مزایای اکسید کننده حرارتی RTO
- نداشتن لیکیج
- کنترل منابع مختلف
- عدم کاهش چشم گیر فشار بدلیل نداشتن نشتی
اکسید کننده حرارتی (همچنین به عنوان اکسید کننده حرارتی یا کوره سوزاندن حرارتی نیز شناخته می شود ) یک واحد فرآیندی برای کنترل آلودگی هوا در بسیاری از کارخانه های شیمیایی است که گازهای خطرناک را در دمای بالا تجزیه کرده و آنها را در جو آزاد می کند.
اصل اکسید کننده حرارتی RTO
اکسید کننده های حرارتی معمولاً برای از بین بردن آلاینده های خطرناک هوا (HAPs) و ترکیبات آلی فرار (VOCs) از جریان های هوای صنعتی استفاده می شوند. این آلاینده‌ها عموماً مبتنی بر هیدروکربن هستند و هنگامی که از طریق احتراق حرارتی از بین می‌روند، از نظر شیمیایی اکسید می‌شوند تا CO 2 و H 2 O را تشکیل دهند. سه عامل اصلی در طراحی اکسید کننده های حرارتی موثر عبارتند از دما، زمان ماندگاری و آشفتگی. دما باید به اندازه کافی بالا باشد تا گاز زائد مشتعل شود. بیشتر ترکیبات آلی در دمای بین 590 درجه سانتیگراد (1094 درجه فارنهایت) و 650 درجه سانتیگراد (1202 درجه فارنهایت) مشتعل می شوند. برای اطمینان از نابودی نزدیک گازهای خطرناک، اکثر اکسید کننده های اصلی در سطوح دمایی بسیار بالاتری کار می کنند. هنگامی که کاتالیزور استفاده می شود، محدوده دمای عملیاتی ممکن است کمتر باشد. زمان ماند برای اطمینان از وجود زمان کافی برای واکنش احتراق است. ضریب آشفتگی مخلوط هوای احتراق با گازهای خطرناک است. [1] [2]
فن آوری های اکسید کننده حرارتی RTO
اکسید کننده حرارتی مستقیم – پس سوز
Regenerative Thermal Oxidizer RTO
ساده ترین فناوری اکسیداسیون حرارتی، اکسید کننده حرارتی مستقیم است. یک جریان فرآیند با گازهای خطرناک از طریق مشعل یا نزدیک آن به جعبه آتش وارد می شود و زمان ماندگاری کافی برای به دست آوردن راندمان حذف تخریب (DRE) مورد نظر VOC ها فراهم می شود. اکثر اکسید کننده های حرارتی با سوخت مستقیم در سطوح دمایی بین 980 درجه سانتی گراد (1800 درجه فارنهایت) و 1200 درجه سانتی گراد (2190 درجه فارنهایت) با سرعت جریان هوا 0.24 تا 24 متر مکعب استاندارد در ثانیه کار می کنند. [1]
همچنین پس‌سوز در مواردی که گازهای ورودی از فرآیندی می‌آیند که احتراق ناقص است، نامیده می‌شود، [1] این سیستم‌ها کمترین سرمایه‌گذاری را دارند و می‌توانند برای بهینه‌سازی راندمان سوخت ، با دیگهای پایین دستی و مبدل‌های حرارتی ادغام شوند . اکسید کننده های حرارتی بهتر است در جایی استفاده شوند که غلظت بسیار بالایی از VOC وجود دارد تا به عنوان منبع سوخت (به جای گاز طبیعی یا نفت) برای احتراق کامل در دمای عملیاتی مورد نظر عمل کنند . [ نیازمند منبع ]
اکسید کننده حرارتی احیا کننده (RTO)
یکی از پذیرفته‌شده‌ترین فن‌آوری‌های امروزی کنترل آلودگی هوا در سراسر صنعت، یک اکسیدکننده حرارتی احیاکننده است که معمولاً به عنوان RTO شناخته می‌شود. RTOها از یک بستر سرامیکی استفاده می کنند که از یک چرخه اکسیداسیون قبلی گرم می شود تا گازهای ورودی را پیش گرم کند تا تا حدی آنها را اکسید کند. گازهای از پیش گرم شده وارد یک محفظه احتراق می شوند که توسط یک منبع سوخت خارجی گرم می شود تا به دمای اکسیداسیون مورد نظر برسد که در محدوده بین 760 درجه سانتی گراد (1400 درجه فارنهایت) و 820 درجه سانتی گراد (1510 درجه فارنهایت) است. دمای نهایی ممکن است تا 1100 درجه سانتیگراد (2010 درجه فارنهایت) برای کاربردهایی که نیاز به حداکثر تخریب دارند باشد. دبی هوا 2.4 تا 240 متر مکعب استاندارد در ثانیه است. [4]
RTO ها بسیار متنوع و بسیار کارآمد هستند – راندمان حرارتی می تواند به 95٪ برسد. آنها به طور منظم برای کاهش بخارات حلال، بو و غیره در طیف گسترده ای از صنایع استفاده می شوند. اکسید کننده های حرارتی احیا کننده در محدوده ای از غلظت های کم تا زیاد VOC تا 10 گرم در متر مکعب حلال ایده آل هستند . در حال حاضر انواع زیادی از اکسید کننده های حرارتی احیا کننده با قابلیت اکسیداسیون یا تخریب 99.5+ درصد ترکیبات آلی فرار (VOC) در بازار وجود دارد. مبدل های حرارتی سرامیکی در برج ها می توانند برای بازده حرارتی بالای 97% طراحی شوند.
