RTO处理有机废气方案甄选

RTO处理有机废气方案.机气处工程计方案RTO工*******二〇一八年四月1/25doc可编辑

目录一、工程况.................................................................................................................................3二、工况数.................................................................................................................................4三、设计及排放标准......................................................................................................................四、设计范围及原则......................................................................................................................4.1工范围.............................................................................................................................4.1.1卖方........................................................................................................................4.1.2买..........................................................................................................................4.2设原则.............................................................................................................................五、有机废气处理方法的确定85.1废治理方案的比较.........................................................................................................5.2有废气处理方法的适用性与经济性比较5.3本项目拟采用工艺技术.................................................................................................10六、主设备简介...............................................................................................................16.1蓄热式热氧化RTO).....................................................................................................116.1.1RTO运结构........................................................................................................116.1.2RTO内空气流动................................................................................................116.2蓄陶瓷...........................................................................................................................26.3RTO热化室...................................................................................................................136.4蓄热室..............................................................................................................................36.5保与绝热.......................................................................................................................46.6旋分配门.......................................................................................................................46.7燃机...............................................................................................................................56.8风...................................................................................................................................66.9电控制系统...................................................................................................................166.10安设计........................................................................................................................86.10.1设安全..............................................................................................................86.10.2防设计..............................................................................................................86.10.3管系统的安全设计..........................................................................................186.10.4电控制设计......................................................................................................19七、主要计参数.......................................................................................................................19八、能耗算...............................................................................................................................28.1热平衡计算......................................................................................................................08.2运成本分析...................................................................................................................0九、主要备及工程估价2十、质量保证、操作培训及售后服务310.1质保证.........................................................................................................................2310.2操培训.........................................................................................................................2310.3售服务.........................................................................................................................23十一、提供的相关文件资料.........................................................................................................241/25doc可编辑

项名成、型方设单

项苯酯等机气*******设方司介本公司从事有机废治理的业化公司，司集科、工程设计设备制、安装调试环保验收一龙服务公司秉‘客户至上诚信为，追求卓越

互利双’的理念，足高科、高标准专业化的方，实行主创新和消吸收国外新技术、工艺、设备并举的技术展之路。为户打造靠达标、高安全、能减排、经最大化精品工程并提供质的服务。公司实‘专业铸就牌、科创造未来’发展战，依托毗邻、澳、的地理优势乘改革开放发展先。以科技为导，外内联，打造一支由保专家、高级工师、工程师技师等层次技术人组成的验丰富、技精湛的素质环保队伍；时与众多国集团和内著名科研构、高院校保持良的技术作关系，实施从统数据检测综合分到工程规划设计、工等都能满客户的体要求，提供最理的设计和工方案公司近来新开了一批具有立知识权的先进技工艺，功应用于众工矿企，多项工程评为优工程，并先被评为重合同守信用’诚信单位’获得了大客户的一好评。方设

方审

方校

方批

备

注2/25doc可编辑

一工概*******位于*******英红镇，主要从事胶粘带及相关产品的生产于制造，其涂布生产线及烘烤生产线有机废气的产生，其主要成份为苯类及脂类。计划三条生产线根据现场实测数据条生产线排气在未稀释的工况下11059.2m/h,3240ppm(13307mg/m3

),温度大于50℃。根据HJ2000-2010《大污染治技术则》第6.5.3.3条进入热力燃烧工艺的有机废气浓度应控制在其爆炸极限下限的以下，对于混合有机化合物，其有机物浓度应根据不同有机化合物的浓度比例和其爆炸下限值进行计算与校核。甲苯的炸极限1.2%～7.0%（积），爆炸极限下限的25%为3000ppm(12321mg/m

3

)贵司在该工况下排气浓度超过其爆炸极限下的限的，为不安全工况，因此应对其排气在进入处理设备前进行稀释，根据其稀释后的实测数据为：21196.8m3

/h,8214mg/m

，取整后：单套排放废气25000m

3

/h,7000mg/m

，3套共计排放风量为：75000m

3

/h。排放的有机废气在大气中如超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人造成危害，须净化达标处理后才能排放。现根据国家环保政策和排放标准要求，结合贵公司的实际情况，特编制本工程设计方案，供贵公司选择。3/25doc可编辑

