تجهیزات سوزاندن با درجه حرارت بالا LQ-RTO
Cat:تجهیزات
نمای کلی RTO از نوع برج اکسید کننده حرارتی احیا کننده (RTO) یک تجهیزات تصفیه گاز زباله آلی است که ترکیبی از اکسیداسیون درجه حرارت بالا با ف...
جزئیات را مشاهده کنیدیک مرکز پوشش و چاپ در شرق چین یک اجاق خشک کن را راه اندازی می کند که خروجی اگزوز آن حاوی اتیل استات، ایزوپروپانول و تولوئن با سرعت تقریبی 2500 نیوتن متر مکعب در ساعت است و هر بار که خط محصول رنگ محصول را تغییر می دهد، غلظت آن افزایش می یابد. این مجوز به 98 درصد تخریب کل VOC ها نیاز دارد. یک اکسید کننده حرارتی مستقیم که بلافاصله پس از کوره قرار می گیرد جریان را تا حدود 820 درجه سانتی گراد گرم می کند، آن را به مدت 0.6 ثانیه در یک محفظه نسوز نگه می دارد و حلال ها را به دی اکسید کربن و بخار آب اکسید می کند. این سیستم فاقد کاتالیزور، بستر ذخیره سازی سرامیکی، و شیر دوار است - فقط یک مشعل، یک محفظه، یک فن و یک پشته.
اگر جریان شما به اندازهای متمرکز باشد که گرمای احتراق معنیدار را تامین کند، یک اکسیدکننده حرارتی مستقیم معمولاً مطمئنترین و کمهزینهترین راه برای پیروی است. برای جریان های رقیق و پیوسته، یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده اغلب آن را با هزینه سوخت شکست می دهد. بقیه این راهنما مهندسی پشت این مبادله را توضیح می دهد، یک اکسید کننده حرارتی مستقیم را با همبستگی های اکسیداسیون حرارتی آن مقایسه می کند، و یک چک لیست عملی برای تعیین تجهیزات از یک سازنده تجهیزات تصفیه VOCs به شما ارائه می دهد.
اکسید کننده حرارتی مستقیم (DFTO) یک دستگاه احتراق است که ترکیبات آلی فرار، آلاینده های خطرناک هوا و گازهای بد بو را با قرار دادن آنها در یک منطقه شعله در دمای 760 تا 1200 درجه سانتیگراد برای مدت زمان ماندگاری کنترل شده، معمولاً 0.3 تا 1.0 ثانیه، از بین می برد. کلمه "مستقیم" به این معنی است که گاز ورودی مستقیماً توسط شعله مشعل در داخل محفظه احتراق گرم می شود، بدون هیچ نوع رسانه بازیافت گرما. در طول واکنش، هیدروکربن ها به CO2 و بخار آب تجزیه می شوند و گرما آزاد می شوند. ترکیبات کلر به علاوه کلرید هیدروژن تولید می کنند که می توان آن را در پایین دست پاک کرد. DFTO جد فنی RTO و اکسید کننده کاتالیزوری است و همچنان مورد استفاده گسترده قرار می گیرد زیرا معماری ساده آن فوق العاده ناهموار و قابل اعتماد است.
اکسید کننده حرارتی مستقیم ال کیو برای تخریب VOC در دمای بالا این اکسید کننده مستقیم با جریان های آلوده به سیلیکون، هالوژن یا ذرات که به کاتالیزورها یا بسترهای سرامیکی آسیب می رساند، کنترل می کند. این برای عملیات های شیمیایی و پوششی که نیاز به تخریب ناهموار و قابل اعتماد دارند با راندمان 98 تا 99 درصد مناسب است. مشاهده محصول → یک DFTO خوب طراحی شده با کنترل دما و مخلوط کردن گاز صحیح به بازده تخریب 98-99 درصد در مخلوطهای حلال معمولی و 99.5 درصد یا بالاتر در گونههایی که به راحتی اکسید میشوند میرسد. هنگامی که ترکیبات سیلیکونی، گونه های هالوژنه یا ذرات چسبنده وجود داشته باشد، این یک راه حل بسیار ارزشمند است، زیرا محفظه شعله باز، آلاینده هایی را تحمل می کند که باعث مسمومیت یک کاتالیزور یا مسدود کردن یک بستر سرامیکی می شود. برای بسیاری از عملیات شیمیایی، دارویی، پوشش دهی و چاپ، این تحمل به تنهایی انتخاب این فناوری را توجیه می کند.
