20190625-有机废气之-RTO、活性炭形式比较(2)(1)(1)
有机废气(VOCs)处理-活性炭吸附+催化燃烧+UV光解
有机废气（VOCs）活性炭吸附+催化燃烧+UV光解工艺原理概述：本进化装置是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的。
即吸附浓缩--催化燃烧法。
设二个吸附床可交替使用，一个催化燃烧室，先将有机废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附操作，然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生；脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍）并送入催化燃烧室进行催化燃烧，预热到220℃，在催化剂上于250~300℃左右进行催化氧化，使其转化为无害的二氧化碳和水排出。
当有机废气浓度达到2000ppm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热，燃烧后的尾气一部分排出大气，大部分送往吸附床用于活性炭的脱附再生。
这样能满足燃烧和脱附所需的热能，达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。
工艺特点：原理先进、用材独特、性能稳定、操作简便、安全可靠、节能省力、无二次污染。
采用新型的活性炭吸附材料--蜂窝状活性炭，与粒状相比具有优越的动力性能。
极适合大风量下使用。
催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小、活性高。
吸附有机废气的活性炭床，可用催化燃烧后的的废气进行脱附再生，脱附后的气体在送入催化燃烧室进行净化，运转费用低。
活性炭再生冷却：在再生过程中，如果活性炭床内温度超过150℃时，补冷风机和补冷阀门开启，当温度降到145℃时，补冷风机和补冷阀门关闭，使活性炭床内温度保持在150℃以下；在再生过程中，如果活性炭床内温度超过160℃时，活性炭吸附装置内的温度感应器启动，自动打开喷淋系统的电磁阀，喷淋系统开始工作，对活性炭进行冷却降温。
UV光解：高效去除恶臭气体、挥发性有机物VOC。
效率最高可达90%以上，无需添加任何物质，只需设置排风管道和排风动力，使工业废气通过本设备进行分解净化，无需添加任何物质参与化学反应。
可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。
本设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和维护，只需做定期检查。
废气处理RTO装置典型爆炸案例的思考及隐患排查要点
RTO装置典型爆炸案例的思考及隐患排查要点一、事故案例（一）案例概况江苏某化工企业RTO净化系统在2015年3月初和3月末两次发生爆炸。
事故没有造成人员伤亡，聚合物多元醇车间引风机损坏，现场仪表烧毁，RTO部分装置损毁严重，直接经济损失达100余万元。
根据相关资料，该企业生产方式为间歇性生产，事故发生时仅POP、PL1/PL2产品的工艺废气通过DN50~DN350不等的金属管道进行了收集（主要污染物为环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等），废气收集后通过引风机进入RTO焚烧，该RTO为R-RTO（旋转式蓄热焚烧炉）。
废气收集、处理的详细流程如下图所示。
废气处理流程图（二）事故原因分析1、直接原因真空泵出口尾气排放温度过高，而有机物沸点较低，同时新鲜空气补充不足，污染物排放浓度过高，外加环氧丙烷、环氧乙烷的化学性质活泼，最终导致接入焚烧炉中的废气达到相应爆炸极限，从而造成爆炸事故的发生。