二工参1234

工作时间：12时/天废气来源：涂布及烘烤有机废气三设及放准《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79广东省地方标家具制造行业挥发性有机化合物排放标准）广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）广东省地方标准《锅炉大气污染物排放标准》（DB44/765-2010）《有机废气净化装置安全规定》（GB20101-2006）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》）《电工电子设备机柜模数化设计要求》（GB/T28564-2012）《电工电子设备机柜安全设计要求》（GB/T28568-2012）其他相关设计规范、施工规范及规程贵公司提供的相关基础资料我公司将依照以上相关标准进行设计确保该项目完全符合环保要求执行标准如4/25doc可编辑

下表：DB44/814-2010污染物

最高充许排放浓度（最充许排放速率kg/h)烟高度m)苯甲苯与二甲苯合计总VOCs

12030

0.4151.0152.9155/25

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四设范及则4.1工范围4.1.1卖方➢体设备的设计、制作及供货；➢气收集部分整改及与废气净化设备进口连接（具体方案依现场情况而定）；➢气净化装置设备及至排放口之间的所有连接管道和钢制平台的设计、制作及供货；➢理工艺、工艺设备布置等；➢气处理工程工艺流程的制定、处理设施的总体布局；➢理系统的方案设计及施工图设计；➢理系统电气控制设计和安装；➢行调试并交付使用；➢质保期内的技术支持及质量保证。4.1.2买方➢力电源（380V、50Hz）由业主接至现场主控制柜；➢需要气源，压缩空气源接至设备使用点；➢认提供设备安装位置；➢需要水源，将水源引致卖方指定位置。6/25doc可编辑

4.2设原则4.2.1严格遵守国家、省、市级环保法规，认真执行相关技术规范。4.2.2因地制宜采用合理的收集和处理方案，在达到工程目标的前提下，降低造价及运营费用。4.2.3选择处理效果好、动力消耗低、运行稳定、管理简便的处理工艺。4.2.4采用技术先进、高效、节能、稳定、易于操作维护的核心净化设备。4.2.5提高系统的自动化控制水平，降低操作人员的管理难度和劳动强度。4.2.6工程的外观设计与建筑主体以及周围的环境相协调。4.2.7环保设施的设计不得影响生产工艺的正常运行。4.2.8以节约投资和降低造价为出发点，合理选用治理设备。7/25doc可编辑

五有废处方的定5.1废治理方案的比较目前，有机废气污染物废气治理技术，常用或已有实际应用的处理方法有1、氧化型：其中的热力燃烧法，催化燃烧法和臭氧氧化法最为常见；2、物理吸收/吸附型：主要有活性炭吸附法，喷淋洗涤一吸收法等；3、微生物法、膜分离法等。（1）热力燃烧法燃烧法主要有直接燃烧法热力燃烧和蓄热式燃法等要用于高浓度的有机废气污染物或易挥发性污染物废的处理。处理温600-800℃，该技术的技术优势是净化效率高设备构造简单维护容易但存在二次污染物运行费用高经济效益小的缺点，特别是在缺氧燃烧时，净化效果大大下降。（2）催化燃烧法催化燃烧法是在系统中使用合适的催化剂使废气中污染物在℃下氧化分解属低温氧化燃烧净化过程常用于气体与污染物浓度波动较大的场合净化效率大于90%。该技术优点是辅助燃料费用低，二次污染NOx生成量较少，燃烧设备的体积较小；但对处理对象要求苛刻，要求污染物废气进口温度高，因此减少装置运行费，常配置间接或直接热回收系统。（3）洗涤一吸收法洗涤吸收法是通过让含污染物气体与液（如水收剂充分接触而达到使污染物从气相转移到液相的一种操作过程吸收过程的主体是填料塔板式塔或喷雾塔等吸收8/25doc可编辑