مهندسان احتراق یک طراحی اکسید کننده حرارتی مستقیم را با سه پارامتر دما، زمان و تلاطم تعریف می کنند. هر یک به طور مستقیم کارایی تخریب را کنترل می کند و هر سه باید در مرحله مهندسی متعادل شوند.
نقطه تنظیم محفظه با توجه به کندترین مولکول در جریان زباله انتخاب می شود. کتون ها و الکل ها به سرعت در دمای 700-800 درجه سانتیگراد اکسید می شوند. حلقه های معطر و گونه های کلردار به دمای 850 تا 1000 درجه سانتی گراد نیاز دارند. حلقه کنترل مشعل باید نقطه تنظیم را در حدود ± 10 درجه سانتیگراد تحت تغییرات بار فرآیند نگه دارد تا در سمت امن حد مجاز باقی بماند.
زمان اقامت میانگین زمانی است که هر بسته گاز در منطقه گرم می گذراند. اکثر مجوزها با 0.5 تا 0.9 ثانیه برآورده می شوند، در حالی که طرح های محافظه کارانه از 1.0 ثانیه برای ترکیبات معطر یا هالوژنه استفاده می کنند. زمان ماند طولانی تر، توزیع جریان در دنیای واقعی را جبران می کند و از اتصال کوتاه گاز سرد از ورودی به پشته جلوگیری می کند.
شعله مشعل به تنهایی اکسیداسیون کامل را تضمین نمی کند. هندسه محفظه باید گردش مجدد قوی ایجاد کند تا هر بسته با پوشش شعله و هوای تازه احتراق در تماس باشد. تلاطم ضعیف کانال های سردی ایجاد می کند که می تواند هدف بازده تخریب را نقض کرده و مونوکسید کربن تولید کند. طراحی مشعل با سرعت بالا و طول محفظه با اندازه مناسب دو اهرمی هستند که سازندگان برای کنترل اختلاط از آن استفاده می کنند.
| جزء | تابع |
|---|---|
| قطار مشعل و گاز | دمای گاز را تا نقطه تنظیم طراحی بالا ببرید و تحت تغییرات بار مدوله کنید |
| محفظه با روکش نسوز | زمان ماند، حفظ گرما و محافظت از پوسته فولادی بیرونی را فراهم کنید |
| فن فرآیند | بر افت فشار کانال و محفظه غلبه کنید |
| دما control loop | دمای محفظه را کنترل کنید و خروجی مشعل را به طور مداوم تنظیم کنید |
| پشته اگزوز | گاز تصفیه شده را در ارتفاع مناسب به اتمسفر تخلیه کنید |
شیمی اکسیداسیون یک اثر عملیاتی مهم اضافه می کند: ارزش حرارتی VOC ها تبدیل به گرما در داخل محفظه می شود. هنگامی که غلظت ورودی به بالای 15 تا 25 درصد از حد پایین تر انفجار می رسد، گرمای آزاد شده می تواند نقطه تنظیم را با سوخت کمکی کم یا بدون سوخت حفظ کند. به همین دلیل است که سیستم های سوخت مستقیم در رنگ آمیزی، چاپ و خطوط شیمیایی که بارگیری حلال زیاد و متفاوت است، انتخاب ارجح باقی می ماند.
برای مقایسه عادلانه یک اکسید کننده حرارتی مستقیم با سایر فناوری های اکسیداسیون، مفیدترین عدد کسری از گرمای احتراق است که تجهیزات گرفته و به جریان گاز ورودی باز می گرداند. اکسیدکنندههای با سوخت مستقیم، بر اساس طراحی، هیچ یک از آن گرما را برای اهداف پیش گرم بازیابی نمیکنند. اکسید کننده های بازیابی از یک مبدل حرارتی فلزی برای گرفتن سهم متوسط استفاده می کنند. سیستم های احیا کننده گرما را در بسترهای سرامیکی ذخیره می کنند و به بالاترین مقادیر بازیابی دست می یابند. نمودار زیر محدوده بازیابی حرارت معمولی هر فناوری را نشان می دهد.
