Для чего используется каталитическое оборудование для сжигания тепла LQ-RCO при очистке ЛОС?

Для чего предназначено оборудование для каталитического сжигания тепла LQ-RCO

LQ-RCO оборудование для каталитического сжигания тепла промышленный обработка ЛОС оборудование, созданное для расщепления органических соединений в выхлопных газах предприятий на углекислый газ и водяной пар с помощью процесса регенеративного каталитического окислителя. Проще говоря, система втягивает отходящие газы, содержащие растворители или запахи, повышает их температуру с помощью накопленного тепла, а не свежего топлива, на протяжении большей части цикла, пропускает поток через слой катализатора при умеренной температуре реакции и высвобождает поток очищенного газа, который содержит гораздо меньше летучих органических соединений, чем входящий поток. Этот тип печи для сжигания тепла обычно устанавливается после покрасочных линий, печей, печатных станков и химических реакторов, где требуется непрерывная очистка отходящих газов.

Как часть оборудование для сжигания Регенеративный каталитический окислитель LQ-RCO сочетает в себе низкотемпературное каталитическое окисление с технологией керамического аккумулирования тепла. Такое сочетание позволяет установке рекуперировать большую часть тепла реакции и повторно использовать его для предварительного нагрева поступающего отходящего газа, что, в свою очередь, снижает потребность в дополнительном топливе или электрическом нагреве и снижает температуру газа, выходящего из дымовой трубы. Показанное ниже оборудование представляет собой типичную установку для каталитического сжигания тепла LQ-RCO, корпус, смотровые панели и соединительные воздуховоды видны снаружи.

Рисунок 1. Установленное на объекте теплоаккумулирующее оборудование для каталитического сжигания LQ-RCO: изолированный корпус слева и установленный блок с соединительными воздуховодами справа.

Принцип работы термического окислителя, лежащий в основе системы RCO

Понимание принципа работы термического окислителя системы RCO начинается с последовательности запуска. Перед подключением отходящего газа к оборудованию нагревательная камера и керамический теплоаккумулирующий слой предварительно нагреваются электрическим способом. Как только заданная температура достигается, источник отходящих газов открывается, и соответствующий вентилятор втягивает газ в установку. Поступающий поток сначала обменивается теплом с предварительно нагретым теплоаккумулирующим керамическим телом, воспринимая первое повышение температуры, затем поступает в зону нагрева для второго повышения температуры, пока не достигнет уровня, необходимого для каталитической реакции.

Оттуда газ поступает в каталитическую камеру, где органические соединения вступают в реакцию над слоем катализатора с образованием углекислого газа и воды, выделяя при этом тепловую энергию. Обработанный чистый газ затем отдает часть этого тепла обратно второму керамическому корпусу, аккумулирующему тепло, прежде чем оно будет выпущено вентилятором. Входная термопара на стороне вытяжного вентилятора постоянно контролирует температуру газа, и как только заданное значение достигается, переключающий клапан меняет положение, так что поток отработанного газа и поток чистого газа меняют местами камеры. Этот регенеративный цикл повторяется непрерывно, что является основной идеей каждого регенеративного каталитического окислителя, а также причиной того, что эту технологию иногда группируют вместе с регенеративным термическим окислителем в общих ссылках на диаграммы термического окислителя, даже если в них используются разные температуры реакции.

Рисунок 2. Упрощенный изометрический вид корпуса системы RCO с каталитической камерой, двумя камерами аккумулирования тепла, впускными и переключающими клапанами, термопарой и положениями вентиляторов, отмеченными для справки.

Двухкамерный процесс переключения и цикл рекуперации тепла

Большинство конструкций каталитических мусоросжигательных печей этого типа работают с двумя камерами хранения тепла, которые по очереди поглощают и выделяют тепло, а LQ-RCO также может быть сконфигурирован с тремя камерами, когда требуется более высокая эффективность очистки. В том, что можно назвать Процессом 1, первая камера поглощает тепло из поступающего выхлопного газа, в то время как вторая камера высвобождает накопленное тепло, когда чистый газ проходит через нее на выходе. После того, как переключающий клапан меняет положение, в Процессе 2 роли меняются: первая камера теперь выделяет накопленное ею тепло, а вторая камера начинает поглощать тепло из следующей партии входящих выхлопных газов. Каталитическая камера расположена между двумя камерами хранения тепла и является местом фактического каталитического разложения органических соединений в обоих процессах.