装置吸收装置可用来处理大气量的污染物浓度范围≤去除率根据吸收剂和污染物组分不固，吸收效率差较大，一般大于以上，也可高达。该工艺本身是一种典型的分离问题因此存在吸收液的再生与处理通常可用于特种有机废气污染物净化回收工程的治理。（4）活性炭吸附法活性炭吸附是一种广泛使用的有机废气污染物排放控制手段主要是利用活性炭的表面物理吸附作用将有机废气污染物从气体中分离出来体流量和浓度的波动对活性炭吸附器的操作影响较小，并常用来处理气量废气，设备的尺寸取决于处理的气量和浓度。因其系统投资费用中等，操作灵活，净化效率90%。对于处理大气量，低浓度的有机废气。5.2有废气处理方法的适用性与经济性比较有机废气治理方法较常用的有燃烧法、吸附法和吸收法（水洗、药液洗涤）。各种方法的适用性与经济性比较示于图:有机废气处理方法的适用性与经济性比较图9/25doc可编辑

5.3本项目拟采用工艺技术综上所述该公司排出气体较高浓度有机废气类型据业主要求及减少用户投资成本运行维护费用结合废气排放点现场情况等综合考虑采用蓄热式力氧化工艺。10/25doc可编辑

六RTO体备介6.1蓄热式热氧化炉(RTO)RTO(RegenerativeThermalOxidizer,称RTO),蓄热式氧化炉。其原理是在高温下将有机废气VOCs氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，废气净化效率达到99%以上。RTO蓄热氧化是利用燃气直接燃烧加热有机废气，在高温（℃）作用下有机废气通过RTO氧化室高温区使废气中的VOC成份氧化分解成为无害的HO，反22应方程式如下：CH

(n

m

4

)O

760℃

m

2

H热量氧化后的高温气体热量被陶瓷蓄热“贮存起来用于预热新进入的有机废气从而节省燃料降低使用成本氧化后产生的高温烟气通过陶瓷蓄热部分由于陶瓷具有良好的蓄热性从而使炉腔始终维持在很高的工作温度节省废气预热升温的燃料消耗陶瓷蓄热部分由两个或两个以上腔室组成解后的相对干净的气体在进入尾气处理系统或直接排放前需对每个腔室进行吹扫保证VOC的去除率。6.1.1RTO运作结构6.1.2RTO内部空气流动11/25doc可编辑

6.2蓄陶瓷陶瓷蓄热体采用陶瓷之乡名牌产品，阻力小，热容量大0.22BTU/lb，耐温高可达1200℃，耐酸99.5%吸水率小0.5%，压碎力大4kgf/cm3，热胀冷缩系数小，为4.7×10-8/℃，抗裂性能好，寿命长。比表面积大，阻力小，耐温高，且热胀冷缩系数小，抗裂性能好，蓄热体装填量由厂家根据温度、热利用率、阻力程序设计。化学性成

分

数

值(%)SiO

2

33-38AlO2

3

53-58MgO

3-4FeO2

3

<1TiO

2

<2.5KO+NaO+CaO22

<2.512/25doc可编辑

6.3RTO热氧化室氧化室是处理有机废气主要反应场所，设计的正常运行温度为60℃左右，最高使用温度为950℃有机废气在化室中反应生成COHO室体外表面进行喷砂除锈处理22后，再喷涂高温防腐涂料两遍，外层喷环氧树脂漆，氧化室位于蓄热室上部，室体钢板设计厚度为6mm，材质为碳钢，室体内侧面采用陶瓷纤维保温，保温厚度300mm，陶瓷纤维模块内设置耐热钢骨架用锚固件固定在炉体壳体上正常使用时燃烧室的外壁温度不高于环境温度25℃，燃烧室在操作面设置个气密与绝热良好的检修孔，供内部检修和陶瓷维护更换时使用室体前段设有操作平台平台面板采用隔栅板平铺而成简洁大方。炉体上方设有安全自动泄压口当炉内压力超高时自动泄压面设有高温排放口及降温口，当温度超高时自动打开，通过冷空气对其进行降温处理。6.4蓄热室蓄热室体钢板采用连续焊接而成，保证气体在内部循环的密封性，蓄热室体钢板厚度为6mm，室体内采用陶瓷纤维保温，保温厚度约为，室内装有高效率的陶瓷蓄热填料蓄热室的侧面安装有温度传感器来测量陶瓷填料的温度分布情况和监视填料的完好状态设有超高温时安全报警料底部支撑架与废气接触部分采用材质，以提高设备使用寿命。13/25doc可编辑

