Za što se LQ-RCO oprema za katalitičko spaljivanje topline koristi u obradi VOC-a?

Za što je dizajnirana LQ-RCO oprema za katalitičko spaljivanje topline

LQ-RCO oprema za katalitičko spaljivanje topline je industrijski HOS tretman oprema izgrađena za razgradnju organskih spojeva u tvorničkim ispušnim strujama u ugljični dioksid i vodenu paru kroz regenerativni proces katalitičke oksidacije. Jednostavnim rječnikom rečeno, sustav uvlači otpadni plin pun otapala ili mirisa, povećava njegovu temperaturu uz pomoć pohranjene topline, a ne svježeg goriva tijekom većeg dijela ciklusa, prolazi struju kroz sloj katalizatora na umjerenoj temperaturi reakcije i ispušta struju pročišćenog plina koja nosi mnogo manje hlapljivih organskih spojeva od ulazne struje. Ova vrsta spalionice za skladištenje topline obično se postavlja nizvodno od linija za bojanje, peći, tiskarskih strojeva i kemijskih reaktora gdje je potrebna kontinuirana obrada otpadnog plina.

Kao komad oprema za spaljivanje , LQ-RCO regenerativni katalitički oksidator kombinira niskotemperaturnu katalitičku oksidaciju s keramičkom tehnologijom skladištenja topline. Ovo uparivanje omogućuje jedinici povrat velikog udjela reakcijske topline i njegovu ponovnu upotrebu za predgrijavanje ulaznog otpadnog plina, što zauzvrat smanjuje potrebu za pomoćnim gorivom ili električnim grijanjem i snižava temperaturu plina koji napušta dimnjak. Dolje prikazana oprema je reprezentativna instalacija opreme za katalitičko spaljivanje LQ-RCO pohrane topline, s kućištem, kontrolnim pločama i spojnim kanalima vidljivim izvana.

Slika 1. LQ-RCO oprema za katalitičko spaljivanje topline na lokaciji, prikazana s izoliranim kućištem s lijeve strane i instaliranom jedinicom sa spojnim kanalima s desne strane.

Princip rada toplinskog oksidatora iza RCO sustava

Razumijevanje principa rada toplinskog oksidatora RCO sustava počinje s redoslijedom pokretanja. Prije nego što se otpadni plin spoji na opremu, komora za grijanje i keramički sloj za pohranu topline prethodno se zagrijavaju električnim putem. Kada se postigne zadana temperatura, otvara se izvor otpadnog plina i odgovarajući ventilator uvlači plin u jedinicu. Dolazna struja prvo izmjenjuje toplinu s prethodno zagrijanim keramičkim tijelom za pohranu topline, podižući prvi porast temperature, zatim ulazi u zonu grijanja za drugo povećanje temperature dok ne dosegne razinu potrebnu za katalitičku reakciju.

Odatle plin ulazi u katalitičku komoru, gdje organski spojevi reagiraju preko sloja katalizatora stvarajući ugljični dioksid i vodu uz oslobađanje toplinske energije. Obrađeni, čisti plin zatim vraća dio te topline drugom keramičkom tijelu za skladištenje topline prije nego što ga ispusti ventilator. Ulazni termoelement na strani ispušnog ventilatora kontinuirano provjerava temperaturu plina, a kada se postigne zadana vrijednost, preklopni ventil mijenja položaj tako da struja otpadnog plina i struja čistog plina zamjenjuju komore. Ovaj se regenerativni ciklus kontinuirano ponavlja, što je temeljna ideja iza svakog regenerativnog katalitičkog oksidatora i također je razlog zašto se tehnologija ponekad grupira zajedno s regenerativnim toplinskim oksidatorom u općim referencama na dijagramu toplinskog oksidatora, iako ta dva koriste različite reakcijske temperature.

Slika 2. Pojednostavljeni izometrijski prikaz kućišta RCO sustava, s katalitičkom komorom, dvostrukim komorama za pohranu topline, ulaznim i preklopnim ventilima, termoparom i položajima ventilatora označenim kao referenca.