اکسید کننده حرارتی متان هوا تهویه (VAMTOX)
اکسید کننده های حرارتی متان هوای تهویه برای از بین بردن متان در هوای خروجی شفت های معادن زغال سنگ زیرزمینی استفاده می شود. متان یک گاز گلخانه‌ای است و هنگامی که از طریق احتراق حرارتی اکسید می‌شود، از نظر شیمیایی تغییر می‌کند و CO 2 و H 2 O را تشکیل می‌دهد. با توجه به گرمایش جهانی، CO 2 25 برابر کمتر از متان است که در جو منتشر می‌شود. غلظت متان در هوای خروجی تهویه معادن زغال سنگ و ترونا بسیار رقیق است. معمولاً زیر 1٪ و اغلب زیر 0.5٪. واحدهای VAMTOX دارای سیستمی از دریچه ها و دمپرها هستند که جریان هوا را در یک یا چند بستر پر از سرامیک هدایت می کند. هنگام راه اندازی، سیستم با افزایش دمای مواد سرامیکی مبادله کننده حرارت در بستر(ها) در دمای اکسیداسیون خودکار متان 1000 درجه سانتی گراد (1830 درجه فارنهایت) پیش گرم می شود، در این زمان سیستم پیش گرم خاموش می شود و هوای خروجی معدن وارد می شود. سپس هوای پر از متان به بستر(های) از پیش گرم شده می رسد و گرمای حاصل از احتراق را آزاد می کند. سپس این گرما به تخت(ها) برمی گردد و در نتیجه دما را در سطح یا بالاتر از آنچه برای پشتیبانی از عملیات حرارتی خودکار لازم است حفظ می کند. [ نیازمند منبع ]
اکسید کننده ترمیم کننده حرارتی
یک تکنولوژی اکسید کننده حرارتی که کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، اکسید کننده بازیابی حرارتی است. اکسید کننده های بازیابی حرارتی یک مبدل حرارتی اولیه و/یا ثانویه در داخل سیستم دارند. یک مبدل حرارتی اولیه، هوای کثیف ورودی را با بازیابی گرما از هوای تمیز خروجی، پیش گرم می کند. این کار توسط مبدل حرارتی پوسته و لوله یا مبدل حرارتی صفحه ای انجام می شود . همانطور که هوای ورودی از یک طرف لوله یا صفحه فلزی عبور می کند، هوای تمیز و گرم از محفظه احتراق از طرف دیگر لوله یا صفحه عبور می کند و گرما از طریق فرآیند رسانایی با استفاده از فلز به عنوان لوله به هوای ورودی منتقل می شود. وسیله انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی ثانویه، همین مفهوم برای انتقال حرارت صدق می‌کند، اما هوای گرم شده توسط جریان فرآیند تمیز خروجی به قسمت دیگری از کارخانه – شاید به فرآیند بازگردانده می‌شود.
