Hvad bruges LQ-RCO varmeopbevarende katalytisk forbrændingsudstyr til i VOC-behandling?

Hvad LQ-RCO varmeopbevarende katalytisk forbrændingsudstyr er designet til at gøre

LQ-RCO varmelagringsudstyr til katalytisk forbrænding er industrielt VOC behandling udstyr bygget til at nedbryde organiske forbindelser i fabrikkens udstødningsstrømme til kuldioxid og vanddamp gennem en regenerativ katalytisk oxidationsproces. Kort sagt trækker systemet opløsningsmiddelfyldt eller lugtbærende spildgas ind, hæver dens temperatur ved hjælp af lagret varme i stedet for frisk brændstof i det meste af cyklussen, passerer strømmen gennem et katalysatorleje ved en moderat reaktionstemperatur og frigiver en behandlet gasstrøm, der bærer langt færre flygtige organiske forbindelser end indløbsstrømmen. Denne type varmelagringsforbrændingsovn er almindeligvis installeret nedstrøms for malerlinjer, ovne, trykpresser og kemiske reaktorer, hvor der kræves kontinuerlig spildgasbehandling.

Som et stykke af forbrændingsudstyr , den LQ-RCO regenerative katalytiske oxidator kombinerer lavtemperatur katalytisk oxidation med keramisk varmelagringsteknologi. Denne parring er det, der gør det muligt for enheden at genvinde en stor del af reaktionsvarmen og genbruge den til at forvarme indgående spildgas, hvilket igen reducerer behovet for hjælpebrændstof eller elektrisk opvarmning og sænker temperaturen på gassen, der forlader stakken. Udstyret vist nedenfor er en repræsentativ LQ-RCO-installation af katalytisk forbrændingsudstyr til varmelagring, med hus, inspektionspaneler og forbindelseskanaler synlige på ydersiden.

Figur 1. LQ-RCO varmelagrende katalytisk forbrændingsudstyr på stedet, vist med det isolerede hus til venstre og en installeret enhed med tilslutningskanal til højre.

Termisk oxidationsmiddel-arbejdsprincip bag RCO-systemet

At forstå det termiske oxidationsmiddels arbejdsprincip for et RCO-system starter med opstartssekvensen. Inden affaldsgas tilsluttes udstyret, forvarmes varmekammeret og den keramiske varmelagerseng elektrisk. Når den indstillede temperatur er nået, åbnes spildgaskilden, og en tilhørende ventilator trækker gassen ind i enheden. Den indkommende strøm udveksler først varme med et forvarmet varmelager keramisk legeme, opfanger en første temperaturstigning og går derefter ind i en opvarmningszone for en anden temperaturstigning, indtil den når det niveau, der er nødvendigt for den katalytiske reaktion.

Derfra kommer gassen ind i det katalytiske kammer, hvor de organiske forbindelser reagerer over katalysatorlejet og danner kuldioxid og vand, mens de frigiver varmeenergi. Den behandlede, rene gas giver derefter en del af denne varme tilbage til et andet varmelagrende keramisk legeme, før det udledes af ventilatoren. Et indløbstermoelement på udsugningsventilatorsiden kontrollerer kontinuerligt gastemperaturen, og når sætpunktet er nået, skifter omskifterventilen position, så spildgasstrømmen og den rene gasstrøm skifter kamre. Denne regenerative cyklus gentages kontinuerligt, hvilket er kerneideen bag hver regenerativ katalytisk oxidator og er også grunden til, at teknologien nogle gange er grupperet sammen med en regenerativ termisk oxidator i generelle termiske oxidationsdiagramreferencer, selvom de to bruger forskellige reaktionstemperaturer.

Figur 2. Forenklet isometrisk billede af et RCO-systemhus med det katalytiske kammer, to varmelagringskamre, indløbs- og omskifterventiler, termoelement og ventilatorpositioner mærket som reference.

