【推荐下载】蓄热焚烧-蓄热催化氧化焚烧双模式处理VOCs技术在工程实践中的应用研究
常见的VOCS废气处理工艺
常见的废气处理工艺是什么?由于废气的种类比较多，处理的方法也各不相同，燃烧法、催化法、吸附法、光氧催化发等是国内比较常用的方法;生物法、低温等离子法等是近几年国外研发出来的一种新技术、新工艺，以下是深圳环保公司技术人员对常见的废气处理工艺作的简要介绍。
一.蓄热燃烧法：蓄热式热氧化（简称RTO）回收热量采用一种新的非稳态热传递方式。
主要原理是：有机废气和净化后的排放气交替循环，通过多次不断地改变流向，来最大限度地捕获热量，蓄热系统提供了极高的热能回收。
通过燃烧来消除有机物的，其操作温度高达700℃－1,000℃，这样不可避免地具有高的燃料费用；为降低燃料费用，需要回收热量，有两种方式：传统的间壁式换热，新型非稳态蓄热换热技术。
二.催化燃烧法：本法是把废气加热到200～300℃经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水，达到净化目的。
该法适用于高温、中高浓度的有机废气治理，国内外已有广泛使用的经验，效果良好。
该法是治理有机废气的有效方法之一，但对于低浓度、大风量的有机废气治理存在设备投资大、运行成本较高的缺点。
三.活性炭吸附法：利用吸附剂（粒状活性炭和活性炭纤维）的多孔结构，将废气中的VOC捕获。
将含VOC的有机废气通过活性炭床，其中的VOC被吸附剂吸附，废气得到净化，而排入大气。
活性炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等的回收。
对于水溶性VOC气体，用精馏将液体混合物提纯；水不溶性VOC气体，用沉析器直接回收VOC。
比如，涂料中所用的“三苯”与水互不相溶，故可以直接回收。
四、低温等离子技术：低温等离子技术比较适用于低浓度、小分子废气物的处理，它是继固、液、气这三者之后的第四态，当外加电压至气体着火点电压时，气体击穿，产生一新混合体。
之所以成为低温等离子是由于，在放电的过程中虽然电子的温度达到很高，但重粒子温度缺很低，致使整个体系呈现低温状态。
五、光催化技术:光催化技术是适用于低浓度废气物的处理方式之一，它是将TiO2作为催化剂，反应条件比较温和，光解速度较快，光催化的产物：CO2、H2O或其它，它的应用范围比较广，包括醛、酮、氨等有机物废气物，都可利用TiO2进行光催化清除。
蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用
蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用发布时间：2022-01-04T05:53:31.061Z 来源：《新型城镇化》2021年23期作者：巩向帅[导读] 本文对蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用进行分析，以供参考。
山东典图生态环境工程有限公司山东淄博 255000摘要：根据世界卫生组织(WHO)的定义，挥发性有机化合物(VOCs)是指常压下沸点为50~260℃的各种有机化合物的总称。
因此VOCs所包含的化合物比较广泛，有醇类、醛类、酮类、脂肪酸、苯及其衍生物、酚及其衍生物等。
在石化、冶金、医药合成等行业的生产中会产生大量的有机废气。
本文对蓄热式燃烧技术在有机废气处理项目的应用进行分析，以供参考。
关键词：蓄热式燃烧；有机废气处理；应用引言随着科学技术的进步、工业生产的发展和人民生活水平的提高，产品和工业设备的质量也发生了变化。
产品不仅需要具备耐腐蚀性和耐久性，而且还需要有易清洁、富有美感的外观。
因此，目前喷涂和印刷技术已广泛应用于各种制造业，但在喷涂和印刷生产过程中都会释放大量的挥发性有机物。
挥发性有机物会引发严重的大气光化学污染，造成极大的环境危害，对人体健康会造成严重损害。
因此，挥发性有机物的处理已经迫在眉睫。
1 RTO70年代初，REECO首次推出了再生热氧化炉。
蓄热系统是一种高热容量陶瓷蓄热系统，燃烧后的热量通过直接换热积累到蓄热系统中，换热效率可达95%以上。
处理有机废气的RTO设备可分为阀门开关类型和转台类型。
阀门开关型包括第一代双室RTO技术和第二代三室RTO技术。
其特点是有两个或两个以上的陶瓷蓄热室，通过开关阀改变气流方向，实现VOCs预热的目的。
2 RTO处理含二氯甲烷有机废气工程 2.1论述二氯甲烷沸点为39.8℃，室温下易挥发。
二氯甲烷由于毒性低、不可燃，是一种广泛使用的溶剂。
二氯甲烷虽然毒性较低，但吸入人体后可分解为盐酸、一氧化碳，其对人体健康的二次危害不容忽视,已列入《有毒有害大气污染物名录》、《有毒有害水污染物名录（第一批）》。