Эффективность очистки RCO, использование энергии и показатели выбросов

Поскольку катализатор снижает температуру, необходимую для окисления, система каталитического сгорания LQ-RCO обычно реагирует при от 250°С до 500°С , значительно ниже температуры, необходимой термическому окислителю с открытым пламенем для достижения такого же результата разрушения. Работа в этом диапазоне более низких температур также является причиной того, что оборудование описывается как низкотемпературная система окисления, и это одна из причин, по которой образование оксидов азота остается низким по сравнению с методами высокотемпературного сжигания. Согласно спецификации производителя, двухкамерная конфигурация RCO обычно достигает эффективности очистки около 95 процентов , а трехкамерная конфигурация может достигать более 98 процентов , а серия оборудования в целом оценивается в 99 процентов или выше эффективность очистки в стандартных условиях испытаний. Эффективность термической рекуперации, которая отражает, какая часть тепла реакции повторно используется для предварительного нагрева поступающего газа, а не теряется в блоке термического окислителя, обычно достигает более 95 процентов, а потребление энергии может составлять всего 8 ватт-часов на нормальный кубический метр очищенного газа.

На приведенной выше диаграмме сравнивается типичная эффективность очистки двухкамерной и трехкамерной системы RCO. Добавление третьей камеры аккумулирования тепла дает газовому потоку дополнительный проход через регенеративный слой, поэтому трехкамерная компоновка имеет тенденцию обеспечивать более высокий показатель эффективности при той же нагрузке на очистку отходящих газов. Эта разница имеет наибольшее значение, когда на предприятии действуют строгие ограничения на выбросы органических отходов или когда концентрация паров растворителя на входе относительно высока. Для более легких условий эксплуатации двухкамерная система RCO по-прежнему может с комфортом удовлетворить большинство региональных требований по очистке отходящих газов, сохраняя при этом меньшую занимаемую площадь оборудования и керамический объем аккумулирования тепла. Выбор между двумя конфигурациями обычно представляет собой баланс между требуемой эффективностью очистки, доступным пространством для установки и характеристиками конкретного обрабатываемого потока отходящих газов.

Термический окислитель, мусоросжигательный завод или факельная установка: где подходит каталитическое окисление

Термический окислитель против мусоросжигателя

В повседневном языке растений термины «термический окислитель» и «инсинератор» часто используются для обозначения одного и того же семейства оборудования, использующего тепло для уничтожения органических паров. Практическая разница обычно сводится к температуре и использованию катализатора. Печь общего назначения или регенеративный термический окислитель обычно работают только за счет тепла и требуют более высоких температур в камере, часто в диапазоне от 700°C до 800°C или выше, чтобы уничтожить ту же органическую нагрузку, которую каталитическая печь RCO может обработать при температуре от 300°C до 500°C. Печь для сжигания кислого газа представляет собой родственную категорию, построенную из коррозионностойких материалов для потоков, образующих кислотные побочные продукты во время сгорания, и обычно она по-прежнему зависит от чистого термического разрушения, а не от слоя катализатора.

Термический окислитель против факела

Факел обычно используется для прерывистых, больших объемов или потоков защитного газа, а не для непрерывных паров растворителя низкой концентрации, и он редко включает в себя рекуперацию тепла. Регенеративная термическая окислительная система или система RCO, напротив, предназначена для непрерывной очистки отходящих газов и сочетается с аккумулированием тепла, так что большая часть энергии реакции используется повторно, а не выбрасывается непосредственно в атмосферу. Это одна из причин, почему оборудование каталитического окислителя чаще выбирается для линий окраски в стационарном режиме, выхлопных газов при производстве печатных плат и аналогичных операций по непрерывной очистке органических отходов, в то время как факелы остаются более распространенными для периодического или аварийного сброса газа.

Приведенная выше радиолокационная диаграмма дает общую качественную картину сравнения каталитического окисления с термическим окислением и сжиганием на факелах по пяти характеристикам, обычно обсуждаемым в отраслевой литературе: требуемая рабочая температура, энергоэффективность, контроль образования NOx, занимаемая площадь оборудования и степень рекуперации тепла. Эти рейтинги описывают общие технологические модели, а не гарантированные результаты для какого-либо конкретного объекта, поскольку фактические результаты зависят от состава отходящих газов, скорости потока и концентрации на конкретном объекте. Каталитическое окисление обычно требует более низкой температуры реакции и имеет тенденцию обеспечивать более высокую рекуперацию тепла и контроль выбросов NOx по сравнению с сжиганием на факелах, при котором в основном экономятся занимаемая площадь и непрерывная работа в пользу простоты обращения с прерывистым газом. Регенеративный термический окислитель находится между ними по большинству этих параметров, поскольку он восстанавливает тепло аналогично системе RCO, но без снижения температуры реакции за счет катализатора. Инженеры обычно используют подобные сравнения в качестве отправной точки, а затем подтверждают правильную технологию с помощью анализа состава отходящих газов, специфичного для обрабатываемой технологической линии.