To-kammer omskiftningsproces og varmegenvindingscyklus

De fleste katalytiske forbrændingsanlæg af denne type kører på to varmelagringskamre, der skiftes til at absorbere og frigive varme, og LQ-RCO kan også konfigureres med tre kamre, når der kræves et højere rensningseffektivitetsmål. I det, man kan kalde proces 1, absorberer det første kammer varme fra den indgående udstødningsgas, mens det andet kammer afgiver oplagret varme, når ren gas passerer gennem det på vej ud. Efter at omskifterventilen skifter position, er rollerne omvendt i proces 2, det første kammer frigiver nu den varme, det lagrede, mens det andet kammer begynder at absorbere varme fra den næste batch af indgående udstødningsgas. Det katalytiske kammer sidder mellem de to varmelagringskamre og er det sted, hvor den egentlige katalytiske nedbrydning af organiske forbindelser finder sted i begge processer.

RCO-rensningseffektivitet, energiforbrug og emissionsydelse

Fordi katalysatoren sænker den nødvendige temperatur til oxidation, reagerer det katalytiske forbrændingssystem LQ-RCO typisk kl. 250°C til 500°C , et godt stykke under temperaturen skal et termisk oxidationsmiddel med åben ild nå det samme ødelæggelsesresultat. At operere i dette vindue med lavere temperatur er også grunden til, at udstyret beskrives som et lavtemperaturoxidationssystem, og det er en af ​​grundene til, at nitrogenoxiddannelsen forbliver lav sammenlignet med højtemperaturforbrændingsmetoder. Ifølge producentens specifikationer når en to-kammer RCO-konfiguration generelt en rensningseffektivitet på ca. 95 procent , mens en tre-kammer konfiguration kan nå over 98 pct , og udstyrsserien som helhed er vurderet til 99 procent eller højere rensningseffektivitet under standard testbetingelser. Termisk genvindingseffektivitet, som afspejler, hvor meget af reaktionsvarmen, der genbruges til at forvarme indgående gas i stedet for at gå tabt op i den termiske oxidationsmiddelstabel, når generelt over 95 procent, og energiforbruget kan være så lavt som 8 watt-timer pr. normal kubikmeter behandlet gas.

Ovenstående skema sammenligner typisk rensningseffektivitet mellem et to-kammer og et tre-kammer RCO-arrangement. Tilføjelse af et tredje varmelagringskammer giver gasstrømmen en ekstra passage gennem regenereringslejet, hvilket er grunden til, at trekammerlayoutet har en tendens til at give et højere effektivitetstal på samme spildgasbehandlingspligt. Denne forskel har størst betydning, når et anlæg står over for en streng grænse for udledning af organisk affaldsgas, eller når indløbskoncentrationen af ​​opløsningsmiddeldampe er relativt høj. Til lettere opgaver kan et to-kammer RCO-system stadig komfortabelt opfylde de fleste regionale krav til behandling af affaldsgas, samtidig med at udstyrets fodaftryk og den keramiske varmelagringsvolumen holdes mindre. Valget mellem de to konfigurationer er generelt en balance mellem den nødvendige rensningseffektivitet, den tilgængelige installationsplads og egenskaberne for den specifikke spildgasstrøm, der behandles.

Termisk oxidationsmiddel vs forbrændingsanlæg vs Flare: Hvor katalytisk oxidation passer

Termisk oxidationsmiddel vs forbrændingsovn

I det daglige plantesprog bruges udtrykkene termisk oxidationsmiddel og forbrændingsovn ofte løst om den samme familie af udstyr, der bruger varme til at ødelægge organiske dampe. Den praktiske forskel kommer normalt til temperatur og katalysatorbrug. En generel forbrændingsovn eller en regenerativ termisk oxidator er typisk afhængig af varme alene og har brug for højere kammertemperaturer, ofte i området fra 700°C til 800°C eller mere, for at ødelægge den samme organiske belastning, som en RCO katalytisk forbrændingsovn kan behandle ved 300°C til 500°C. Et syregasforbrændingsanlæg er en beslægtet kategori bygget med korrosionsbestandige materialer til vandløb, der danner sure biprodukter under forbrænding, og det afhænger normalt stadig af ren termisk ødelæggelse snarere end et katalysatorleje.

