되며, 동시에 축열침대 A는 가열된다.

이렇게 주기적으로 운행하면 페기가 연소실내에서 산화분해되고 연소실내온도는 설정온도 (일반적으로 섭씨 800~850도) 를 유지한다.RTO 흡기구의 배기가스 농도가 일정치에 도달하면 VOCs 산화에서 방출되는 열은 RTO 축열과 방열의 에너지 비축을 유지할 수 있으며, 이때 RTO는 연료를 사용하지 않고도 연소실 내 온도를 유지할 수 있다.

대량의 공사 응용에 따르면 3상 RTO의 VOCs의 분해 효율은 99% 에 달하고 종합 열 효율은 95% 에 달하며 수출입 온도차는 섭씨 40도 정도이며 밸브 전환 시 배기관 내의 압력 파동은 ±250pa이다. 3상 RTO의 VOCs 처리 농도는 5g/m3을 초과할 수 없으며 베이징과 상하이의 지방 배출 기준을 초과할 수 없다.또한 표면적보다 크기 때문에 자체 운행 발열량이 비교적 커서 재활용할 수 있는 여열량을 낮췄다.

(3) 3세대 RTO

3세대 RTO는 회전식 분류 가이드를 사용하여 용광로 안에 여러 등분의 세라믹 충전재 침대를 설치하고, 회전 방향 밸브의 회전을 통해 유기 배기가스를 각 축열 침대로 안내하여 예열과 산화 분해를 진행한다.

회전식 RTO는 주로 연소실, 세라믹 충전재 침대와 회전 밸브 등으로 구성된다.난로체는 세라믹 충전재 침대 12개로 나뉘는데 그 기능은 흡기실 5개(예열구역), 출기실 5개(냉각구역), 청소실 1개, 격리실 1개로 나뉜다.배기가스 분배밸브는 전기기계에 의해 움직이며 연속, 등속으로 회전하며 분배밸브의 작용하에 배기가스는 천천히 12개 실 사이를 차례로 통과한다.배기가스는 흡입기 분배기를 거쳐 예열구역에 들어가 배기가스를 일정한 온도로 예열한 후 상단의 연소실로 들어가 완전히 산화분해한다.정화된 고온가스는 연소실을 떠나 냉각구역으로 들어가 세라믹 축열체에 열을 전달하고 가스는 냉각돼 가스분배기를 통해 배출된다.냉각 구역의 세라믹 축열체는 열을 흡수하여 대량의 열량을 저장한다 (다음 순환 가열 폐기에 사용).

이렇게 끊임없이 교대로 진행되면 페기는 연소실내에서 산화분해되는데 페기중의 VOCs농도가 일정치를 초과하고 산화분해방출열량이 연소실의 반응온도를 유지하기에 충분할 때 연료로 가열할 필요가 없어 에네르기의 순환리용을 크게 보장한다.

대량의 공정응용에 따르면 회전식 RTO의 VOCs의 분해효률은 99.5% 에 달하고 열효률은 97% 에 달하며 그 수출입온도차는 섭씨 20도 좌우로서 RTO운행중의 열손실을 크게 낮추고 열에너지의 2차회수리용을 보장한다.회전밸브의 평온하고 련속적인 회전은 페기도관의 압력에 대한 영향이 ± 25pa에 불과하여 광학재료를 생산하는 공장에 있어서 극히 중요하다.분해 효율이 높기 때문에 회전식 RTO의 VOCs 입구 배기가스 농도는 10g/m에 달할 수 있다³。

3. 공정:

전환밸브는 기류가 축열침대에 진입하는 방향을 개변하여 축열구역과 방열구역의 교체전환을 실현하고 소각로내의 열량을 회수하며 고열에네르기회수률은 연료의 수요를 낮추어 운행원가를 절약한다.

시스템 VOC 농도가 기존 농도 (톨루엔 1200mg/m3, 톨루엔 1100mg/m3) 보다 크면 RTO는 보조연료 없이 VOC 산화분해 전제를 유지할 수 있으며 시스템 여열을 대외적으로 수출할 수 있다.

4.장단점:

이점:유기화합물을 함유한 거의 모든 배기가스를 처리할수 있다.풍량이 많고 농도가 낮은 유기 배기가스를 처리할 수 있다;유기 폐기 유량을 처리하는 탄성이 매우 크다(명목 유량 20%~120%).유기 폐기 중 VOC의 구성과 농도의 변화, 파동에 적응할 수 있다;배기가스에 소량의 먼지, 고체 입자가 섞여 있는 것에 민감하지 않다;모든 열연소정화법에서 열효율(>95%);적절한 폐기 농도 조건에서 보조 연료를 첨가하지 않고 자체 열 공급 조작을 실현한다;정화 효율이 높다(3실>99%);유지보수 작업량이 적고 조작이 믿을 만하다;유기 침전물은 주기적으로 축열체를 교체할 수 있다;전체 장치의 압력 손실이 적습니다.장치 수명이 길다.

단점:축열식 열소각로 장치는 세라믹 축열체를 사용하기 때문에 무게가 크다.장치는 부피가 커서 실외에만 놓을 수 있다;가능한 한 연속적인 작업이 필요합니다.일회성 투자 비용이 상대적으로 높습니다.유황과 질소, 할로겐을 함유한 유기물을 철저히 정화 처리할 수 없다.

5. 적용 범위:

고농도 배기가스 처리 RTO 장비도장 공정에 적용되는 건조로 폐기 처리, 페인트, 플라스틱 업계 폐기, 인쇄, 날염 및 화학 공업, 전기 수영 도장 설비 폐기 처리 및 화학 공업 전자 등 업계의 동종 폐기 처리.