蓄热氧化及余热回收技术在挥发性有机废气治理中的应用
文章编号：1007 − 6735(2020)02 − 0138 − 06DOI: 10.13255/ki.jusst.20181011001蓄热氧化及余热回收技术在挥发性有机废气治理中的应用王 波， 张 龙， 商庆垄， 刘梦辉， 孙成喜（上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093）摘要：介绍了新型负压通风三室蓄热氧化及余热回收技术的原理，结合该技术在某包装印刷企业挥发性有机废气处理中的应用案例，详细介绍了系统组成和运行方法，并采用气相色谱法对挥发性有机物进行了连续在线监测。
结果表明，系统入口日均总烃质量浓度在800～1 800 mg/m 3波动时，系统出口日均总烃质量浓度为7.96～28.89 mg/m 3，去除率为97.8%～99.3%；系统每日运行入口总烃质量浓度峰值为2 216.79～3 968.44 mg/m 3，相应的出口质量浓度为2.4～72.34 mg/m 3，去除率为97.8%～99.9%。
系统运行能耗低，回收的余热可充分满足印刷工艺加热需要，有良好的节能效果。
最后分析指出了工程应用中需要注意的关键技术问题。
关键词：挥发性有机物；蓄热氧化；余热回收；包装印刷；污染中图分类号：X 701.7 文献标志码：AApplication of regenerative thermal oxidation and waste heatrecovery in treatment of volatile organic exhaust gasWANG Bo ， ZHANG Long ， SHANG Qinglong ， LIU Menghui ， SUN Chengxi(School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China )Abstract: The technology of three-chamber regenerative thermal oxidation with negative pressureventilation and waste heat recovery was introduced. Based on a case study in package printing industry with treatment of volatile organic exhaust gas, a detailed description of the composition and operation method of this system was given. The mass concentration of volatile organic compounds (VOCs) was continuously measured on line with gas chromatograph. The results show that the daily average of inletVOCs concentration is 800～1 800 mg/m 3, and the daily average of outlet VOCs mass concentration is7.96～28.89 mg/m 3, which means a removal efficiency within 97.8%～99.3%. The daily peak of inletVOCs mass concentration fluctuates between 2 216.79～3 968.44 mg/m 3, with a fluctuation of outletVOCs peak concentration within 2.4～72.34 mg/m 3, and the removal efficiency is 97.8%～99.9%. The operating energy consumption is low, and the recovered waste heat can completely meet the heating demand of the printing process, which leads to good energy saving effect. Finally, the key points to be noticed in engineering application were pointed out.