نگاهی گذرا به نمودار نشان میدهد که چرا RTO اغلب برای جریانهای اگزوز رقیق پیشنهاد میشود: در بازیابی 95 درصد گرما، نیاز سوخت کمکی کسری از نیاز یک اکسیدکننده حرارتی مستقیم است. نمودار همچنین نشان می دهد که یک اکسید کننده کاتالیزوری، حتی با تبادل حرارتی بازیابی، در محدوده متوسط قرار می گیرد. چیزی که نمودار نشان نمی دهد، اما کار طراحی خود ما بارها و بارها تایید کرده است، هزینه آن بازیابی است. تخت های سرامیکی RTO چندین متر ارتفاع کشتی و کاهش فشار قابل توجهی را اضافه می کند. سوپاپ های سوئیچینگ و مهر و موم آن ها نیاز به توجه دائمی دارند، زیرا یک نشتی کوچک می تواند کل راندمان حرارتی را بپوشاند. مهندسی یک اکسید کننده حرارتی مستقیم در اطراف جریان های نوسان به طور قابل توجهی آسان تر است، زیرا هیچ جرم ذخیره گرمایی وجود ندارد که به چرخه ثابت بستگی داشته باشد. هنگامی که بار VOC خود بالا باشد - بیش از 15 تا 25 درصد از حد پایین تر انفجار - شکاف هزینه عملیاتی به طور چشمگیری کاهش می یابد، زیرا گاز زباله در حال حاضر بیشتر ارزش سوخت را حمل می کند. تحت چنین شرایطی، بازیابی حرارتی 0 تا 10 درصدی یک واحد با سوخت مستقیم تقریباً بی ربط به صورت حساب سالانه سوخت می شود. برای یک خط متناوب، همین سادگی چرخه های کند خنک کننده و گرم کردن مجدد را که می تواند انرژی را در سیستم های بستر سرامیکی هدر دهد، حذف می کند. به همین دلیل است که تصمیم از تمرکز و تداوم ناشی میشود: جریانهای رقیق ثابت به نفع RTO هستند، در حالی که جریانهای متمرکز، نامنظم یا متخاصم به کاتالیزور به نفع طرح شلیک مستقیم هستند. اگر مجوز شما بهعنوان یک حد انتشار انبوه بهجای درصد بیان میشود، عملکرد مستمر تخریب بالا یک DFTO به آن برتری در نشان دادن انطباق میدهد. همچنین شایان ذکر است که ترکیبات هالوژنه یا حاوی سیلیکون، که در عملیات پوشش دهی و دارویی ظاهر می شوند، به محفظه ای که با پوشش دیرگداز پوشیده شده اند، آسیبی نمی رسانند، همانطور که کاتالیزور را غیرفعال می کنند.
اکسید کننده حرارتی احیا کننده LQ با بازیابی حرارت بالا این RTO سه محفظه تا 95 درصد گرما را بازیابی می کند و احتراق بدون سوخت را در غلظت ورودی 1500-2000 میلی گرم بر متر مکعب حفظ می کند. ایده آل برای جریان های اگزوز رقیق ثابت که در آن صرفه جویی در انرژی و عملکرد خودکار اولویت هستند. مشاهده محصول →
تجهیزات احتراق کاتالیزوری LQ برای تصفیه VOC با انرژی پایین این اکسید کننده کاتالیزوری دارای تبادل حرارتی بهینه و بازیابی 70 درصدی حرارت است که به 98.5 درصد خالص سازی دست می یابد. این برای برنامه هایی که به دمای عملیاتی پایین تر و تخریب کارآمد برای جریان های VOC قابل تحمل نیاز دارند، مناسب است. مشاهده محصول → | پارامتر | شلیک مستقیم | بهبودی | RTO | کاتالیزوری |
|---|---|---|---|---|
| دمای عملیاتی | 760-1200 درجه سانتیگراد | 760-980 درجه سانتیگراد | 790-980 درجه سانتیگراد | 300-450 درجه سانتیگراد |
| بازیابی گرما | 0-10٪ | 40-70٪ | 85-97٪ | 40-65٪ |
| کارایی تخریب معمولی | 98-99٪ | 98-99٪ | 99% | 95-99٪ |
| هزینه سرمایه نسبی | کم | متوسط | بالا | متوسط |
| افت فشار | کم | متوسط | بالا | متوسط |
| بهترین مناسب برای | بالا-concentration, variable flows | متوسط concentration | رقیق، جریان مداوم | شیمی پایدار در دمای پایین و ایمن برای کاتالیزور |
در تجربه پروژه ما، DFTO پاسخ مناسبی برای هر جریان زباله نیست، اما پاسخ مناسبی برای مجموعه ای از شرایط کاملاً تعریف شده است. قبل از درخواست پیشنهادات دقیق، از راهنمای تصمیم گیری دو ستونی زیر به عنوان اولین مرحله غربالگری استفاده کنید.