Thermal Oxidizer vs Flare

En flare bruges generelt til intermitterende gasstrømme med højt volumen eller sikkerhedsaflastende gasstrømme i stedet for kontinuerlig lavkoncentreret opløsningsmiddeldamp, og det omfatter sjældent varmegenvinding. Et regenerativt termisk oxidationsmiddel eller RCO-system er derimod bygget til kontinuerlig affaldsgasbehandling og er parret med varmelagring, så det meste af reaktionsenergien genbruges i stedet for at blive frigivet direkte til atmosfæren. Dette er en del af grunden til, at udstyr til katalytisk oxidationsmiddel er mere almindeligt valgt til steady-state malelinjer, PCB-fremstillingsudstødning og lignende kontinuerlige opgaver til behandling af organisk affaldsgas, mens flares forbliver mere almindelige til lejlighedsvis eller nødaflastning af gas.

Radardiagrammet ovenfor giver et generelt, kvalitativt billede af, hvordan katalytisk oxidation sammenlignes med termisk oxidation og med afbrænding på tværs af fem karakteristika, der almindeligvis diskuteres i industrilitteraturen: nødvendig driftstemperatur, energieffektivitet, kontrol af NOx-dannelse, udstyrs fodaftryk og grad af varmegenvinding. Disse vurderinger beskriver brede teknologimønstre snarere end garanterede resultater for et bestemt sted, da de faktiske resultater afhænger af sammensætningen af ​​affaldsgas, strømningshastigheden og koncentrationen på et givet anlæg. Katalytisk oxidation har generelt behov for en lavere reaktionstemperatur og har en tendens til at vise stærkere varmegenvinding og NOx-kontrol i forhold til afbrænding, som hovedsageligt udveksler fodaftryk og kontinuerlig drift for enkel håndtering af intermitterende gas. Et regenerativt termisk oxidationsmiddel sidder mellem de to på de fleste af disse dimensioner, da det genvinder varme på samme måde som et RCO-system, men uden at sænke reaktionstemperaturen gennem en katalysator. Ingeniører bruger typisk sammenligninger som denne som udgangspunkt og bekræfter derefter den rigtige teknologi med en affaldsgassammensætningsanalyse, der er specifik for den proceslinje, der behandles.

RCO-10 til RCO-200: Skalering af luftmængde og varmeeffekt

LQ-RCO VOC udstyrslinjen er organiseret i tolv standardmodeller, der løber fra RCO-10 op til RCO-200, så en facilitet kan matche behandlingsluftmængden til den faktiske udstødningsstrøm, der kommer fra produktionslinjen i stedet for at overdimensionere eller underdimensionere enheden. Behandling luftmængde skalaer fra 1000 kubikmeter i timen på den mindste RCO-10 model op til 20.000 kubikmeter i timen på RCO-200-modellen, og varmeeffekt skalerer fra 30 kilowatt op til 300 kilowatt over samme område. Andre luftmængdespecifikationer uden for denne standardtabel kan også designes på forespørgsel, og brændstofforvarmning kan tilføjes, når det er specificeret på bestillingstidspunktet.

Dette linjediagram sporer behandlingsluftvolumen på tværs af alle tolv standard RCO-modeller, og den konstante opadgående kurve viser, hvor tæt modelserien følger de faktiske krav til udstødningsstrøm i stedet for at hoppe i store, svære at matche trin. Et anlæg med en enkelt lille malerkabine kan være godt tjent med en RCO-10 eller RCO-15, der er normeret til 1000 til 1500 kubikmeter i timen, mens en større multi-line belægningsoperation kan have brug for en RCO-60 eller derover. Fordi kurven er ret jævn mellem tilstødende modeller, kan de fleste udstødningsstrømningshastigheder målt under en undersøgelse af stedet matches til en standardmodel uden at ty til et fuldt tilpasset design. Denne form for model-til-flow-kortlægning er et almindeligt første trin i at specificere et RCO-system, da behandlingsluftvolumen i høj grad bestemmer beholderstørrelsen, blæservalg og kanaldiameter. Korrekt afstemning af luftvolumen har også en direkte effekt på energiforbruget, da en overdimensioneret enhed, der behandler et mindre faktisk flow, har en tendens til at bruge mere energi pr. behandlet spildgasenhed end en korrekt størrelse.