6.5保温与绝热炉体氧化室及蓄热室内保温采用耐火陶瓷纤维耐热≥℃容重

3

氧化室及蓄热室高温区厚300mm热室低温区厚300mm热室内12块分隔板采用18mm厚硅酸铝陶瓷纤维板中芯轴采用耐高温浇注料围固定板采用耐高温不锈钢，硅酸铝陶瓷纤维模块内设置耐热钢骨架，用锚固件固定在炉体壳体上。指标

单位

数值毛比重

kg/m

3

1.6~2.2平均线膨胀(20-1000℃)

10

-6

/K

4.5-6.0比热容导热系数软化温度最大操作温度耐酸性抗热震性吸水率

kJ/(kg·K)W/(m·K)℃℃%室温~450℃/次%

850~12001.5~2.61400135096.7水冷3次15~236.6旋转分配门旋转阀是我司在学习国内外先进技术的基础上自主研发的新一代换向阀主要用于蓄热式催化氧化装置及蓄热式热力氧化燃烧炉它主要由驱动电机密封结构布风结构及阀片组成。结构简单、运行稳定，突破传统间歇式换向阀的局限。我司研发的旋转阀特有的新风置换功能可进一步提高有机废气的去除效果。14/25doc可编辑

6.7燃机根据贵司有机废气浓度较高排气温度等特点有机废气处理装置配kcal的燃烧器品牌为日本正英燃烧机满负荷运行天然气使用量为50Nm3/h(天然气热值按8000kcal/Nm3

)。燃烧机调节比例为10:1，在RTO正常运行状态下，可将燃烧机调节至最小负荷，为5Nm

3

/h。燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。1.送风系统送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气主要部件有、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、凸轮调节机构、扩散盘。2.点火系统点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物其主要部件有点火变压器点火电极、电火高压电缆。火焰长度、锥角、形状可按用户要求设计。3.监测系统监测系统的功能在于保证燃烧器安全稳定的运行其主要部件有火焰监测器压力监测器、温度监测器等。4.燃料系统燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃油燃烧器的燃料系统主要有：油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组然、燃料蝶阀。15/25doc可编辑

5.电控系统电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心主要控制元件为程控器对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。6.8风机RTO采用一台鼓风机，一台密封吹扫风机及一台燃烧机助燃风机。RTO主风机采用变频器进行控制，变频器的操作面板安装在门上，通过通讯线和变频器相连便于观察和操作，以减少长期运行成本风机额定流量约为工作流量的。6.9电气控制系统1.设计依据（1）低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83（2）工业企业照明设计规范GBJ50034-92（3）通用用电设备配电规范GBJ50055-93（4）电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范。2.电气总原则旋转蓄热式催化燃烧净化装置（RRCO）电控系统采用西门子PLC控制，采用西门子200系列，触摸屏采用7”西门子产品，PLC制系统实现对旋转蓄热式催化燃烧净化装置、燃烧器功率高低、烟气出口风门控制、风机、炉内温度、压力、旋转换向阀信号联锁控制等，并对重要运行参数集中监测或控制。16/25doc可编辑

3.控制层控制层主要由PLC及其系统组成由PLC及其系统接受现场发来的数据信息经过自身的运算与处理后发出相应的指令对现场设备进行控制同时对现场设备出现的所有故障及时的进行分析处理实时将故障信息反映在触摸屏上进行相应报警提示。4.设备层设备层主要由风机变频器、压力控制仪表、现场设备检测元件（位置接近开关、温度传感器压力传感器等现场执行机（气动执行器调节阀电磁阀等等组成；直接与控制层中的PLC进行数据交换，将现场信息发送给PLC系统，并按PLC输出指令执行设备动作对整套系统的控制显示炉膛压力显示监控炉膛温度等进行自动监控。5.控制柜每个主控制柜顶部装有带声响的柱型指示灯以显示系统的运行状态及故障类别型指示灯分三层，上层红色显示故障，中层绿色显示运行，下层黄色显示停,主控柜设置主电源开关(带热过载、电磁过载、错相保护功能，带反馈触点，上传PLC系统)，可手动设定主开关，在控制柜面板设置电源指示灯。控制柜进、出线采用电缆桥架，在控制柜的顶部或底部进、出线，给控制系统内所有设备提供动力电源及控制电源，所有控制柜配置门开关及照明灯。布线方式：柜内采用线槽，柜外采用镀锌桥架，其他使用尼龙软管为辅。喷涂颜色控制柜喷两遍防腐蚀底漆方指定色标防护等级。17/25doc可编辑