Dvokomorni sklopni proces i ciklus povrata topline

Većina dizajna katalitičkih spalionica ovog tipa radi na dvije komore za pohranjivanje topline koje naizmjenično apsorbiraju i otpuštaju toplinu, a LQ-RCO se također može konfigurirati s tri komore kada je potrebna veća ciljna učinkovitost pročišćavanja. U onome što se može nazvati procesom 1, prva komora apsorbira toplinu iz ulaznog ispušnog plina, dok druga komora oslobađa pohranjenu toplinu dok čisti plin prolazi kroz nju na svom izlazu. Nakon što preklopni ventil promijeni položaj, uloge se mijenjaju u procesu 2, prva komora sada oslobađa toplinu koju je pohranila, dok druga komora počinje apsorbirati toplinu iz sljedeće serije ulaznog ispušnog plina. Katalitička komora nalazi se između dvije komore za skladištenje topline iu njoj se odvija stvarna katalitička razgradnja organskih spojeva u oba procesa.

RCO učinkovitost pročišćavanja, korištenje energije i performanse emisija

Budući da katalizator snižava temperaturu potrebnu za oksidaciju, LQ-RCO sustav katalitičkog izgaranja obično reagira na 250°C do 500°C , znatno ispod temperature koja je potrebna toplinskom oksidansu s otvorenim plamenom da postigne isti ishod razaranja. Rad u ovom prozoru niže temperature također je razlog zašto se oprema opisuje kao sustav oksidacije na niskim temperaturama, i to je jedan od razloga zašto stvaranje dušikovog oksida ostaje nisko u usporedbi s metodama izgaranja na visokim temperaturama. Prema tablici sa specifikacijama proizvođača, RCO konfiguracija s dvije komore općenito postiže učinkovitost pročišćavanja od oko 95 posto , dok konfiguracija s tri komore može doseći preko 98 posto , a serija opreme u cjelini ocijenjena je na 99 posto ili više učinkovitost pročišćavanja u standardnim uvjetima ispitivanja. Učinkovitost toplinske oporabe, koja odražava koliko se reakcijske topline ponovno koristi za predgrijavanje ulaznog plina umjesto da se gubi u dimnjaku toplinskog oksidatora, općenito doseže preko 95 posto, a potrošnja energije može biti samo 8 watt-sati po normalnom kubnom metru tretiranog plina.

Gornji grafikon uspoređuje tipičnu učinkovitost pročišćavanja između dvokomornog i trokomornog RCO rasporeda. Dodavanje treće komore za skladištenje topline daje struji plina dodatni prolaz kroz regenerativni sloj, zbog čega raspored s tri komore ima tendenciju postizanja veće brojke učinkovitosti pri istoj obradi otpadnog plina. Ova razlika je najvažnija kada se postrojenje suočava sa strogim ograničenjem ispuštanja organskog otpadnog plina ili kada je ulazna koncentracija para otapala relativno visoka. Za lakše primjene, dvokomorni RCO sustav još uvijek može udobno zadovoljiti većinu regionalnih zahtjeva za obradu otpadnog plina, a istovremeno zadržati otisak opreme i keramički volumen skladištenja topline manjim. Odabir između dvije konfiguracije općenito je ravnoteža između potrebne učinkovitosti pročišćavanja, dostupnog prostora za ugradnju i karakteristika specifičnog toka otpadnog plina koji se obrađuje.

Toplinski oksidator nasuprot spalionici nasuprot baklji: Gdje se uklapa katalitička oksidacija

Toplinski oksidator nasuprot spalionici

U svakodnevnom jeziku biljaka izrazi termalni oksidans i spalionica često se slobodno koriste za istu obitelj opreme koja koristi toplinu za uništavanje organskih para. Praktična razlika obično se svodi na temperaturu i upotrebu katalizatora. Opća spalionica ili regenerativna toplinska oksidacija obično se oslanjaju samo na toplinu i trebaju više temperature u komori, često u rasponu od 700°C do 800°C ili više, kako bi se uništio isti organski teret koji RCO katalitička spalionica može obraditi na 300°C do 500°C. Spalionica kiselog plina srodna je kategorija izgrađena od materijala otpornih na koroziju za struje koje stvaraju kisele nusproizvode tijekom izgaranja, a obično i dalje ovisi o čistoj toplinskoj destrukciji, a ne o sloju katalizatora.