زمانی که DFTO را انتخاب کنید
| زمانی که از DFTO اجتناب کنید
|
هنگامی که یک جریان با هر دو ستون مطابقت دارد، توصیه می کنیم به جای تصمیم گیری در داخل، از تامین کننده یک مقایسه فنی و تجاری بخواهید. یک سازنده قابل اعتماد تعادل گرما و جرم را اجرا می کند، مصرف سوخت سالانه را در مشخصات غلظت واقعی شما تخمین می زند، و هر دو گزینه DFTO و RTO را قبل از تعهد ارائه می دهد.
از آنجایی که اکسیدکننده حرارتی مستقیم از نظر مکانیکی ساده است، لیست نگهداری آن کوتاه است اما باید طبق برنامه اجرا شود. نادیده گرفته شدن اجزای مشعل و ترموکوپل ها شایع ترین دلایل افزایش قبض سوخت و کاهش راندمان تخریب هستند.
| فاصله | مورد بازرسی | اقدام معمولی |
|---|---|---|
| روزانه | حضور شعله، فشار گاز، بازخوانی دما | اطمینان حاصل کنید که مشعل به طور معمول روشن می شود و نقطه تنظیم محفظه پایدار است |
| ماهانه | نازل مشعل، ترانسفورماتور احتراق، میله شعله | رسوبات کربن را تمیز یا جایگزین کنید. شکاف جرقه را بررسی کنید |
| فصلنامه | ترموکوپل و کالیبراسیون حلقه کنترل | کالیبره کردن در برابر یک مرجع؛ اگر دریفت بالای 1 درصد است جایگزین کنید |
| به صورت نیمه سالانه | پوشش نسوز، عایق، و مهر و موم محفظه | ترک خوردگی، پوسته شدن یا نقاط داغ روی پوسته بیرونی را بررسی کنید |
| سالانه | فن فرآیند bearings, belt tension, damper linkage | اندازه گیری لرزش را روغن کاری کنید، تنظیم کنید و ثبت کنید |
| هر 2-3 سال | شیرهای ایمنی قطار گاز، سوئیچ فشار، خاموشی اضطراری | تابع test all safety interlocks; replace valves as needed |
گزارش عملیاتی نرخ سوخت مشعل، دمای محفظه و غلظت ورودی را نگه دارید. افزایش ناگهانی مصرف سوخت در همان غلظت، اولین هشدار در مورد سایش نازل یا خطای ترموکوپل است. یکی از قویترین مزیتهای عملیاتی اکسیدکننده حرارتی مستقیم، فقدان محیط بازیابی گرما است: هیچ بستر سرامیکی برای وصل کردن، بدون چرخه دفع برای زمانبندی، و هیچ شیر چرخشی برای بازسازی وجود ندارد. روال تعمیر و نگهداری روی قطار مشعل، دیرگداز و فن متمرکز می ماند.
تجهیزات اکسیداسیون حرارتی یک کالا نیست. اندازه محفظه احتراق، مشخصات دیرگداز، انتخاب مشعل و قفل های ایمنی نیاز به مهندسی واقعی دارند. هنگامی که تامین کنندگان را برای یک پروژه اکسید کننده حرارتی مستقیم ارزیابی می کنید، آنها را در چهار بعد زیر معیار قرار دهید.
لیست مرجع تاسیسات DFTO با جریان هوا و انواع ترکیبات مشابه خودتان را بخواهید. به طور خاص در مورد جریان های کلردار یا حاوی سیلیکون پرس و جو کنید.
تامینکنندهای که ظرف، پوشش نسوز و لولهکشی را در داخل تولید میکند، نسبت به تامینکنندهای که فقط قطعات خریداریشده را مونتاژ میکند، زمانهای تحویل کوتاهتر و کنترل کیفیت دقیقتری ارائه میدهد.
گواهینامه های ISO9001 و ISO14001، صلاحیت های مهندسی محیط زیست محلی، و سابقه انطباق اثبات شده نشان می دهد که سازنده از یک سیستم کیفیت مستند پیروی می کند.
نظارت بر نصب، در دسترس بودن راه اندازی، انبار قطعات یدکی، و زمان پاسخ برای مشعل و اجزای نسوز را بررسی کنید.
