如何選擇合適的有機(jī)廢氣處理設(shè)備

隨著工業(yè)的發(fā)展和城市人口的增長(zhǎng)，人們?cè)谏a(chǎn)和生活中排放的各種污染物越來(lái)越多，而有機(jī)廢氣污染物對(duì)環(huán)境和人們身體健康的影響在尤為嚴(yán)重。目前國(guó)內(nèi)外治理有機(jī)廢氣，通常采用活性炭吸附法，直接燃燒法，催化燃燒法，蓄熱式催化燃燒法等。

理論上，各種有機(jī)物都可以在高溫（800℃或300℃以上）下*氧化為CO2、H2O和其他組分的氧化物，但由于各種污染氣體中有機(jī)組分含量不同，廢氣排放溫度不同，風(fēng)量又不相同。
 

選擇有效有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的原則

為了給特定的應(yīng)用選擇zui合適型號(hào)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，我們要依據(jù)以下的資料：有機(jī)廢氣的排放流量，有機(jī)廢氣的排氣溫度，有機(jī)污染物質(zhì)濃度水平，有機(jī)污染物質(zhì)的類型，微粒散發(fā)的水平，需要達(dá)到的污染物控制水平。

一般來(lái)說(shuō)，可以基于上述的原則選擇適合的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，如果兩種或更多型式的氧化器都適合使用，我們會(huì)做一個(gè)基于一次型投資成本和設(shè)備的運(yùn)行成本 （催化劑、燃料和電力費(fèi)用）的詳細(xì)經(jīng)濟(jì)分析，以幫助客戶做出的選擇。
 

依據(jù)“有機(jī)廢氣的排放流量”，如果待處理有機(jī)廢氣的流量是在5,000 Nm3/h 以下，蓄熱式系統(tǒng)（RTO）大體來(lái)說(shuō)是不適用的。這是因?yàn)榕c熱回收式焚燒系統(tǒng)來(lái)比較，蓄熱式氧化器（RTO）的高成本大體上是不足以抵消它在節(jié)省燃料和電力消耗所帶來(lái)好處。流量大于50,000 Nm3/h 時(shí)， 熱回收熱力焚燒系統(tǒng)有嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)，這是因?yàn)樗麄儠?huì)產(chǎn)生非常高的燃料費(fèi)用。然而，如果工藝需要大量的熱能時(shí)，二級(jí)的熱回收鍋爐可以用來(lái)抵消高昂的燃料費(fèi)用，另一個(gè)例外是每年很少運(yùn)作，需處理大流量廢氣的應(yīng)急系統(tǒng)。 

依據(jù)“有機(jī)廢氣的排氣溫度”，如果待處理有機(jī)廢氣的溫度在大約300℃以上時(shí)，是不適合采用蓄熱式系統(tǒng)（RTO）的,這是因?yàn)楦邷氐拇幚碛袡C(jī)廢氣會(huì)大大降低換向閥的可靠性和壽命；另外，在這樣高的溫度時(shí), 建造RTO的高成本也不足以抵消在節(jié)省燃料和電力消耗所帶來(lái)好處。如果待處理有機(jī)廢氣的溫度超過(guò)500℃，采用熱回收式焚燒系統(tǒng)不如采用直燃式焚燒系統(tǒng)，因?yàn)樵谌剂舷牡牟罹嗵?，不足以抵消增加的熱回收器帶?lái)的投資成本。 

依據(jù)“污染物質(zhì)濃度水平”，待處理有機(jī)廢氣 的有機(jī)物濃度是影響選擇廢氣處理系統(tǒng)選擇的主要因素。直燃式氧化器能夠處理zui大濃度范圍的碳?xì)浠衔?，從十億分之一的濃度水平到純碳?xì)浠衔镎魵狻Ｈ绻袡C(jī)廢氣濃度超過(guò)25%，特別考慮要執(zhí)行措施來(lái)防止從氧化器到廢氣來(lái)源的回火。這種能處理大濃度范圍的彈性能力的代價(jià)是這種型式氧化器的高燃料成本。蓄熱式和熱回收式的氧化器都限制被處理有機(jī)廢氣的濃度必須少于 25%：對(duì)于蓄熱式系統(tǒng)，此限制是由于存在熱失控的危險(xiǎn)。對(duì)于熱回收式系統(tǒng)，是怕熱回收器被損壞。解決方法可以是往有機(jī)廢氣中摻入空氣以降低濃度或做更多的熱回收。 