Toplinski oksidans protiv baklje

Baklja se općenito koristi za isprekidane, velike količine ili sigurnosne struje plina, a ne za kontinuiranu nisku koncentraciju para otapala, i rijetko uključuje povrat topline. Suprotno tome, regenerativni toplinski oksidator ili RCO sustav izgrađen je za kontinuiranu obradu otpadnog plina i uparen je sa skladištem topline tako da se većina reakcijske energije ponovno koristi, a ne ispušta izravno u atmosferu. Ovo je dio razloga zašto se oprema za katalitički oksidans češće odabire za stacionarne linije za bojanje, ispušne plinove proizvodnje PCB-a i slične kontinuirane dužnosti obrade organskog otpadnog plina, dok baklje ostaju uobičajenije za povremeno ili hitno oslobađanje plina.

Gornji radarski dijagram daje opću, kvalitativnu sliku usporedbe katalitičke oksidacije s samo toplinskom oksidacijom i spaljivanjem u pet karakteristika o kojima se obično govori u industrijskoj literaturi: potrebna radna temperatura, energetska učinkovitost, kontrola stvaranja NOx, otisak opreme i stupanj povrata topline. Ove ocjene opisuju široke tehnološke obrasce, a ne zajamčene rezultate za bilo koju specifičnu lokaciju, budući da stvarni rezultati ovise o sastavu otpadnog plina, brzini protoka i koncentraciji u određenom postrojenju. Katalitička oksidacija općenito zahtijeva nižu reakcijsku temperaturu i ima tendenciju da pokaže snažniji povrat topline i kontrolu NOx u odnosu na spaljivanje, koje uglavnom mijenja trag i kontinuirani rad za jednostavnost u rukovanju povremenim plinom. Regenerativni toplinski oksidator nalazi se između dva na većini ovih dimenzija, budući da vraća toplinu slično RCO sustavu, ali bez snižavanja temperature reakcije kroz katalizator. Inženjeri obično koriste ovakve usporedbe kao početnu točku, a zatim potvrđuju pravu tehnologiju analizom sastava otpadnog plina specifičnom za procesnu liniju koja se obrađuje.

RCO-10 do RCO-200: Skaliranje volumena zraka i snage grijanja

Linija opreme LQ-RCO VOC organizirana je u dvanaest standardnih modela, od RCO-10 do RCO-200, tako da postrojenje može uskladiti volumen zraka za tretman sa stvarnim protokom ispušnih plinova koji izlazi iz njegove proizvodne linije, a ne predimenzionirati ili premaliti jedinicu. Skala volumena zraka za tretman od 1000 kubnih metara na sat na najmanjem modelu RCO-10 do 20000 kubnih metara na sat na modelu RCO-200, a snaga grijanja kreće se od 30 kilovata do 300 kilovata u istom rasponu. Ostale specifikacije volumena zraka izvan ove standardne tablice također se mogu dizajnirati na zahtjev, a predgrijavanje goriva može se dodati kada je navedeno u trenutku narudžbe.

Ovaj linijski grafikon prati volumen zraka za tretman u svih dvanaest standardnih RCO modela, a stabilna uzlazna krivulja pokazuje koliko blisko serija modela slijedi stvarne zahtjeve protoka ispušnih plinova umjesto da skače u velikim koracima koje je teško uskladiti. Postrojenje s jednom malom kabinom za bojanje moglo bi dobro poslužiti RCO-10 ili RCO-15 s kapacitetom od 1000 do 1500 kubičnih metara na sat, dok bi za veću višelinijsku operaciju premazivanja mogao biti potreban RCO-60 ili noviji. Budući da je krivulja prilično glatka između susjednih modela, većina protoka ispušnih plinova izmjerenih tijekom istraživanja mjesta može se uskladiti sa standardnim modelom bez pribjegavanja potpuno prilagođenom dizajnu. Ova vrsta mapiranja modela prema protoku uobičajeni je prvi korak u specifikaciji RCO sustava, budući da volumen zraka za tretman uvelike određuje veličinu posude, odabir ventilatora i promjer kanala. Ispravno usklađivanje volumena zraka također ima izravan učinak na potrošnju energije, budući da prevelika jedinica koja obrađuje manji stvarni protok koristi više energije po jedinici obrađenog otpadnog plina nego jedinica odgovarajuće veličine.