Søjlediagrammet ovenfor viser installeret varmeeffekt for de samme tolv RCO-modeller, som stiger fra 30 kilowatt på RCO-10 til 300 kilowatt på RCO-200. Varmekraft dækker hovedsageligt de elektriske varmerør, der bruges under opstart og i perioder, hvor røggasvarmeværdien ikke er tilstrækkelig alene til at opretholde den katalytiske reaktionstemperatur. Fordi den varmelagrende keramiske seng genvinder en stor del af reaktionsvarmen, når enheden når stabil drift, er den installerede varmeeffekt generelt kun nødvendig med mellemrum i stedet for kontinuerligt. Større modeller har brug for forholdsmæssigt mere varmeeffekt, hovedsageligt fordi de rummer en større mængde varmelagerkeramik og katalysator, som kræver mere energi at bringe op på temperaturen under en koldstart. Gennemgang af denne varmeeffektkurve sammen med behandlingsluftvolumenkurven giver et rimeligt fuldstændigt første billede af både den termiske og flowkapacitet, der er nødvendig, før man går ind i et detaljeret udstyrsvalg.

To noter gælder på tværs af hele bordet. For det første kan luftvolumenspecifikationer uden for dette standardområde stadig designes på projektbasis, når et anlægs udstødningsflow falder mellem to standardmodeller eller overstiger RCO-200-klassificeringen. For det andet er den eksplosionssikre form, der anvendes på tværs af LQ-RCO-linjen, et reliefdesign af membrantypen, som gælder uanset hvilken model der vælges.

Industrier, der er afhængige af organisk spildgasbehandling med RCO

Behovet for behandling af opløsningsmiddel affaldsgas viser sig på tværs af en bred vifte af fremstillingssektorer, og LQ-RCO udstyrslinjen er generelt specificeret, hvor en proceslinje frigiver organisk damp, der skal opfanges og behandles før udledning. Almindelige applikationer omfatter følgende.

1. Bil- og maskinfremstilling, dækning af malerlinjer og hærdning af ovne, hvor opløsningsmiddelbaserede belægninger frigiver organisk affaldsgas.
2. Elektronisk fremstilling, især organisk affaldsgas, der genereres under produktion af printkort.
3. Elektrisk fremstilling, herunder isoleringsbehandlingsprocesser til trådemalje.
4. Let industriprocesser såsom skofremstilling og limbelægningsoperationer, der genererer organisk affaldsgas og lugt.
5. Trykning og farvetryk, hvor opløsningsmiddelbaseret blæk er en almindelig røggaskilde.
6. Metallurgiske processer og stålprocesser, produktion af kulelektroder, kemisk syntese såsom ABS-produktion og olieraffinering, som alle kan generere organisk affaldsgas, der kræver kemiske anlægs VOC-kontrolforanstaltninger.

På tværs af disse sektorer er den røde tråd en kontinuerlig eller semi-kontinuerlig udstødningsstrøm, der indeholder benzen, keton, ester, alkohol, ether, aldehyd, phenol eller lignende organiske forbindelser sammen med generel lugt. Dette er den type spildgasprofil, som en RCO katalytisk oxidator generelt er egnet til at behandle, da katalysatorlejet er valgt til at arbejde på tværs af denne brede familie af organiske forbindelser i stedet for et enkelt specifikt opløsningsmiddel.

Hvorfor faciliteter vælger regenerative katalytiske oxidationsmidler til industriel VOC-kontrol

Når et anlæg sammenligner mulighederne for luftforureningskontroludstyr for et nyt eller opgraderet udstødningsgasbehandlingssystem, har en regenerativ katalytisk oxidator en tendens til at dukke op af en række konsekvente årsager. Kombinationen af ​​lavtemperaturoxidation og keramisk varmelagring betyder, at der kræves mindre hjælpeenergi for at opretholde reaktionen, når enheden er oppe på temperaturen, hvilket afspejles i de tal for lavt energiforbrug, der blev diskuteret tidligere. Drift ved 250°C til 500°C i stedet for det højere område, der bruges af ren termisk oxidation, begrænser også NOx-dannelsen, hvilket understøtter udstyrets ingen sekundære forureningsgrad under normale driftsforhold.