依據(jù)“污染物質(zhì)的類型 ”，當(dāng)有機(jī)廢氣中含有高濃度的可轉(zhuǎn)化有機(jī)酸的物質(zhì)（如氯，氟， 硫和鹵素）時(shí)必須特別小心。他們會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕或令催化劑中毒。 

依據(jù)“微粒散發(fā)的水平 ”，當(dāng)有機(jī)廢氣中含有微小顆粒時(shí)也必須特別小心。 例如，當(dāng)廢氣中含有油霧顆粒時(shí)，它們會(huì)聚集在管道和氧化器較冷的部位，那這個(gè)設(shè)備就需要經(jīng)常清理。
不同有效廢氣處理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)比較 。
 

幾種不同的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)適用的行業(yè)和各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

熱回收式熱力焚燒系統(tǒng)（TIU），通常設(shè)計(jì)的廢氣氧化溫度為 750-820℃，停留時(shí)間為1秒左右。通常采用不銹鋼材質(zhì)的管式換熱器做熱回收。系統(tǒng)的熱效率一般為 40% 到75%，有機(jī)物凈化率可達(dá)99%以上。 
 
該系統(tǒng)的一般應(yīng)用在有機(jī)廢氣流量為 1,000-50,000 Nm3/h ，－廢氣濃度為 15％到40％，用于生產(chǎn)過(guò)程中需要大量熱能的場(chǎng)合。例如：汽車涂裝、彩鋼板生產(chǎn)、化工生產(chǎn)、熱移 印刷和藥物生產(chǎn)等。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是適中的一次性投資；在處理高和中濃度的有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本較低 。缺點(diǎn)是在處理低濃度有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本較高；管式熱交換器只是在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，才有較長(zhǎng)的壽命 。

催化式焚燒系統(tǒng)（CIU）通常設(shè)計(jì)的廢氣氧化溫度為260-350℃。通常采用翅板式對(duì)流換熱器來(lái)預(yù)熱待處理有機(jī)廢氣。系統(tǒng)的熱效率一般為50%到80%, 典型的有機(jī)物凈化率為98%左右。  

該系統(tǒng)一般應(yīng)用在有機(jī)廢氣流量為1,000-10 0,000 Nm3/h，廢氣濃度為5％到15％，常用于生產(chǎn)過(guò)程中需要少量熱能的場(chǎng)合。例如：轉(zhuǎn)輪印刷、食品烘烤、化工生產(chǎn)等。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是較低的一次性投資；在處理較低濃度的有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本較低；維護(hù)費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是適合處理有機(jī)廢氣濃度在20％以下的有機(jī)廢氣；催化劑有中毒的可能。

蓄熱式焚燒系統(tǒng)（RTO）通常設(shè)計(jì)的廢氣氧化溫度為810-980℃。采用陶瓷蓄熱體來(lái)預(yù)熱待處理有機(jī)廢氣。系統(tǒng)的熱效率一般為80% 到95%, 三室RTO有機(jī)物凈化率為99%以上，二室RTO有機(jī)物凈化率為95%左右。

該系統(tǒng)一般應(yīng)用在有機(jī)廢氣流量為5,000-200 ,000 Nm3/h，廢氣濃度為1％到10％，常用于生產(chǎn)過(guò)程中不需要或需要少量熱能的場(chǎng)合。例如：轉(zhuǎn)輪印刷、食品處理、表面涂裝生產(chǎn)等。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在處理大流量低濃度的有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本非常低。缺點(diǎn)是較高的一次性投資；不適合處理高濃度的有機(jī)廢氣；有很多運(yùn)動(dòng)部件，需要較多的維護(hù)工作。