不同温度下有机物饱和浓度安全性分析2、间接原因（1）收集系统设计不合理调查过程发现对于真空泵高浓度有机废气，企业均未进行冷凝回收预处理，且目前企业对PL系统真空泵出口废气所设计的收集方式极不合理，真空泵出口所配备的伞形罩集气量有限，废气收集总管仅DN50，正常运行时系统稀释风量难以保证。
（2）预处理措施不到位该企业POP、PL1、PL2车间对有机废气所采用的活性炭吸附未配备脱附再生系统，基本无效，末端所配置的不锈钢高压风机无变频系统，导致废气收集管路系统中负压值过高，能耗较高且不利于有机物的冷凝回收，所采用的金属材质水洗塔强度较高，当系统发生爆炸等意外事故时无法起到有效泄爆的效果（无泄爆措施），导致爆炸产生的冲击波沿着管道进一步往生产车间传导，加剧了爆炸的次生危害。
（3）RTO炉本体存在问题本项目中部分产品含有氯元素，诸多案例表明，蓄热陶瓷体由于质量较大，支撑件通常要承受较大的应力腐蚀，当体系含氯时（如环氧氯丙烷）高温焚烧处理过程中将产生HCl等污染物，对设备本体、RTO炉旋转阀易产生较大腐蚀，系统难以稳定、有效运行。
转轮浓缩 RTO
For personal use only in study and research; not for commercial use系统描述沸石转轮浓缩技术为处理大风量、低浓度挥发性有机物的污染防治设施，系统主要包含：利用疏水性沸石转轮吸附及浓缩挥发性有机物气体：透过多种形式的焚化炉处理浓缩的挥发性有机物。
操作原理挥发性有机气体通过疏水性沸石浓缩转轮后，能有效被吸附于沸石中，达到去除的目的。
经过沸石吸附挥发性有机物的洁净空气，直接通过烟囱排放。
转轮持续一每小时1~6转的速度旋转，同时将吸附的挥发性有机物传送至脱附区。
在脱附区中利用一小股加热气体将挥发性有机物进行脱附。
脱附后的沸石转轮旋转到吸附区，持续吸附挥发性有机气体。
脱附后的有机气体送至焚化炉进行燃烧转化成水及二氧化碳，排至大气中。
利用余热交换将燃烧产生的热量用来预热脱附用气，并提供废气再焚化炉前的预热，使系统达到节能功效。
特点转轮浓缩比高，浓缩比高达20:1转轮使用寿命长，无需定期更换吸附剂系统自动控制，自动化程度高，操作简单，运行安全可靠沸石简介：沸石是含碱土金属或碱金属的具有三维空间结构的硅铝酸盐晶体，分为天然沸石和人工沸石。
天然沸石孔隙中充满大量的水分，加热时会沸腾而得其名。
人工合成沸石是以硅和含铝的盐为原料，经过水热合成大小与分子大小相当的材料，也称分子筛。
据小编了解，现在市场上的沸石供应商五花八门，有进口，有国产，有天然的，也有人工合成的。
沸石含量从30%--70%，吸附和脱附效率不等，使用寿命不等。
效率最高的沸石转轮可达到40倍浓缩，这对于部分环保标准高的地区水性漆的涂装废气治理是一个运行成本较低的解决方案。
疏水性沸石浓缩系统蜂窝状沸石吸附材料,通过吸附浓缩法高效吸附废气中的VOCs,适用于低浓度、大风量的VOCs处理。
广泛应用于世界各国工厂的喷涂、印刷、半导体、液晶及化学等各种工序中，VOCs去除效率世界领先。
适用的VOCs：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、己烷、环己烷、MEK、MIBK、丙酮、乙酸乙酯、NMP、THF、甲醇、乙醇、丙醇-1C、丁醇及各种氯体系溶剂等。
RTO装置安全风险分析及管控措施
RTO装置安全风险分析及管控措施近年来，随着国家环保法律法规的日趋严格，越来越多的危险化学品生产、储存、使用企业为了减少污染物无组织排放，配套建设了挥发性有机物（VOCs）收集蓄热式燃烧治理设施（以下简称RTO装置）。
本文简要介绍了RTO装置的工作原理、技术发展历程，辨识分析了RTO装置生产运行过程中存在的安全风险，并提出控制措施，以促进企业对RTO装置的安全管理。
1RTO装置的工作原理RTO装置是一种高效的有机废气处理设备，其工作原理是把有机废气加热到760℃以上，使废气中的VOCs氧化分解为二氧化碳和水。
氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”。
陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气，该过程为陶瓷蓄热体的“放热”过程，从而节省废气升温过程的燃料消耗。
2ＲTO 装置运行中的危害因素RTO装置处理的废气中可能含有苯、醇、酮、醛、酚、醚、烷等有机废气和NOX、SO2、HCL、CL2等无机污染物，介质成分复杂，大多为易燃易爆、有毒物质，存在火灾、爆炸、中毒等危害因素。
03ＲTO装置安全事故案例部分企业在RTO装置运行过程中，存在安全风险辨识不全面、安全控制措施落实不到位、应急处置程序不得当等情况，导致RTO装置发生了生产安全事故，不仅给企业造成了较大的经济损失，还带来了较大的社会负面影响。
1江苏某化工企业RTO 装置爆炸事故江苏某化工企业ＲTO 装置于2015年3月8日和3月27日发生两次爆炸。
事故虽没有造成人员伤亡，但废气引风机损坏，现场仪表烧毁，ＲTO装置损毁严重。
此次事故发生的直接原因是：气体冷凝温度较高，冷凝后气相中的有机化合物含量增高，废气收集管道上稀释的配风空气不足，导致进入ＲTO废气的浓度达到爆炸极限。
2山东某企业RTO装置爆炸事故2019 年5 月，山东某企业ＲTO装置在运行过程中因废气浓度突然升高引发了爆炸，事故没有造成人员伤亡，ＲTO炉体本身未损坏，但引风机及进炉管道全部爆裂损坏。
活性炭有机废气吸附塔介绍、选型
活性炭有机废气吸附塔介绍
吸附塔、废气吸附塔、有机废气吸附塔、电子元件生产废气吸附塔、酸洗作业车间废气吸附塔、实验室排风废气吸附塔、化工废气塔、涂装车间有机废气吸附塔、食品及酿造有机废气吸附塔
一、活性炭吸附塔产品概述:
活性炭有机废气吸附塔，设计完善，附属设备配套齐全，吸附能力强，净化效率高。
多年来公司根据实际安装和应用情况，总结国类产品的生产经验，改进设计制造，推出下料形式方便，表面平整度更好，结构强度更高，吸附能力更强，HXFⅡ型活性炭有机废塔。
二、活性炭吸附塔原理:
活性炭有机废气吸附塔通过利用高性能活性炭吸附剂固体本身的表面作用力，将有机废气分子之吸附质吸引附着再吸附剂表面，能醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附，更适用于大风量低浓度的有机废气治理，它能有效地净化环境、消除污染、改善劳动操件，确保工人身体健康，并能回收有机溶剂，降低生产成本。
三、活性炭吸附塔性能特点:
1、吸附效率高,能力强；
2、能够同时处理多种混合有机废气；
3、设备构造紧凑，占地面积小，维护管理简单，运转成本低廉；
4、采用自动化控制运转设计，操作简易、安全；
5、全密闭型，室内外皆可使用。
四、活性炭吸附塔适用范围:
适合低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境。
主要应用领域包括：电子元件生产、电池（电瓶）生产、酸洗作业车间、实验风、冶金、化工厂、医药生产厂、涂装车间、食品及酿造、家具生产等。
五、活性炭吸附塔技术性能表:
活性炭吸附塔经济且有效的处理有机废气，去除率可高达85%以上。
注：表中外形尺寸，为塔体尺寸，不含支架800mm，护栏1000mm；HXFⅡ型活性炭有机废气吸附塔，塔体外形尺寸一样，支600mm，护栏1000mm。
如何处理有机废气和无机废气
如何处理有机废气和无机废气随着社会经济的迅速发展，各行各业需要建设相应的实验室，这些实验室产生的废气成分复杂，对实验人员身体建康和大气有很大的危害和污染。
因此，处理废气问题很重要。
废气系统的设计应该遵循国家指定标准，不可粗制滥造。
废气又分为有机废气和无机废气，这两种废气的处理模式也不相同，下面由专业的深圳木人小编来告诉大家有机废气和无机废气该怎么处理。