Yangzhou Greenhill Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd.، که به عنوان rtofactory.com فعالیت می کند، یک تولید کننده مستقر در جیانگ سو با بیش از یک دهه سابقه تجهیزات VOC و بیش از 30 سال تجربه انباشته در طراحی و ساخت است. مساحت آن 9800 متر مربع است تاسیسات تولید شامل بیش از 200 مجموعه تجهیزات ماشینکاری است و این شرکت دارای 13 اختراع مدل کاربردی به علاوه دو گواهی اختراع با فناوری پیشرفته است. از آنجایی که همان پلتفرم مهندسی سیستمهای RTO، اکسیداسیون کاتالیزوری، بازیابی کربن فعال و سیستمهای احتراق مستقیم را میسازد، تیم میتواند صادقانه در مورد اینکه آیا یک اکسیدکننده حرارتی مستقیم بهترین مناسب برای جریان شما است یا یک راهحل RTO یا کاتالیزوری ساختار هزینه بهتری را ارائه میدهد، توصیه میکند. برای خریدارانی که نیاز به عرضه ثابت سیستمهای کامل یا اجزای جایگزین دارند، کار مستقیم با سازنده و نه از طریق یک عمدهفروش تجاری، مسیر قطعات یدکی را کوتاه میکند و اسناد طراحی اصلی را برای اصلاحات بعدی در دسترس نگه میدارد.
تفاوت بین یک اکسید کننده حرارتی مستقیم و یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده چیست؟یک اکسید کننده حرارتی مستقیم گاز زائد را مستقیماً با شعله مشعل گرم می کند و گرمای کمی را از اگزوز جذب می کند یا اصلاً گرما نمی گیرد. یک اکسید کننده حرارتی احیاکننده جریان متناوب را از طریق بسترهای سرامیکی تغییر می دهد، گرمای احتراق را ذخیره می کند و آن را آزاد می کند تا جریان ورودی را پیش گرم کند. DFTOها متناسب با جریانهای با غلظت بالا یا متناوب. RTO ها متناسب با جریان های پیوسته رقیق هستند. بازیابی حرارت معمولی 0-10 درصد برای DFTO و 85-97 درصد برای RTO است. |
اکسید کننده حرارتی مستقیم در چه دمایی کار می کند؟اکثر DFTO ها برای 760-1200 درجه سانتیگراد طراحی شده اند. نقطه تنظیم واقعی به ترکیبات موجود در جریان بستگی دارد: کتون ها و الکل ها در دمای 760-800 درجه سانتیگراد به خوبی اکسید می شوند، گونه های معطر معمولاً به 850-950 درجه سانتیگراد نیاز دارند و ترکیبات کلردار اغلب به 1000 درجه سانتیگراد یا بیشتر نیاز دارند. یک سازنده ترکیب مورد نیاز دما و زمان اقامت را از روی هدف بازده تخریب شما محاسبه می کند. |
یک اکسید کننده حرارتی مستقیم چه کارایی تخریبی می تواند داشته باشد؟یک DFTO که به خوبی طراحی شده و به درستی کنترل شده باشد، به بازده تخریب 98 تا 99 درصد در مخلوطهای حلال معمولی و 99.5 درصد یا بیشتر در گونههایی که به راحتی اکسید میشوند، میرسد. DRE مورد نیاز مجوز، دمای طراحی، زمان اقامت و پیکربندی اختلاط محفظه را هدایت میکند. |
چه زمانی باید یک اکسید کننده حرارتی مستقیم را به جای اکسید کننده کاتالیزوری انتخاب کنم؟زمانی که DFTO را انتخاب کنید your stream contains catalyst poisons such as silicones, phosphorus, or halogens; when VOC concentration fluctuates widely; or when the stream has enough caloric value to sustain combustion. Catalytic oxidizers operate at a much lower temperature of 300–450°C, but the precious-metal catalyst can be deactivated by poisoning and by temperature spikes above the design limit. |
آیا یک اکسید کننده حرارتی مستقیم می تواند VOCهای کلردار را کنترل کند؟بله. ترکیبات کلردار به دمای محفظه بالاتر، معمولاً 1000 تا 1200 درجه سانتیگراد و زمان ماند کافی برای تجزیه کامل نیاز دارند. در واکنش اکسیداسیون کلرید هیدروژن تولید می شود که در پایین دست توسط یک اسکرابر گاز اسیدی حذف می شود. پوشش نسوز نیز باید برای شرایط شار اسیدی انتخاب شود. |
برای نگاهی دقیق تر به جریان های خوراکی که خط مستقیم LQTO می تواند مدیریت کند، مقاله فنی زیر را از کتابخانه مهندسی ما مرور کنید.