اکسید کننده حرارتی با سوخت زیست توده
زیست توده ، مانند خرده های چوب، می تواند به عنوان سوخت برای یک اکسید کننده حرارتی استفاده شود. سپس زیست توده به گاز تبدیل می شود و جریان با گازهای خطرناک با گاز زیست توده در یک جعبه آتش مخلوط می شود. اغتشاش کافی، زمان ماند، محتوای اکسیژن و دما، تخریب VOC را تضمین می کند. چنین اکسید کننده حرارتی با سوخت زیست توده در وارویک میلز، نیوهمپشایر نصب شده است . غلظت ورودی بین 3000-10000 ppm VOC است. غلظت خروجی VOC زیر 3 ppm است، بنابراین راندمان تخریب VOC 99.8-99.9٪ است. [5]
اکسید کننده حرارتی بدون شعله (FTO)
در یک سیستم اکسید کننده حرارتی بدون شعله، گازهای زائد، هوای محیط و سوخت کمکی قبل از عبور مخلوط گازی ترکیبی از یک بستر سرامیکی خنثی از قبل گرم شده، مخلوط می شوند. از طریق انتقال گرما از محیط سرامیکی به مخلوط گازی، ترکیبات آلی موجود در گاز به محصولات جانبی بی ضرر، یعنی دی اکسید کربن (CO 2 ) و بخار آب ( H 2 O ) اکسید می شوند و در عین حال گرما را در بستر محیط سرامیکی نیز آزاد می کنند. . [6]
دمای مخلوط گاز بر اساس درصد هر گونه آلی موجود، زیر حد اشتعال پذیری پایین نگه داشته می شود. اکسید کننده‌های حرارتی بدون شعله به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در زیر LFL کامپوزیت به طور ایمن و قابل اطمینان عمل کنند و در عین حال دمای کاری ثابتی را حفظ کنند. جریان‌های گاز زائد چندین ثانیه از زمان ماندگاری را در دماهای بالا تجربه می‌کنند که منجر به بازده اندازه‌گیری حذف تخریب می‌شود که بیش از 99.9999٪ است. [ نیازمند منبع ] مخلوط کردن همه گازها قبل از تصفیه، دمای بالای موضعی را حذف می کند که منجر به NOx حرارتی معمولاً کمتر از 2 ppmV می شود. فناوری اکسید کننده حرارتی بدون شعله در ابتدا در وزارت انرژی ایالات متحده برای تبدیل موثرتر انرژی در مشعل ها، بخاری های فرآیند و سایر سیستم های حرارتی توسعه یافت.
دستگاه متمرکز کننده بستر سیال (FBC)
در یک متمرکز کننده بستر سیال (FBC)، بستری از دانه‌های کربن فعال برای جذب ترکیبات آلی فرار (VOCs) از گازهای خروجی. سیستم FBC که از متمرکز کننده‌های روتور کربنی و بستر ثابت قبلی تکامل یافته است، هوای مملو از VOC را از طریق چندین سینی فولادی سوراخ‌دار مجبور می‌کند، سرعت هوا را افزایش می‌دهد و به دانه‌های کربن زیر میلی‌متری اجازه می‌دهد تا سیال شوند، یا به گونه‌ای رفتار کنند که انگار در حالت معلق هستند. یک مایع. این امر سطح برهمکنش کربن-گاز را افزایش می دهد و آن را در جذب VOC موثرتر می کند.
اکسید کننده کاتالیزوری
اکسید کننده کاتالیزوری (همچنین به عنوان سوزاننده کاتالیزوری شناخته می شود ) دسته دیگری از سیستم های اکسیداسیون است که مشابه اکسید کننده های حرارتی معمولی است، اما اکسید کننده های کاتالیزوری از یک کاتالیزور برای ترویج اکسیداسیون استفاده می کنند. اکسیداسیون کاتالیزوری از طریق یک واکنش شیمیایی بین مولکول‌های هیدروکربن VOC و بستر کاتالیزور فلزات گرانبها که درون سیستم اکسیدکننده است، رخ می‌دهد. کاتالیزور ماده‌ای است که برای تسریع سرعت یک واکنش شیمیایی استفاده می‌شود و به واکنش اجازه می‌دهد در محدوده دمایی معمولی بین 340 درجه سانتیگراد (644 درجه فارنهایت) و 540 درجه سانتیگراد (1004 درجه فارنهایت) رخ دهد. [7]
اکسید کننده کاتالیزوری احیا کننده (RCO)
کاتالیزور را می توان در یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده (RTO) استفاده کرد تا دمای عملیاتی کمتری را فراهم کند. به این اکسید کننده کاتالیزوری احیا کننده یا RCO نیز می گویند. [4] برای مثال، دمای احتراق حرارتی مونوکسید کربن به طور معمول 609 درجه سانتیگراد (1128 درجه فارنهایت) است. با استفاده از یک کاتالیزور اکسیداسیون مناسب، دمای احتراق را می توان تا حدود 200 درجه سانتیگراد (392 درجه فارنهایت) کاهش داد. [8] این می تواند هزینه های عملیاتی کمتری نسبت به RTO داشته باشد. اکثر سیستم ها در محدوده 260 درجه سانتیگراد (500 درجه فارنهایت) تا 1000 درجه سانتیگراد (1830 درجه فارنهایت) کار می کنند. برخی از سیستم ها برای کارکردن به عنوان RCO و RTO طراحی شده اند. هنگامی که از این سیستم ها استفاده می شود، ملاحظات طراحی ویژه ای برای کاهش احتمال گرم شدن بیش از حد (رقیق شدن گاز ورودی یا بازیافت) مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا این دماهای بالا کاتالیزور را غیرفعال می کند، به عنوان مثال با تف جوشی ماده فعال. [ نیازمند منبع ]
اکسید کننده کاتالیزوری بازیابی
اکسید کننده های کاتالیزوری همچنین می توانند به شکل بازیابی گرمای بازیابی کننده برای کاهش نیاز سوخت باشند. در این شکل بازیابی گرما، گازهای خروجی داغ از اکسید کننده از یک مبدل حرارتی عبور می کنند تا هوای ورودی جدید را به اکسید کننده گرم کنند.