• Høj grad af automatisering, med ventilskift og temperaturstyring håndteret af kontrolsystemet frem for manuel betjening.
• Modulopbygget modelsortiment fra RCO-10 til RCO-200, som understøtter dimensionering af det industrielle VOC-kontrolsystem til den faktiske udstødningsstrøm frem for en enhed, der passer til alle.
• Valgfri to- eller trekammerkonfiguration, der giver et anlæg en måde at målrette et specifikt rensningseffektivitetsniveau for sin organiske affaldsgasbehandling.
• Kompatibilitet med en bred vifte af organiske forbindelser, herunder benzen, keton, ester, alkohol, ether, aldehyd og phenol-type affaldsgasser og generelle lugte.

Tilsammen er disse egenskaber grunden til, at et VOC-forbrændingssystem bygget op omkring regenerativ katalytisk oxidation ofte vælges til kontinuerlige behov for udstødningsgasbehandlingssystem i belægnings-, elektronik-, print- og kemiske behandlingsindstillinger, hvor både den lovmæssige udledningsgrænse og de daglige driftsomkostninger for udstyret har betydning for anlægget.

Om Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd.

Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd. er baseret i Gaoyou, Yangzhou, en by, der ofte omtales som den nordlige port til Jiangsu-provinsen. Virksomheden er et aktieselskab dannet gennem samarbejde mellem fagfolk, der hver især fører mere end 30 år har erfaring med design og fremstilling af VOC'er-udstyr, og det fungerer som en dedikeret VOC's producent af udstyr til behandling af organisk affaldsgas.

Selskabet besidder en registreret kapital på 22 millioner yuan , med anlægsaktiver på tæt på 40 millioner yuan og samlede aktiver på tæt på 60 millioner yuan . Fremstillingen foregår på tværs af et fabriksgulvareal på ca 9800 kvadratmeter , støttet af mere end 200 sæt af forskelligt bearbejdningsudstyr og et hold på ca 120 ansatte , med en årlig produktionskapacitet på ca 100 millioner yuan . Denne skala af in-house fremstilling understøtter fremstillingen af ​​katalytisk forbrændingsudstyr til varmelagring, inklusive LQ-RCO-serien beskrevet i denne artikel, fra strukturelt hus til endelig montering og test.

Ofte stillede spørgsmål

Q1. Hvad bruges regenerativ katalytisk oxidation til?

Regenerativ katalytisk oxidation bruges til at behandle organisk affaldsgas fra industrielle udstødningsstrømme, ved at omdanne flygtige organiske forbindelser til kuldioxid og vand gennem en katalysatorleje kombineret med keramisk varmelagring, hvilket reducerer den energi, der er nødvendig for at opretholde reaktionen.

Q2. Hvad er forskellen mellem et RCO-system og et regenerativt termisk oxidationsmiddel?

Et RCO-system bruger en katalysator til at sænke den nødvendige reaktionstemperatur, typisk til omkring 300°C til 500°C, mens et regenerativt termisk oxidationsmiddel generelt er afhængig af varme alene og har brug for en højere kammertemperatur for at nå et sammenligneligt ødelæggelsesresultat.

Q3. Hvilken katalytisk temperatur fungerer LQ-RCO-udstyret ved?

Det katalytiske LQ-RCO kammer fungerer generelt mellem 300°C og 500°C, hvilket er det temperaturområde, der er nødvendigt for den katalytiske nedbrydningsreaktion, der producerer kuldioxid og vand fra de organiske forbindelser i affaldsgassen.

Q4. Hvordan påvirker omskiftningsventilen spildgasbehandlingen?

Omskiftningsventilen ændrer strømningsvejen, når udstødningsventilatorens indløbstermoelement bekræfter, at den indstillede temperatur er nået, og sender spildgas ind i kammeret, der tidligere afgav varme til ren gas, hvilket holder regenereringscyklussen kørende kontinuerligt.

Q5. Kan LQ-RCO-udstyret tilpasses til en bestemt luftmængde?

Ja, standardmodelserien dækker 1000 til 20000 kubikmeter i timen på tværs af tolv modeller, og luftvolumenspecifikationer uden for dette område kan designes separat baseret på et anlægs faktiske udstødningsflow.