Gornji grafikon u stupcima prikazuje instaliranu snagu grijanja za istih dvanaest RCO modela, koja raste od 30 kilovata na RCO-10 do 300 kilovata na RCO-200. Snaga grijanja uglavnom pokriva električne grijaće cijevi koje se koriste tijekom pokretanja i tijekom razdoblja kada ogrjevna vrijednost otpadnog plina nije dovoljna sama za održavanje temperature katalitičke reakcije. Budući da keramički sloj za pohranu topline vraća veliki dio reakcijske topline nakon što jedinica postigne stabilan rad, instalirana snaga grijanja općenito je potrebna samo povremeno, a ne kontinuirano. Veći modeli trebaju proporcionalno veću snagu grijanja uglavnom zato što drže veći volumen keramike za skladištenje topline i katalizatora, što zahtijeva više energije za postizanje temperature tijekom hladnog pokretanja. Pregled ove krivulje snage grijanja uz krivulju volumena zraka za obradu daje razumno potpunu prvu sliku potrebnog toplinskog i protoka prije nego što se krene u detaljan odabir opreme.

Dvije se napomene odnose na cijelu tablicu. Prvo, specifikacije volumena zraka izvan ovog standardnog raspona još uvijek se mogu projektirati na temelju projekta kada protok ispušnih plinova u objektu pada između dva standardna modela ili premašuje RCO-200 ocjenu. Drugo, oblik otporan na eksploziju koji se koristi u LQ-RCO liniji je reljefni dizajn tipa membrane, koji se primjenjuje bez obzira na odabrani model.

Industrije koje se oslanjaju na obradu organskog otpadnog plina s RCO

Potrebe za obradom otpadnog plina s otapalima pojavljuju se u širokom rasponu proizvodnih sektora, a linija opreme LQ-RCO općenito je specificirana gdje god procesna linija ispušta organske pare koje je potrebno uhvatiti i obraditi prije ispuštanja. Uobičajene primjene uključuju sljedeće.

1. Proizvodnja automobila i strojeva, pokrivanje linija za bojanje i peći za sušenje gdje premazi na bazi otapala ispuštaju organski otpadni plin.
2. Elektronička proizvodnja, posebno organski otpadni plin koji nastaje tijekom proizvodnje tiskanih ploča.
3. Proizvodnja električne opreme, uključujući procese obrade izolacije za emajlirane žice.
4. Procesi lake industrije kao što su proizvodnja cipela i operacije premazivanja ljepilom koji stvaraju organski otpadni plin i miris.
5. Tiskanje i ispis u boji, gdje su tinte na bazi otapala uobičajeni izvor otpadnih plinova.
6. Metalurški i čelični procesi, proizvodnja ugljičnih elektroda, kemijska sinteza kao što je proizvodnja ABS-a i rafiniranje nafte, a sve to može generirati organski otpadni plin koji zahtijeva mjere kontrole VOC-a u kemijskom postrojenju.

Kroz ove sektore, zajednička nit je kontinuirani ili polu-kontinuirani ispušni tok koji sadrži benzen, keton, ester, alkohol, eter, aldehid, fenol ili slične organske spojeve zajedno s općim mirisom. Ovo je tip profila otpadnog plina za koji je RCO katalitički oksidans općenito prikladan za tretiranje, budući da je sloj katalizatora odabran da radi na ovoj širokoj obitelji organskih spojeva, a ne na jednom specifičnom otapalu.

Zašto pogoni odabiru regenerativne katalitičke oksidante za industrijsku kontrolu VOC-a

Kada postrojenje uspoređuje opcije opreme za kontrolu onečišćenja zraka za novi ili nadograđeni sustav za obradu ispušnih plinova, regenerativni katalitički oksidans obično se pojavljuje iz niza dosljednih razloga. Kombinacija niskotemperaturne oksidacije i keramičkog skladištenja topline znači da je potrebno manje pomoćne energije za održavanje reakcije nakon što je jedinica dosegla temperaturu, što se odražava u brojkama niske potrošnje energije o kojima smo govorili ranije. Rad na 250°C do 500°C umjesto višeg raspona koji koristi čista toplinska oksidacija također ograničava stvaranje NOx, podržavajući ocjenu opreme bez sekundarnog onečišćenja u normalnim radnim uvjetima.