اکسید کننده های حرارتی احیا کننده rto
اکسید کننده های حرارتی احیا کننده RTO به طور خاص برای از بین بردن آلاینده های گاز فرآیند از طریق اکسیداسیون حرارتی در دمای بالا طراحی شده اند، انرژی شیمیایی موجود در آلاینده ها به انرژی حرارتی تبدیل می شود تا خود احتراق را حفظ کند.
طراحی بر روی بهینه سازی مخلوط و توزیع گاز در داخل محفظه احتراق متمرکز شده است تا به زمان ماندگاری مورد نیاز برای یک فرآیند اکسیداسیون کامل دست یابد.
اکسید کننده های حرارتی احیا کننده از ظرفیت توده ای از مواد بی اثر برای تجمع چرخه ای استفاده می کنند و گرمای تولید شده توسط فرآیند احتراق را پس می دهند. ، بنابراین بازده بازیافت حرارتی می تواند تا 96% برسد مصرف سوخت پشتیبانی و در نتیجه هزینه های عملیاتی کارخانه را به شدت کاهش می دهد.
هوا پروتک اکسید کننده های حرارتی احیا کننده را با پیکربندی های مختلف مطابق با کاربرد خاص عرضه می کند:
• اتاقک RTO 2 با مجموعه جبرانی اختیاری
• محفظه RTO 3-5-7 متناسب با اندازه و حجم گاز
اکسید کننده حرارتی احیا کننده چیست؟
یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده (RTO) یک سیستم صنعتی است که ترکیبات آلی فرار (VOC) را در هوای خروجی فرآیند قبل از اینکه محیط را آلوده کند از بین می برد. از لحاظ تاریخی، RTO به طور گسترده در صنایع تولید جریان زباله بالا حاوی غلظت کم VOC مانند تولید رنگ، چاپ و فرآوری مواد غذایی و سایر موارد استفاده شده است.
چگونه یک RTO در یک نگاه کار می کند
در حالی که این فرآیند به خودی خود بسیار پیچیده است، در سطح بالایی، اکسید کننده های حرارتی احیاکننده، دودهای خروجی را در یک جهت روی یک مبدل حرارتی غیرفعال وادار می کنند و جریانی از هوای تمیز (خنک شده) را از طریق اگزوز به اتمسفر می فرستند.
کاربردهای معمولی از پردازش شیمیایی، پوشش سطح، تکمیل چوب، چاپ حرارتی و غیره متغیر است. RTO آلاینده های هوا را در دماهای بین 815 درجه سانتی گراد (1500 فارنهایت) تا 980 درجه سانتی گراد (1800 فارنهایت) از بین می برد.
یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده چگونه کار می کند؟
فاز تخریب آلاینده
1. این فرآیند با یک فن تامین فشار بالا شروع می شود که دود اگزوز را وارد اکسید کننده حرارتی احیاکننده می کند.
2. دریچه های سوئیچ ورودی هوای مملو از آلاینده را به یکی از قوطی های بازیابی انرژی هدایت می کنند.
3. هوا از مجموعه دریچه به بالا از طریق اولین قوطی مبدل حرارتی که گرما از محیط سرامیکی جذب می شود، ادامه می دهد.
4. هوای از پیش گرم شده به داخل محفظه احتراق حرکت می کند و در دمای بالا نزدیک به دمای مورد نیاز برای اکسیداسیون نگه داشته می شود.
5. آلاینده زمانی که در محفظه احتراق است از بین می رود.
چرخه هوای پاک
6. هنگامی که از محفظه احتراق خارج می شود، هوای تمیز و گرم از طریق قوطی دوم بازیافت انرژی حرکت می کند که در آن محیط سرامیکی گرمای تولید شده در طی اکسیداسیون حرارتی را جذب می کند.