控制柜全部采用防威图产品（框架结构，包括底座、柜内空调、照明及风扇等主要附件），柜内安装侧装空调，确保变频器在正常环境温度范围内工作。控制柜安装在受控机械设备附近（具体位置现场定）。控制柜带门锁，门锁采用带手柄方形门锁,且门锁为同一型号。柜面上的所有器具均采用嵌入式结构安装，其布置清晰、美观大方和合理。每个柜内配置一个AC220V10A插座。6.10安全设计6.10.1设计安全（1）依据客户提供的废气参数，确保废气中可燃组分处于爆炸下限25%以下，保证系统安全运行。（2）RTO处理效果遵循3T（反应温度、停留时间、湍流程度）法则。（3）在RTO燃烧炉膛顶部设置泄压防爆口。6.10.2防爆设计根据国家标准GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》之规定，本项目防爆等级按ExDIIBT4，防护等级按IP55。6.10.3管路系统的安全设计系统所有高空管道和设备均设有避雷装置接入建筑物防雷系统设备和管道有可靠接地，法兰连接的风管采取跨接，避免静电集聚引起可燃气体燃烧、爆炸。18/25doc可编辑

6.10.4电气控制设计本案采取西门子PLC全自动化控制系统，配套触摸屏、电动调节阀、变送器、报警系统等，本系统包含试车模式、手动控制模式、待机模式、系统自动/关机安全程序。安全保护措施包括停电、火灾、温度异常、风车异常、系统设备异常停机、系统静压低于低报时停机保护联锁等。生产线处于事故状态时，停机保护连锁，尾气旁通。系统设备提供下列信息(HMI)：风机、马达运转状态、电机运转状态(Hz)、风机压差值(ON/OFF)、设备运转状态与进出口压差值、各点温、RTO温度、报警信息等。七主设参处理风量

25000m3

/h台RTO

单套：天然气用量5/h,燃机功率40kcal/h动力风机

4-72-8C30834m

3

/h2754Pa37kW吹风密封风机

9-26-4A3125m

3

/h3407Pa5.5kw19/25doc可编辑

八能计8.1热平衡计算序号123456789101112131415161718192021

主项进气VOCs燃烧机热量损失出气热平衡

名称进气流量进气温度进气压力进气密度进气质量流量进气比焓进气总焓有机物低位发热量废气浓度废气质量流量废气热量天然气小火用量天然气燃烧热量热量散失率散失量出气质量流量出气温度出气压力出气比焓出气总焓（进气焓+VOCs+烧热)-（热量损失+气焓）

数据25000502001.0932732532588806254070001750006440000516800010.00%1548862.52732523010005081388110058662.5

参数m3/h℃Pa(G)kg/m3kg/hKJ/kgKJ/hKJ/gmg/m3g/hKJ/hNmKJ/h—KJ/hkg/h℃Pa(G)KJ/kgKJ/kgKJ/h

备注输初始输入输初始输入输初始输入按干空气物性参数查表计算查表计算按三苯类根据甲方提供数据或估算计算计算燃烧热效率按92%输入计算输入计算关联输初始输入输初始输入查表计算计算，数值应大于等于08.2运行成本分析（按单台计）序号

主项

设备名称

功率（

数量单位

套数

日运行小时数

电费（元）

天运行费用（元）1234

RTO

鼓风机密封吹扫风机燃烧机助燃风机旋转阀驱动

375.50.752.2

1111

台台台台

1111

12121212

0.80.80.80.8