От РКО-10 до РКО-200: масштабирование объема воздуха и мощности нагрева

Линия оборудования LQ-RCO VOC состоит из двенадцати стандартных моделей, от РКО-10 до РКО-200, что позволяет предприятию согласовывать объем обрабатываемого воздуха с фактическим потоком выхлопных газов, выходящих из производственной линии, а не завышать или занижать размеры устройства. Объем обрабатываемого воздуха варьируется от 1000 кубических метров в час на самой маленькой модели РКО-10 до 20000 кубических метров в час на модели РКО-200, а мощность нагрева варьируется от 30 до 300 киловатт в том же диапазоне. Другие характеристики объема воздуха, выходящие за рамки этой стандартной таблицы, также могут быть разработаны по запросу, а предварительный подогрев топлива может быть добавлен, если это указано во время заказа.

На этой линейной диаграмме отслеживается объем очищаемого воздуха для всех двенадцати стандартных моделей RCO, а устойчивая восходящая кривая показывает, насколько точно серия моделей соответствует фактическим требованиям к потоку выхлопных газов, а не прыгает большими, трудно соответствующими шагами. Предприятие с одной небольшой покрасочной камерой может хорошо обслуживаться RCO-10 или РКО-15 производительностью от 1000 до 1500 кубических метров в час, в то время как для более крупного многопоточного предприятия по нанесению покрытия может потребоваться РКО-60 или выше. Поскольку кривая между соседними моделями довольно плавная, большинство показателей расхода выхлопных газов, измеренных во время обследования объекта, можно сопоставить со стандартной моделью, не прибегая к полностью индивидуальному проектированию. Такое сопоставление модели с потоком является обычным первым шагом при определении системы RCO, поскольку объем обрабатываемого воздуха во многом определяет размер сосуда, выбор вентилятора и диаметр воздуховода. Правильное подбор объема воздуха также оказывает прямое влияние на потребление энергии, поскольку установка слишком большого размера, обрабатывающая меньший фактический поток, имеет тенденцию использовать больше энергии на единицу перерабатываемого отходящего газа, чем установка правильного размера.

В столбчатой ​​диаграмме выше показана установленная тепловая мощность для тех же двенадцати моделей RCO, которая увеличивается с 30 киловатт на RCO-10 до 300 киловатт на RCO-200. Нагревательная мощность в основном охватывает электрические нагревательные трубки, используемые во время запуска и в периоды, когда теплотворной способности отходящих газов самой по себе недостаточно для поддержания температуры каталитической реакции. Поскольку керамический слой аккумулирования тепла восстанавливает большую часть тепла реакции, как только установка достигает устойчивого режима работы, установленная тепловая мощность обычно требуется лишь периодически, а не постоянно. Более крупным моделям требуется пропорционально больше мощности нагрева, главным образом потому, что они содержат больший объем теплоаккумулирующей керамики и катализатора, которым требуется больше энергии для нагревания до температуры во время холодного запуска. Рассмотрение этой кривой мощности нагрева наряду с кривой объема обрабатываемого воздуха дает достаточно полное первое представление как о тепловой мощности, так и о необходимой пропускной способности, прежде чем переходить к подробному выбору оборудования.

Ко всей таблице применимы два примечания. Во-первых, характеристики объема воздуха, выходящие за рамки этого стандартного диапазона, все равно могут быть разработаны на основе проекта, если поток выхлопных газов объекта находится между двумя стандартными моделями или превышает рейтинг RCO-200. Во-вторых, взрывозащищенная форма, используемая в линейке LQ-RCO, представляет собой рельефную конструкцию мембранного типа, которая применяется независимо от выбранной модели.

Отрасли промышленности, которые полагаются на очистку органических отходов с помощью RCO

Потребности в очистке отходящих газов растворителями возникают в широком спектре производственных секторов, и линия оборудования LQ-RCO обычно используется везде, где технологическая линия выделяет органические пары, которые необходимо улавливать и обрабатывать перед выпуском. Общие приложения включают следующее.

1. Производство автомобилей и машиностроения, включая покрасочные линии и печи для отверждения, где покрытия на основе растворителей выделяют органические отходящие газы.
2. Электронное производство, особенно органические отходы, образующиеся при производстве печатных плат.
3. Электротехническое производство, включая процессы обработки изоляции эмалью проводов.
4. Процессы легкой промышленности, такие как производство обуви и производство клеевых покрытий, сопровождаются образованием органических отходящих газов и запаха.
5. Печать и цветная печать, где чернила на основе растворителей являются распространенным источником отходящих газов.
6. Металлургические и сталелитейные процессы, производство угольных электродов, химический синтез, такой как производство АБС-пластика, и нефтепереработка — все эти процессы могут привести к образованию органических отходящих газов, что требует принятия мер по контролю ЛОС на химических предприятиях.

Общей нитью во всех этих секторах является непрерывный или полунепрерывный поток выхлопных газов, содержащий бензол, кетон, сложный эфир, спирт, эфир, альдегид, фенол или подобные органические соединения, а также общий запах. Это тип профиля отходящих газов, для обработки которого обычно подходит каталитический окислитель RCO, поскольку слой катализатора выбирается для работы с этим широким семейством органических соединений, а не с одним конкретным растворителем.