7. در نهایت، هوای خنک و تمیز از طریق مقادیر سوئیچ خروجی و در نهایت پشته اگزوز به اتمسفر هدایت می شود.
• راندمان انرژی حرارتی بین 85-97 درصد است.
• راندمان تخریب 99% به طور معمول تضمین شده است.
چگونه اکسید کننده های حرارتی احیا کننده می توانند از امکانات تولیدی شما سود ببرند؟
هنگام راه اندازی یک کارخانه، ده ها قانون وجود دارد که باید به آنها پایبند باشید تا تضمین کنید که کارخانه شما تأثیر مثبت همه جانبه ای دارد. [1]
بسیاری از این مقررات حول مدیریت انواع زباله های تولید شده توسط یک کارخانه، از جمله آلاینده های هوا، می چرخد. اکسید کننده‌های حرارتی احیاکننده به یکی از مؤثرترین روش‌ها برای تصفیه آلاینده‌های هوا و سایر انتشارات خطرناک در طیف گسترده‌ای از تأسیسات تولید تبدیل شده‌اند و به آنها اجازه می‌دهد تا به مقررات تعیین‌شده پایبند باشند و در عین حال هزینه‌های عملیاتی را پایین نگه دارند.
ترکیبات آلی فرار و آلاینده های خطرناک هوا
ترکیبات آلی فرار یا VOC ها آلاینده های خطرناک هوا هستند که می توانند در نتیجه فرآیندهای مختلف صنعتی ایجاد شوند. این انتشارات خطرناک برای انسان سمی هستند. هنگامی که در داخل خانه متمرکز شوند، می توانند منجر به عوارض شدید سلامتی شوند.
تحت شرایط خاصی، ترکیبات آلی فرار می توانند منجر به تولید مه دود قابل مشاهده شوند که در صورت یافتن در غلظت های زیاد در خارج از منزل، به شدت بر محیط زیست تأثیر می گذارد.
آلاینده های خطرناک هوا (HAPs) نوع دیگری از آلاینده های موجود در هوا هستند. تفاوت اصلی بین VOC ها و HAP ها در این است که دومی تأثیر بیشتری بر سلامت انسان دارد، اگرچه آنها بر محیط زیست نیز تأثیر می گذارند. انتشارات طبقه بندی شده به عنوان HAP یا ثابت شده اند یا مشکوک به ایجاد سرطان، نقص مادرزادی و سایر عوارض سلامتی هستند.
سازمان هایی مانند EPA بهترین شیوه های طراحی شده برای کاهش تاثیر VOC ها و HAP ها بر محیط ما را توسعه داده اند. کارخانه‌ها و کارخانه‌ها باید به این مقررات پایبند باشند تا مطمئن شوند که خطری برای سلامتی و محیط زیست ندارند. اینجاست که اکسید کننده های حرارتی احیا کننده وارد می شوند.
مزایای استفاده از اکسید کننده های حرارتی احیا کننده
اکسیدکننده‌های حرارتی احیاکننده از فناوری بازده حرارتی استفاده می‌کنند و این طراحی به ظاهر ساده جریان هوا مجموعه‌ای از مزایایی را ارائه می‌دهد که در مقایسه با اکسیدکننده‌های دیگر، آنها را در مصرف انرژی کارآمدتر می‌کند. این موارد را می توان در 5 نکته کلیدی خلاصه کرد:
نرخ تخریب VOC و HAP عالی
اکسید کننده های حرارتی احیا کننده نرخ تخریب VOC بالایی دارند. آنها همچنین فقط گرما، آب و دی اکسید کربن را به عنوان محصولات جانبی تولید می کنند. علاوه بر این، آنها بسیار قابل اعتماد هستند و می توانند برای رشد با شرکت شما طراحی و اندازه شوند.
مقرون به صرفه
همانطور که قبلاً اشاره کردیم، RTOها معمولاً هزینه های عملیاتی پایینی دارند. این به این دلیل است که آنها از گرمای تولید شده به عنوان بخشی از فرآیند تخریب VOC / HAP دوباره استفاده می کنند. گاز آلوده قبل از ورود به محفظه اکسیداسیون از قبل گرم می شود و مقدار انرژی مورد نیاز برای رسیدن به دمای بالا را کاهش می دهد.