• Visoki stupanj automatizacije, s prebacivanjem ventila i kontrolom temperature kojima upravlja upravljački sustav, a ne ručnim radom.
• Raspon modularnih modela od RCO-10 do RCO-200, koji podržava dimenzioniranje industrijskog VOC sustava za kontrolu stvarnog protoka ispušnih plinova umjesto jedinice koja odgovara svima.
• Izborna dvokomorna ili trokomorna konfiguracija, dajući postrojenju način ciljanja specifične razine učinkovitosti pročišćavanja za svoju dužnost obrade organskog otpadnog plina.
• Kompatibilnost sa širokim rasponom organskih spojeva, uključujući benzen, ketone, estere, alkohol, eter, aldehide i otpadne plinove tipa fenola i opće mirise.

Uzete zajedno, ove su karakteristike razlog zašto se sustav spaljivanja VOC-a izgrađen oko regenerativne katalitičke oksidacije često odabire za potrebe kontinuiranog sustava za obradu ispušnih plinova u postavkama premazivanja, elektronike, tiskanja i kemijske obrade, gdje su i regulatorna granica ispuštanja i svakodnevni operativni troškovi opreme važni za postrojenje.

O Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd.

Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd. ima sjedište u Gaoyou, Yangzhou, gradu koji se često naziva sjevernim vratima provincije Jiangsu. Tvrtka je dioničko poduzeće nastalo kroz suradnju stručnjaka koji svaki nosi više od 30 godina iskustva u dizajnu i proizvodnji opreme za VOCs, te djeluje kao namjenski proizvođač inženjerske opreme za obradu organskih otpadnih plinova za VOCs.

Društvo ima temeljni kapital od 22 milijuna juana , s dugotrajnom imovinom od blizu 40 milijuna juana a ukupna imovina od blizu 60 milijuna juana . Proizvodnja se odvija na površini tvornice od oko 9800 kvadratnih metara , uz podršku više od 200 kompleta razne strojne opreme i tim od oko 120 zaposlenih , s godišnjim proizvodnim kapacitetom od oko 100 milijuna juana . Ovaj opseg vlastite proizvodnje podržava proizvodnju opreme za katalitičko spaljivanje sa pohranom topline, uključujući LQ-RCO seriju opisanu u ovom članku, od konstrukcijskog kućišta do konačnog sastavljanja i testiranja.

Često postavljana pitanja

P1. Za što se koristi regenerativna katalitička oksidacija?

Regenerativna katalitička oksidacija koristi se za obradu organskog otpadnog plina iz industrijskih ispušnih tokova, pretvarajući hlapljive organske spojeve u ugljični dioksid i vodu kroz sloj katalizatora u kombinaciji s keramičkim skladištenjem topline, što smanjuje energiju potrebnu za održavanje reakcije.

Q2. Koja je razlika između RCO sustava i regenerativnog toplinskog oksidatora?

RCO sustav koristi katalizator za snižavanje potrebne temperature reakcije, obično na oko 300°C do 500°C, dok se regenerativni toplinski oksidator općenito oslanja samo na toplinu i potrebna mu je viša temperatura u komori kako bi se postigao usporediv ishod razaranja.

Q3. Na kojoj katalitičkoj temperaturi radi oprema LQ-RCO?

LQ-RCO katalitička komora općenito radi između 300°C i 500°C, što je temperaturni raspon potreban za reakciju katalitičke razgradnje koja proizvodi ugljični dioksid i vodu iz organskih spojeva u otpadnom plinu.

Q4. Kako preklopni ventil utječe na obradu otpadnog plina?

Preklopni ventil mijenja putanju protoka nakon što ulazni termoelement ispušnog ventilatora potvrdi da je zadana temperatura postignuta, šaljući otpadni plin u komoru koja je prethodno otpuštala toplinu u čisti plin, što održava kontinuirani regenerativni ciklus.

P5. Može li se oprema LQ-RCO prilagoditi za određenu količinu zraka?

Da, standardni raspon modela pokriva 1000 do 20 000 kubičnih metara na sat u dvanaest modela, a specifikacije volumena zraka izvan ovog raspona mogu se dizajnirati zasebno na temelju stvarnog protoka ispušnih plinova u objektu.