Почему предприятия выбирают регенеративные каталитические окислители для промышленного контроля ЛОС

Когда предприятие сравнивает варианты оборудования для контроля загрязнения воздуха с новой или модернизированной системой очистки выхлопных газов, регенеративный каталитический окислитель, как правило, используется по ряду последовательных причин. Комбинация низкотемпературного окисления и керамического аккумулирования тепла означает, что для поддержания реакции требуется меньше вспомогательной энергии после того, как установка нагреется до нужной температуры, что отражается в показателях низкого энергопотребления, обсуждавшихся ранее. Работа при температуре от 250°C до 500°C вместо более высокого диапазона, используемого при чистом термическом окислении, также ограничивает образование NOx, поддерживая класс отсутствия вторичного загрязнения оборудования при нормальных условиях эксплуатации.

• Высокая степень автоматизации: переключение клапанов и контроль температуры осуществляются системой управления, а не вручную.
• Диапазон модульных моделей от RCO-10 до RCO-200 позволяет подобрать промышленную систему контроля ЛОС в соответствии с фактическим потоком выхлопных газов, а не использовать универсальный блок.
• Опциональная двухкамерная или трехкамерная конфигурация, позволяющая предприятию достичь определенного уровня эффективности очистки при очистке органических отходов.
• Совместимость с широким спектром органических соединений, включая бензол, кетон, сложный эфир, спирт, эфир, альдегид и отходящие газы фенольного типа, а также общие запахи.

В совокупности эти характеристики являются причиной того, что систему сжигания ЛОС, построенную на основе регенеративного каталитического окисления, часто выбирают для непрерывной работы системы очистки выхлопных газов в установках нанесения покрытий, электроники, печати и химической обработки, где для предприятия важны как нормативный предел выбросов, так и ежедневные эксплуатационные расходы на оборудование.

О Lvquan Environmental Protection Technology Co., Ltd.

Компания Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd. расположена в Гаою, Янчжоу, городе, который часто называют северными воротами провинции Цзянсу. Компания является акционерным предприятием, созданным путем сотрудничества профессионалов, каждый из которых несет более чем 30 лет имеет опыт проектирования и производства оборудования для очистки летучих органических соединений и работает как специализированный производитель инженерного оборудования для очистки органических отходов с летучими органическими соединениями.

Компания имеет уставный капитал в размере 22 миллиона юаней с основными фондами, близкими к 40 миллионов юаней и совокупные активы, близкие к 60 миллионов юаней . Производство осуществляется на заводских площадях площадью около 9800 квадратных метров , поддержанный более чем 200 комплектов различного обрабатывающего оборудования и команда из примерно 120 сотрудников , с годовой производственной мощностью около 100 миллионов юаней . Такой масштаб собственного производства позволяет изготавливать теплоаккумулирующее каталитическое мусоросжигательное оборудование, включая серию LQ-RCO, описанную в этой статье, от структурного корпуса до окончательной сборки и испытаний.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Для чего используется регенеративное каталитическое окисление?

Регенеративное каталитическое окисление используется для очистки органических отходящих газов из промышленных выхлопных газов, превращая летучие органические соединения в диоксид углерода и воду через слой катализатора в сочетании с керамическим аккумулированием тепла, что снижает энергию, необходимую для поддержания реакции.

В2. В чем разница между системой RCO и регенеративным термическим окислителем?

В системе RCO используется катализатор для снижения необходимой температуры реакции, обычно примерно до 300–500 °C, тогда как регенеративный термический окислитель обычно работает только за счет тепла и требует более высокой температуры в камере для достижения сопоставимого результата разрушения.

Вопрос 3. При какой каталитической температуре работает оборудование LQ-RCO?

Каталитическая камера LQ-RCO обычно работает при температуре от 300°C до 500°C, что соответствует температурному диапазону, необходимому для реакции каталитического разложения, в результате которой из органических соединений в отходящих газах образуются углекислый газ и вода.

Вопрос 4. Как переключающий клапан влияет на очистку отходящих газов?

Переключающий клапан изменяет путь потока, как только термопара на входе вытяжного вентилятора подтверждает достижение заданной температуры, направляя отработанный газ в камеру, которая ранее выделяла тепло для очистки газа, что поддерживает непрерывный регенеративный цикл.

Вопрос 5. Можно ли настроить оборудование LQ-RCO на определенный объем воздуха?

Да, стандартный модельный ряд охватывает от 1000 до 20 000 кубических метров в час для двенадцати моделей, а характеристики объема воздуха за пределами этого диапазона могут быть разработаны отдельно на основе фактического расхода выхлопных газов на объекте.