上 海 理 工 大 学 学 报第 42 卷 第 2 期J. University of Shanghai for Science and Technology Vol. 42 No. 2 2020收稿日期：2018−10−11基金项目：国家自然科学基金资助项目（51108264）第一作者：王 波（1981−），男，副教授．研究方向：热能工程．E-mail ：***************.cnKeywords:volatile organic compounds (VOCs);regenerative thermal oxidation;waste heat recovery; package printing; pollution包装印刷工艺中，乙酸乙酯及其他有机溶剂被广泛使用，并在薄膜烘干等过程中，大部分随空气一起排出印刷机械，形成挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）废气。
蓄热氧化技术在废气治理中的应用
蓄热氧化技术在废气治理中的应用利用**的高效耐腐蚀“Y”型三床式大型蓄热氧化反应器(RTO)及性能可靠的耐腐蚀专用蓄热氧化气流切换提升阀，并采用蓄热氧化-碱洗-吸附组合工艺，对某企业氯苯、硝基氯苯等生产装置和罐区的含氯挥发性有机物废气治理，考察了废气治理工业装置的运行效果.在小型装置上找出**操作条件，在入口总烃浓度为2000～3000mg/m3，氧化温度为850℃时，处理后净化气总烃质量浓度小于10mg/m3.15dam3/h蓄热氧化处理装置的生产运行和性能考核表明，氯苯化工装置和罐区VOCs废气经过蓄热氧化-碱洗-吸附组合工艺的处理，净化气中有机物去除率99%以上，非甲烷总烃质量浓度小于10mg/m3，氯苯、苯、HCl等污染物浓度低于检出限，二噁英排放达标.中国石化某化工厂长期排放大量含氯挥发性有机物废气，废气分别来自氯苯装置和硝基氯苯装置及附属原料和产品罐区，其中，氯苯装置废气已经过水洗、碱洗处理，脱除了氯化氢(HCl)和氯气(Cl2)，但废气中还有苯、氯苯等污染物需要处理；硝基氯苯装置废气经冷却分液过程处理，废气中还有氯苯和硝基氯苯需要治理；罐区呼吸废气直接排放。
这几股废气所含污染物组分复杂、异味大、毒性大，如不经处理直接排放，将严重超标，且有安全风险。
本研究采用中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院自行开发的蓄热氧化(RTO)技术及反应器，对该企业氯苯装置和硝基氯苯装置及附属原料和产品罐区的含氯挥发性有机物废气进行集中处理，考察了废气治理工业装置的运行效果。
1、废气治理目标目前国内外有机化工装置的苯和氯苯类污染物排放标准见表1。
我国各项污染物排放标准均严于美国EPA的排放标准。
按表1中各污染物排放最为严格的标准制定了该企业的治理目标，即P(非甲烷总烃)不大于20mg/m3；p(苯)不大于4mg/m3；p(氯苯类)不大T50mg/m3；P(氯化氢)不大于30mg/m3；p(二噁英)不大于0.1ng/m3。
VOCs处理的蓄热式氧化炉(RTO)危害因素分析以及安全应对措施建议
VOCs处理的蓄热式氧化炉(RTO)危害因素分析以及安全应对措施建议目录摘要 (1)引言 (1)1 .RTo工作原理介绍 (2)2 .蓄热式热力焚化炉简介 (3)3 .企业使用情况现状调查 (4)4 .VoCS废气处理工艺之RTO危害要素分析及对策 (5)4.1.园区部分企业RTO事故原因分析 (5)4.2.RTO及相关设施主要危害因素分析 (5)4. 3.RTO及相关设施危害因素分析 (6)5.安全对策措施 (7)5. 1.去除不宜进入RTO的有机废气组分 (7)5. 2.保证废气浓度、气量相对稳定 (7)5. 3.根据需要在缓冲罐、主要废气产生部位安装在线检测仪器 (7)5. 4.提高自动化控制程度 (7)5. 5.防止发生回火 (8)5. 6.防止静电产生 (8)5. 7.防止爆炸危害扩大 (8)5. 8.确保有机废气浓度不超标 (8)5.9. 设计适合自身的流程 (8)5.10. 编制符合实际的《安全操作规程》等 (9)5.11. 排气管截面积宜比进气管截面积大 (9)6.结论 (9)摘要通过对企业使用RTO情况调查，对RTO装置存在的危害因素进行分析探讨，对RTO设施本身及相关设施提出了安全对策措施，为RTO生产企业和使用企业在完善设计、使用方面提出了参考性意见。
引言蓄热式热氧化炉(RTo)是一种高效有机废气治理设备。
与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉(TO)相比，具有热效率高、运行成本低、能处理大风量低浓度废气等特点。
本文对RTO及相关设施危害因素进行详细分析。