نیاز به شرایط خاص
گیاهانی که VOC های تمیز تولید می کنند و دارای جریان هوا با حجم بالا هستند، بهترین گزینه برای اکسید کننده های حرارتی احیا کننده هستند. چند نمونه از نامزدهای عالی برای این سیستم ها عبارتند از:
- تولید رنگ
- پوشش وب و لمینیت
- چاپ فلکسوگرافی و هیت ست
- دارویی
طراحی ساده
RTO ها نه تنها بسیار کارآمد انرژی هستند، بلکه بسیار کاربردی نیز هستند. آنها دارای طراحی ساده ای هستند که به ندرت نیاز به تعمیر و نگهداری دارد و در عین حال عملکرد بهینه را حفظ می کند.
راندمان حرارتی بالا
RTOها بسیار مقرون به صرفه هستند زیرا می توانند تا 97٪ بازیابی گرما را در شرایط مناسب به دست آورند. شما فقط نیاز به تامین حداقل مقدار سوخت دارید، بنابراین آنها تمایل دارند هزینه های عملیاتی را در مقایسه با سایر طرح های اکسید کننده کاهش دهند و در عین حال درصد زیادی از HAP ها و سایر آلاینده ها را از بین ببرند.
برای پایان دهی
ترکیبات آلی فرار و سایر آلاینده های هوا می توانند صدمات جبران ناپذیری به سلامت و محیط زیست ما وارد کنند. پیروی از مقررات EPA برای دستیابی به پایداری و تأثیر کلی بر سیاره ما بسیار مهم است.
طراحی اکسید کننده حرارتی احیا کننده چگونه به نظر می رسد؟
مفهوم اصلی طراحی RTO:
اکسید کننده های حرارتی احیا کننده با ایجاد یک واکنش شیمیایی در آلاینده هوا و اکسیژن در دماهای بالا، انتشار VOC را از بین می برند.
این واکنش با تبدیل آنها به گاز، آب و گرما، انتشار VOC در جریان هوا را از بین می برد.
سه عامل حیاتی و وابسته به یکدیگر، سرعت واکنش را کنترل می کنند:
1. زمان
2. دما
3. آشفتگی
برای جزئیات در مورد نحوه عملکرد یک RTO، ببینید: چگونه یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده کار می کند؟
ملاحظات طراحی اکسید کننده حرارتی: طراحی چگونه بر هزینه ها تأثیر می گذارد؟
دو نوع محبوب بازیابی حرارت اولیه اکسید کننده های بازیابی و احیا کننده هستند که هر کدام مزایا و معایب متمایز خود را دارند. در حالی که اکسیدکننده‌های بازیابی معمولاً برای به دست آوردن نیاز به هزینه‌های سرمایه متوسطی دارند، اکسیدکننده‌های حرارتی احیاکننده می‌توانند با ارائه هزینه‌های عملیاتی بسیار پایین‌تر، در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنند.
بهره وری انرژی اکسید کننده های حرارتی احیا کننده (RTO) را می توان به طراحی منحصر به فرد جریان هوا نسبت داد. با نرخ تخریب VOC بالا، آنها کارآمد، قابل اعتماد و همیشه از هر نوع اکسید کننده دیگری کارآمدتر هستند.
با این حال، آنچه RTO ها را به محبوب ترین فناوری کاهش VOC تبدیل می کند، توانایی آنها در کاهش هزینه های عملیاتی و مصرف انرژی خود سیستم است. این سیستم قادر است این کار را با استفاده مجدد از انرژی حرارتی تولید شده در حین کار انجام دهد.
جنبه های طراحی که بر هزینه های سرمایه ای تأثیر می گذارد
- نرخ اگزوز و دمای هر نقطه انتشار: نرخ اگزوز و دما مهم است که توجه داشته باشید زیرا هنگام اندازه گیری واحد، کانال و دمپرها در نظر گرفته می شود.
- انتظارات رشد: به طور معمول، نصب سیستمی که بتواند ظرفیت اضافی را در حال حاضر تحمل کند، مقرون به صرفه تر از نصب سیستم دوم بعداً است.
جنبه های طراحی که بر هزینه های عملیاتی تأثیر می گذارد
- دما: دمای خروجی فرآیند برای محاسبه هزینه های عملیاتی برآورد شده و نیاز به عایق کاری کانال استفاده می شود.
- انواع و کمیت آلاینده هوا: نوع و غلظت آلاینده های هوا، کمیت و نوع حلال بر هزینه های عملیاتی برآورد شده تأثیر می گذارد.
- هزینه های برق و سوخت: هر دو هزینه برق و سوخت برای محاسبه هزینه های عملیاتی برآورد شده استفاده می شوند.
