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RTO蓄熱式氧化爐在苯酐生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

1、目前，有機(jī)廢氣的處理方法主要分為兩類：

(1）回收法：通過物理方法，用溫度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離有機(jī)廢氣，主要有炭吸附、變壓吸附、冷凝法及膜分離技術(shù)。

(2）消除法：主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、催化劑和微生物將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為CO2和H2O。消除法主要有熱氧化、催化燃燒、生物氧化等技術(shù)。

2蓄熱式氧化爐有機(jī)廢氣處理技術(shù)

2.1工作原理

蓄熱式氧化爐的英文表示為“RegenerativeThermal Oxidizer”，故簡稱為“RTO”。其工作原理是：生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣進(jìn)入蓄熱式氧化爐，首先與預(yù)熱好的蓄熱陶瓷換熱，被加熱到一定的溫度，然后進(jìn)入氧化室，在氧化室內(nèi)，廢氣中的有機(jī)物被氧化，轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。氧化反應(yīng)產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)另一組陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，進(jìn)而用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，免除了廢氣升溫的燃料消耗。蓄熱式氧化爐一般設(shè)計(jì)成兩個(gè)以上的室，每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱－放熱－清掃等程序，輪流切換，連續(xù)工作。RTO獨(dú)特的爐體結(jié)構(gòu)(如圖1)，可以保證有機(jī)廢氣在蓄熱氧化爐內(nèi)充分的混合，并有足夠長的停留時(shí)間，確保有機(jī)廢氣中的有機(jī)物質(zhì)被徹底氧化、分解，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2技術(shù)的適用對象及特點(diǎn)

蓄熱式氧化爐處理技術(shù)主要適用于處理低濃度、大風(fēng)量的工業(yè)有機(jī)廢氣。具有熱回收效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、凈化效率高、使用壽命長、維護(hù)保養(yǎng)容易、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。

3蓄熱式氧化爐在苯酐生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

3.1苯酐及其生產(chǎn)裝置簡介

苯酐，化學(xué)名為鄰苯二甲酸酐，是一種重要的有機(jī)化工原料，工業(yè)上主要用于生產(chǎn)塑料增塑劑、不飽和聚脂、醇酸樹脂以及染料、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥和食用糖精等。根據(jù)所用原料不同，苯酐的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要有鄰法和萘法兩種。我國苯酐的生產(chǎn)經(jīng)歷了由流化床到固定床、由萘法到鄰法再到萘、鄰法共存的發(fā)展過程。單套規(guī)模逐漸增大，自動(dòng)化程度越來越高，產(chǎn)品質(zhì)量越來越好。萘法苯酐的生產(chǎn)工藝流程如下：液體工業(yè)萘經(jīng)過泵送至萘汽化器,加熱使之汽化,然后萘蒸汽和空氣混合進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑作用下，萘被氧化成苯酐。反應(yīng)產(chǎn)物氣體自反應(yīng)器底部排出,經(jīng)過氣體冷卻器、預(yù)冷凝器和切換冷凝器冷卻后進(jìn)入粗苯酐罐。粗苯酐罐內(nèi)液體苯酐經(jīng)過泵輸送至預(yù)處理釜,加熱處理后的粗苯酐進(jìn)入輕組分塔和純苯酐精餾塔精餾處理,得到合格液體苯酐產(chǎn)品，切片、包裝。

3.2苯酐生產(chǎn)過程中有機(jī)廢氣的產(chǎn)生

在苯酐生產(chǎn)過程中，苯酐的捕集由切換冷凝器完成，經(jīng)捕集后剩余的氣體成為尾氣。由于尾氣中除了氮?dú)?、氧氣、二氧化碳外，還含有少量的苯酐、順酐、苯甲酸、萘醌等有機(jī)物，達(dá)不到環(huán)保排放要求，不能直接外排。

3.3RTO處理苯酐尾氣工藝

蓄熱氧化爐正式處理尾氣前，首先要進(jìn)行預(yù)熱，使蓄熱陶瓷達(dá)到規(guī)定的溫度，此項(xiàng)工作由配套的啟爐風(fēng)機(jī)和燃燒機(jī)來完成，燃料一般采用燃料油或天然氣。預(yù)熱完畢，蓄熱氧化爐進(jìn)入程序控制，閥門自動(dòng)切換，此時(shí)可將有機(jī)尾氣引入。尾氣進(jìn)入爐體，首先經(jīng)過氣體分布室按程序分布尾氣，然后尾氣進(jìn)入蓄熱室，蓄熱陶瓷將尾氣預(yù)熱到一定溫度，尾氣進(jìn)入氧化室，尾氣中所含的有機(jī)物質(zhì)在氧化室被充分氧化，轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的熱量，這部分熱量用來進(jìn)一步預(yù)熱其它室的蓄熱陶瓷，之后通過出氣閥排出，進(jìn)入煙氣管道，通過煙囪排放。如果尾氣中有機(jī)物含量較大，除了維持蓄熱氧化爐正常運(yùn)行外，還可通過配套的余熱鍋爐副產(chǎn)一定量的蒸汽，用于其它裝置的生產(chǎn)供熱等。為保證蓄熱氧化爐穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，生產(chǎn)控制設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度較高，壓力、溫度、液位等參數(shù)均能遠(yuǎn)傳到控制室，操作人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)出氣閥門開關(guān)采取程序自動(dòng)控制，某些參數(shù)設(shè)置高低線報(bào)警，部分關(guān)鍵部位設(shè)置連鎖控制，極大限度地保證設(shè)備及運(yùn)行安全。