近几年，随着环境保护上有机废气(VOC)排放要求的提高，RTO技术在有机废气回收治理方面越来越普遍，目前在石油化工、化学制药、喷漆房、油漆和涂料生产、化学品制造行业已得到广泛应用。
RTO技术为有机废气治理提供了一个行之有效的处理办法，为化工、医药等间隙生产企业的有机废气回收治理开启了新的篇章。
但各类企业基本情况差异较大、目前RTO应用上的局限性、以及RTO厂商和企业缺乏安全方面设计等原因，在投入生产使用后，由于各种原因已发生了不少生产安全事故，不少使用效果也没有达到预期效果，给部分企业使用RTO蒙上了一层阴影。
常用废气处理方式RCO、RTO、TO、CO
常用废气处理方式蓄热式热氧化技术Regenerative Thermal Oxidizer RTO蓄热式催化燃烧法Regenerative Catalytic Oxidation RCO催化剂焚烧炉Catalytic Oxidizer CO直燃式废气燃烧炉Thermal Oxidizer TO一、蓄热式热氧化技术（Regenerative Thermal Oxidizer RTO ）RTO蓄热式热氧化回收热量采用一种新的非稳态热传递方式，原理是把有机废气加热到760℃以上使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O，并回收废气分解时所释放出来的热量，三室RTO废气分解效率达到99%以上，氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此蓄热用于预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温的燃料消耗。
RTO技术适用于处理中低浓度（100-3500mg/m3）废气，分解效率为95%-99%。
RTO主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。
氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气。
从而节省废气升温的燃料消耗。
陶瓷蓄热室应分成两个（含两个）以上，每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始，连续工作。
蓄热室“放热”后应立即引入适量洁净空气对该蓄热室进行清扫（以保证VOC去除率在98%以上），只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。
否则残留的VOCS随烟气排放到烟囱从而降低处理效率。
图1 RTO工作原理图RTO可分为固定式和阀门旋转式两种。
优点：运行费用省，有机废气的处理效率高，不会发生催化剂中毒现象，因此国际上较先进设备的VOCs处理较多采用这种方法。
二、蓄热式催化燃烧法（Regenerative Catalytic Oxidation RCO）RCO蓄热式催化燃烧法作用原理是：第一步是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率。
RTO蓄热式焚烧炉在VOCs治理中的应用
RTO蓄热式焚烧炉在 VOCs治理中的应用摘要：蓄热式焚烧炉处理后的有机废气（VOCs）可达到国家排放要求，避免企业因VOCs超标排放而停产。
如果废气具有足够高的热值来维持燃烧，则不需要额外的燃料，例如天然气、轻柴油等。
RTO蓄热式焚烧炉以其安全、节能、高效的优势逐渐被国内企业认可并广泛应用。
本文主要分析RTO蓄热式焚烧炉在VOCs治理中的应用。
关键词：工业VOCs治理；RTO蓄热式焚烧炉；安全节能引言臭氧消耗物质是形成PM2.5和臭氧的重要前提，对人类健康和大气环境构成巨大风险，对其进行管理是该国控制空气污染的核心。
国家和各省最近通过了一系列防治大气污染的政策和条例，如《优先领域空气污染控制第十二个五年计划》、《控制挥发性有机化合物污染的技术政策》和《优先领域减少挥发性有机化合物行动计划》。
1、工业VOCs概述VOCs一般指的是于常温标准大气压下沸点处于50℃到260℃之间的有机化合物，还可以是任何常温常压下的挥发性有机物，包括有机固体和有机液体。
工业VOCs的化学成分复杂，主要含有各种烷烃、烯烃、芳香烃以及多环芳烃等。
经过相应的研究表明，工业VOCs的排放源来自多种行业，如生产过程、交通运输和产品使用过程。
其中主要是印刷和涂装工业，这些行业排放量占据VOCs排放量的一半以上。
相关企业生产工艺复杂，产污环节多，无组织排放明显，一些企业还存在管理监督不严格、机器设置不合理等现象，使大量VOCs排放到空气中。
由于不同的行业使用的工艺流程、产品材料各不相同，从而导致了排放的VOCs 有所差异，治理起来也比较困难。
当前，为了打赢大气污染防治攻坚战，我国对相关部门行业VOCs的管控治理也采取了相应的措施。