- راندمان حرارتی: به عنوان یکی از عوامل اصلی موثر بر هزینه های عملیاتی، این جنبه طراحی از اهمیت حیاتی برخوردار است. اکسید کننده های حرارتی بازیابی راندمان حرارتی پایین و دمای عملیاتی بالایی دارند در حالی که RTO ها در دماهای بالا کار می کنند، اما بازده حرارتی بالاتری دارند. (یک RTO فقط 5% از انرژی ورودی خود را در حین کار در مقابل 30% اتلاف انرژی با یک اکسید کننده بازیابی از دست می دهد)
- تعمیر و نگهداری: برخی از اکسید کننده ها به طراحی پیچیده تری نیاز دارند و بنابراین، تعمیر و نگهداری بیشتری نسبت به سایرین نیاز دارند.
مقایسه عکس فوری سیستم های کاهش VOC
اگرچه ملاحظات مهم زیادی در طراحی وجود دارد، یکی از مهم ترین آنها نوع بازیابی حرارت اولیه است.
برای مقایسه تصویری از سیستم های کاهش VOC، راهنمای انتخاب کنترل آلودگی هوا ما را دانلود کنید.
این راهنمای مفید، مزایا/معایب هر سیستم را فهرست می‌کند، اطلاعات طراحی و عملیات دقیق را ارائه می‌دهد، شامل کاربردهای رایج هر فناوری احتراق بخار می‌شود و مشخصات بازده حرارتی را تعریف می‌کند.
ما را دانلود کنید از طرف دیگر، اگر مایل به دریافت قیمت هستید، می توانید چک لیست مشخصات سیستم کنترل انتشار VOC و با ما تماس بگیرید . برای درخواست رسمی قیمت
نمایش اسلاید طرح اکسید کننده حرارتی احیا کننده
ماوس را روی عکس‌های زیر نگه دارید تا طرح‌های اکسیدکننده حرارتی احیاکننده را مرور کنید.
نصب RTO در چین انتشار VOC را تا 98٪ + از بین می برد
در ادامه گسترش حضور جهانی خود ، گروه CMM یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده را در Dongguan، چین نصب کرد، زمانی که یک سازنده چینی از پدهای خنک کننده تبخیری (مورد استفاده در صنعت کشاورزی) به آنها نزدیک شد تا انتشار VOC را از فرآیند موج‌گذاری از بین ببرد.
سازنده برای کنترل موثر انتشار فنل به یک راه حل قابل اعتماد نیاز داشت که 24 ساعت شبانه روز و 7 روز هفته کار کند و برای کمک به گروه CMM مراجعه کرد.
نصب RTO موفقیت آمیز بود. اکسید کننده حرارتی احیا کننده جدید 8000 SCFM (12500 NCMH) که روی یک پد بتنی نصب شده است، با موفقیت 98% انتشار گازهای گلخانه ای را از بین می برد.
گروه CMM اخیراً The CMM Group (China) Limited را افتتاح کرده است، دفتر خود در پکن، چین برای کمک به شرکت‌های تولیدی مستقر در چین با کاهش VOC از طریق فناوری‌ها. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اینکه چگونه می توانیم به شما کمک کنیم، با ما تماس بگیرید یا راهنمای رایگان فناوری کنترل آلودگی هوا ما را دانلود کنید .
اکسید کننده های حرارتی احیا کننده
کننده های حرارتی احیا کننده اکسید (RTO) رایج ترین اکسید کننده برای تصفیه هوای خروجی حاوی ترکیبات آلی فرار یا مواد بو هستند.
آلاینده ها با حرارت دادن گاز فرآیند به 800 تا 1000 درجه سانتیگراد به بخار آب و دی اکسید کربن تبدیل می شوند.
این سیستم شامل یک محفظه احتراق و تعدادی محفظه بازیابی حرارت است که با عناصر سرامیکی ارائه شده است. ما از رسانه های لانه زنبوری یا بسته بندی تصادفی استفاده می کنیم.
بسته به جریان هوا و راندمان تصفیه مورد نیاز، Reecon RTO دارای 2، 3 یا 5 محفظه است. همه RTO ها برای برآوردن نیازهای خاص به منظور دستیابی به حداکثر عملکرد و کمترین هزینه های عملیاتی ممکن سفارشی شده اند.
راندمان تخریب معمولاً بیش از 99٪ است، اما برای مطابقت با نیازهای خاص تطبیق داده می شود.
راندمان حرارتی بالاتر از 95٪ است که عملکرد مستقل یا خودپایدار را با غلظت حلال بسیار کم امکان پذیر می کند.