1、有机废气净化采用最常用、最成熟的活性炭吸附法对理化实验室排放的有机废气进行净化。
活性炭吸附法的实质是利用活性炭吸附的特性把低浓度大风量废气中的有机溶剂和有机废气吸附到活性炭中并浓缩，经活性炭吸附净化后的气体直接排空，即一个吸附浓缩的过程。
吸附过程具有可逆性，易于脱附再生。
由于固体表面存在着不平衡和未饱和的分子引力或化学键力，当废气与大表面积的多孔性固体物质相接触时，废气中的污染物便被吸附在固体表面上，以使其与气体混合物分离而达到净化的目的。
吸附装置采用活性炭作为吸附剂，对有机废气(烃类、卤烃、酮类、酯类、乙醚类、醇类、重合用单分子物体等有机物质)的净化率高，效率高达95%。
2、无机废气净化目前常用SDG吸附法。
DG干法酸气吸附净化工艺:在表面处理工艺过程中会产生大量的酸气，它不仅腐蚀车间设备，使设备的使用年限大大缩减，而且造成环境污染，危害人身健康，所以人们很早就开始了对酸气进行治理的研究。
70年代末，我国开始模仿日本的碱液吸收工艺，80年代初人们对活性炭吸附NOx的工艺进行了研究，后来又用碱液吸收加活性炭吸附，也有少数地方用静电除雾加活性炭吸附等方法。
但是以上酸气净化工艺在实践中出现了不少问题，比如碱液吸收操作麻烦、设备故障率高、维护困难、冬季容易结冰、对NOX的净化率很低等缺点，活性炭吸附操作就比较麻烦，在有的情况下还会出现着火燃烧现象，而其它比较复杂的处理方法往往又造价高昂，运转费用较高。
在这些方法中有的甚至还会出现二次污染的现象，因此都不令人满意。
常用吸附剂 活性炭ppt课件
• 制备方法：气相氧化法、液相氧化法和固相氧化法。 • 无论那一种方法，都是将碳纳米管经活化处理及后处理得到活性炭纳
米管。
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4 应用实例
（三）活性炭纤维
• 活性炭纤维（ACF）是继粉末活性炭（PAC）和粒状活性炭（GAC） 之后的第三代活性碳材料。
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1 简介
活性炭又称活性炭黑。是黑 色粉末状或颗粒状的无定形 碳。活性炭主成分除了碳以 外还有氧、氢等元素。活性 炭在结构上，由于微晶碳是 不规则排列，在交叉连接之 间有细孔，活化时会产生碳 组织缺陷，因此它是一种多 孔性含碳物质，具有很强的 吸附能力。它不仅可以作为 吸附剂，还可以作为脱色剂 和催化剂载体，使它在化学 工业、国防工业、环境保护、 食品工业等方面得到了广泛 的应用。
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4 应用实例
（一）活性炭微球
• 球形活性炭是20世纪70年代后期由日本、美国、联邦德国和苏联等工业 发达的国家研制开发成功的一种高档活性炭新品种，80年代后后期逐渐 进入工业化阶段。
• 球形活性炭具有均匀的球形外表，表面光滑、力学强度高、比表面积大、 耐磨损、耐腐蚀，长期使用掉屑少，产品杂质含量低等优点。
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2 制备工艺流程
2.2.1、影响炭活化的主要因素 • (1) 活化温度的影响 • 活化是炭和活化剂在高温下进行的反应。随着温度的升高，
反应速度加快，活化速率加大，但是太高易造成不均匀活 化。在不同的活化温度下，生产的活性炭孔结构不同。活 化温度过高，微孔减少，吸附力下降。一般水蒸气活化法 的活化温度控制在800-950℃，烟道气的活化温度控制在 900-950℃，空气的活化温度控制在600℃左右。
挥发性有机物 (VOCS )活性炭吸附回收技术综述
摘要：随着我国经济建设的发展各类有机溶剂的应用越来越广有机废气的排放量也随之逐年增加其所带来的空气污染等环境问题已经引起全世界的关注。