主要针对化工厂、家具制造厂、皮革制造厂等重点行业展开治理，首先了解各企业产品种类、用量、原材料等使用情况，其次调查涉及VOCs排放的环节、排放方式以及污染防治措施、废气处理方式等方面的内容，最后对相关企业编制完成VOCs综合治理方案。
RTO与催化燃烧在有机废气治理中的技术对比分析
RTO与催化燃烧在有机废气治理中的技术对比分析催化燃烧分为：蓄热式催化热力氧化RCO（Regeneration Catalytic Oxidizer）和换热式催化热力氧化 CO（Catalytic Oxidizer）。
催化燃烧和蓄热式热力焚烧RTO（Regenerative Thermal Oxidezer）废气治理技术，是目前能够实现VOCs达标排放的成熟技术。
两种技术从去除率、达标能力上来讲是一致的，但毕竟是两种截然不同的技术，在许多方面还是有区别的。
下面对两种技术进行比较。
一、催化燃烧技术反应温度低催化燃烧反应温度一般在250～400℃，热损失小，所需的能耗低；而RTO反应温度一般在800～1000℃（个别资料提到反应温度760℃，但需增加反应停留时间），热损失大，所需的能耗高。
二、催化燃烧技术不产生NOxRTO的反应温度比较高，会将空气中的氮气部分转化为NOx，并且这一转化率随着温度的提高、停留时间的延长会迅速提升，催化燃烧不会生成NOx。
据研究：1）一套20万m3/h处理量的RTO设备，其NOx排放量约等于一台35t/h的燃煤流化床锅炉。
2）在930℃时，在空气气氛下，N2和O2反应生成的热力型NOx平衡浓度可以达到210ppm（265mg/m3），如果停留时间足够长，生成的NOx还会进一步增加。
3）《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》5.5.1一般规定：在一般规定中，对治理工程处理后可达到的排放水平以及净化设备运行过程中的环境保护要求、监测要求等进行了原则性的规定。
关于净化系统产生的二次污染物的控制在规范6.4中进行了规定。
在此，需要指出的是，RTO 处理为高温燃烧，在此过程中，有可能会生成NOx，需要对其净化予以考虑，具体排放要求执行国家或地方的相关排放标准。
基于此，如果采用RTO技术治理VOCs，后续要采取脱硝措施。
三、催化燃烧技术不产生二噁英1.催化燃烧技术不产生二噁英催化燃烧技术作为VOCs治理的主流技术，也是目前能够实现VOCs达标排放的成熟技术。
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蓄热焚烧/蓄热催化氧化焚烧双模式处理VOCs 技术在工程实践中的应用研究
北极星VOCs 在线讯:摘要：焚烧法作为综合性能优越的处理挥发性有机化合物(VOCs)技术,在目前国内VOCs 治理形势严峻的背景下得到广泛应用。
蓄热催化氧化焚烧(RCO)因其先进的工艺技术,性能、经济指标均优于其他焚烧处理方式。
通过数值模
拟计算,比较了燃烧器改造前与改造后炉内温度场分布情况,得出在燃烧器出口增设护火筒,并在护火筒上开一定数量规格的圆孔,可以解决前期实际工程案例中出现的催化剂高
温中毒问题,并在后续工程案例中得以成功应用。
设计阶段炉体设计参数按照蓄热焚烧
炉(RTO)进行,可以实现在使用中RTO/RCO 双模式切换,以达到不因为新技术应用风险
影响上游装置正常运行的目的。
随着经济快速发展，环境承受力日益削弱，滋生出一系列诸如光化学烟雾、酸雨、
雾霾等环境污染问题。
工业领域中大多数装置运行时会无组织排放一些挥发性有机化
合物(VolatileOrganicCom.pounds，VOCs)，对人类、环境带来直接或间接的有害影响，例如感官刺激、黏膜刺激、致癌、光化学烟雾、臭氧层破坏等，并且表现出日益严重
的态势。
因此，对VOCs 的治理已在国内全面展开。
目前国内治理VOCs 的方法主要包括焚烧法、膜分离法、吸附法、等离子体法、生
物处理法等。
其中焚烧法具有适应性强、处理效率高、投入成本低等优点，被广泛应
用于各排放行业。
国内技术已成熟的焚烧法包括直燃焚烧(ThermalOxidizer，TO)、催
化氧化焚烧(CatalyticOxidizer，CO)、蓄热焚烧(RegenerativeThermalOxidizer，RTO)，根据实际工业应用时的废气量、废气中有机污染物浓度以及废气中杂质对处理方式的
影响等因素，选择不同的焚烧方式处理。
一种基于催化氧化焚烧与蓄热焚烧的新型处理方法
———蓄热催化氧化焚烧(RegenerativeCatalyticOxidizer，RCO)，综合了催化氧化焚烧法催化氧化反应温度低与
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