این بدان معنی است که فرآیند اکسیداسیون می تواند بدون تامین سوخت خارجی اضافی اجرا شود.
برای غلظت های بالا می توان یک فرآیند بازیابی حرارت ثانویه ایجاد کرد که آلودگی را به انرژی تبدیل می کند.
برای غلظت های پایین حلال ها، هزینه عملیات را می توان با گنجاندن یک متمرکز کننده به حداقل رساند.
Reecon RTO با طراحی مستحکم خود برای قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی طراحی شده است.
یک RTO چگونه کار می کند؟
یک RTO شامل دو یا سه برج است که حاوی مواد سرامیک حرارتی تخصصی است که در بالا توسط یک محفظه احتراق با دمای بالا و مشعل مستقیم به هم متصل می شوند.
عملیات RTO
عملیات اصلی یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده شامل چهار مرحله کلیدی است:
- گرمایش: اگزوزهای فرآیند صنعتی که حاوی VOC و HAP هستند از یک ماده سرامیکی گرم شده در یک برج عبور داده می‌شوند و گاز را تا دمای 1300 درجه فارنهایت گرم می‌کنند.
- احتراق: یک مشعل گاز طبیعی جریان هوای آلوده را از 1300 درجه فارنهایت تا 1450 درجه فارنهایت گرم می کند و در نتیجه تمام حلال های کربن پیچیده را به CO 2 و بخار آب اکسید می کند.
- بازیابی: گاز داغ پس از احتراق از طریق برج دوم که حاوی همان مواد سرامیکی هیت سینک است، عبور می کند و 95 درصد گرما را از مشعل بازیابی می کند.
- Purge: فقط در طراحی 3 برج، برج سوم مقدار کمی هوای تازه را به داخل محفظه احتراق تخلیه می کند تا از خروج اگزوزها جلوگیری کند.
همانطور که برج اول سرد می شود و برج دوم گرم می شود، جهت هوا از طریق برج ها به طور دوره ای برعکس می شود تا گرما را از مشعل RTO بازیابی کند.
برنامه های کاربردی و صنایع
سیستم های اکسید کننده حرارتی احیا کننده (RTO) اکسید می شوند:
- ترکیبات آلی فرار (VOCs)
- آلاینده های خطرناک هوا (HAPs)
- بوهای صنعتی
- و حلال‌های آلی، گازهای گلخانه‌ای، گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌های بیشتر.
صنایع ارائه شده
RTO ها برای استفاده در صنایع زیر نصب شده اند:
- سیستم های رنگ و مغازه های رنگ
- تولید رنگ و پوشش
- غرفه رنگ اگزوز
- فر صنعتی اگزوز
- نفت
- نفت و گاز
- غذا
- چاپ
- مواد شیمیایی
- دارویی
- اتانول
- نیمه هادی
- خودرو
TKS اکسید کننده های حرارتی احیا کننده جدیدی را در رنگ فروشی های هوندا (4)، تویوتا (2)، نیسان (5)، سوبارو (2)، فورد و کیا (2) نصب کرده است.
جریان هوا اکسید کننده حرارتی احیا کننده
گاز اگزوز فرآیند صنعتی وارد RTO می شود و از طریق فن درون خطی به محفظه اول هدایت می شود. دریچه برای پذیرش گاز ورودی برای تصفیه باز است. گاز فرآیند به صورت عمودی از طریق محیط سرامیکی در محفظه 1 حرکت می کند، گرمای زباله ذخیره شده در محیط سرامیکی را جذب می کند و هوای ورودی تا حدود 1300 درجه فارنهایت گرم می شود. سپس هوا به داخل محفظه احتراق، در بالای برج RTO می رود و به دمای 1500 درجه فارنهایت می رسد.
در وسط محفظه احتراق یک مشعل وجود دارد که با هوای تازه (منبع اکسیژن) از طریق دمنده احتراق و گاز طبیعی برای تکمیل واکنش احتراق برای حفظ نقطه تنظیم دما تامین می شود. هوای فرآیندی که به محفظه 3 می رسد هوای کاملاً احتراق و تمیز است. به سمت پایین محفظه 3 حرکت می کند و گرمای خود را به بلوک های رسانه ای سرامیکی آزاد می کند. هوای خالص و تمیز در دریچه باز وجود دارد و به سمت پشته اگزوز حرکت می کند که در آنجا به اتمسفر ساطع می شود. در این طراحی RTO، محفظه 2 در حالت پاکسازی است و به جریان هوای ورودی، بالادست فن ورودی فرآیند، تصفیه می شود. هوای نیمه احتراق از طریق محفظه 2 تخلیه می شود.