过去研究人员主要致力于开发高效的VOCS控制技术。
随着我国建立可持续社会目标的提出越来越多的人开始关注经济有效的VOCS回收方法。
本文重点介绍了活性炭吸附回收VOCS的工艺现状和研究进展并预测了VOCS分离回收技术的发展趋势。
石油加工、工业溶剂生产、化工产品生产以及有机物料的储运等过程都会产生挥发性有机物VOCS。
VOCS种类繁多多数有毒危害人类健康 ;参与形成光化学烟雾和气溶胶污染环境 ;卤代烃类有机物可以破坏臭氧层。
VOCS污染问题已经引起世界的高度重视美、日、欧盟多年前即执行了严格的VOCS排放标准中国作为发展中国家目前首要考虑的是解决VOCS污染问题对于VOCS的回收关注不多。
但是若能经济有效地回收VOCS 特别是高浓度、高价值的VOCS 具有环境、健康、经济三种效益对于推动我国循环经济的发展和社会可持续发展意义重大。
以油品为例我国每年蒸发损失的轻质油约 4.7 ×105 t 如果进行油气回收可以减少损失约4.35 ×105t 其价值约合人民币2 ×109 元[ 1] 。
可以预计未来几年 VOCS的回收将越来越受重视。
目前 VOCS的回收方法主要有：吸收法、吸附法、冷凝法和膜分离法通常将吸附与冷凝法连用吸附剂首选活性炭因为活性炭具有吸附能力强耐酸碱、耐热原料充足、易再生的优点一般流程为：吸附、脱附、冷凝回收。
1 活性炭吸附 VOCS1.1 活性炭吸附 VOCS的工艺活性炭吸附工艺包括变压吸附 (PSA)、变温吸附 (TAS)以及两者的联用 TPSA三种。
变压吸附是近 50年发展起来的气体分离、净化与提纯技术是恒温或无热源的吸附分离过程利用吸附等温线斜率的变化和弯曲度的大小改变系统压力使吸附质吸附和脱附。
按照操作方式的不同变压吸附可以分为平衡分离型与速度分离型两类分别根据气体在吸附剂上平衡吸附性能的差异和吸附剂对各组分吸附速率的差别来实现气体分离。
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关于有机废气处理、RTO系统形式比较说明
序号内容RTO-两塔式RTO-三塔式RTO-旋转式活性炭CO催化氧化
1 进风阀形式Damper风阀
Damper风阀旋转阀
活性炭过滤器+
箱体+风机
贵金属催化网/
剂+风机
2 价格低高高低中等
3 占地面积小大小小小
4 VOC去除效
率
96%-98% ≥99% ≥99% 90%/80%95%
5 系统压力变
动
大小小小/无小
6 处理风量能
力
大（增加陶瓷蓄热塔）大（增加陶瓷蓄热塔）
≤100,000Nm3/h/小风量应用场
合
≤/≥10000m3/h ≤10000m3/h
7 VOC排放当RTO系统入口废气VOC浓度超过
一定值时，一小时内VOC排放平均
值会超标。
达标排放达标排放
初期可达标，长
期需更换活性炭
（危废）
达标排放，处理
浓度小
8
运行成本
(同等VOC
浓度，辅助
燃料气)
相同相同相同
中等（含更换活
性炭及处理）
催化剂需定期更
换
无危废产生
运行成本
(同等VOC
浓度，电能
消耗)
低低
又可能会高（RTO陶瓷蓄热体床层
压损高一些，同等工况其RTO风
机功率会高一点，但由于是沸石
转轮之后，废气量相对较小，其
高出电能消耗也不会太多。
）/低
（联合沸石转轮吸附浓缩后的废
备注：
1. 以上数据比较仅限于进口品牌厂商，或主要技术来源进口品牌，国内系统成套集成；不包括国产品牌厂商。
2．RTO系统是非标设备，需要根据不同的工况进行严谨的设计计算和工程实施经验；RTO系统要能确保其正常稳定运行，不能仅仅成为一种应付环评部门的工具和摆设。
建议用户对入围厂家品牌进行限制（Durr，Krantz，WK，台湾华懋科技，台湾力技科技）。
3. 目前3塔式RTO占地已满足现场需求。
4. 如果业主对RTO形式犹豫不定，对于RTO的形式可以不做限定，但是需要有吹扫单元，阀体形式采用蝶阀等条件限制，保证RTO系统的质量。