一种减风增浓系统联合RTO处理包覆废气的方法与流程

一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法
技术领域
1.本发明涉及有机废气处理技术领域，具体为一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法。


背景技术：

2.磁电行业中铁粉芯、合金粉芯在压制成型前，需向粉末中加入绝缘包覆材料。绝缘包覆材料主要由乙酸乙酯及乙醇混合而成，充分搅拌均匀后进行烘干，此工序在搅拌混合过程中会产生少量粉尘，且此过程温度控制在200℃左右，因此作为溶剂加入的乙醇和乙酸乙酯将在该工段挥发，粉尘的发生量约占原料总量的0.5%，同时会产生有机废气，若将其直接排放，将会造成严重的环境污染。
3.而磁电行业排放的有机废气因其气量大，污染物浓度低且温度较高，因此适宜的处理技术有限。目前国内外传统的挥发性有机废气的治理方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法和热力氧化法等，处理这类废气均存在不同程度的问题。如活性炭吸附法工艺成熟，吸附效率较高，但适用于浓度高、温度较低和压力较高的废气的净化；吸附法、冷凝法适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理；吸收法的特点是吸收的废气量较大，吸收速度较快，但是吸收效率较低，吸收剂消耗量大，吸收了有害气体的液体要作为危废处理，否则造成二次污染，危废处理成本高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明公开了一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，包括布袋除尘装置、减风增浓系统、三级干式过滤装置和蓄热式氧化炉，有机包覆废气首先经送风风机进入布袋除尘器进行初步除尘，然后进入减风增浓系统，将大风量低浓度的包覆废气浓缩为小风量高浓度，浓缩后的有机包覆废气输送进入三级干式过滤箱进行进一步除尘，通过其装置内配置的过滤层，综合除去废气中的粉尘及其它颗粒物等，干式过滤箱的输出端连接到蓄热式氧化炉（rto）的输入端上，使有机包覆废气中的vocs成份氧化分解成为无害的co2和h2o，氧化后的高温气体热量被陶瓷蓄热体“贮存”起来用于预热新进入的有机废气，蓄热式氧化炉的输出端连接烟囱，使处理后的废气经烟囱安全排放。
5.进一步的，所述的布袋除尘器含有多个过滤腔室，靠程序控制使各腔室依次进行过滤、反吹，整台除尘器平稳连续运行。
6.进一步的，根据该岗位废气风量大、浓度不稳定，峰谷值较明显的特点，因此采用减风增浓技术进行处理，该技术具有节能、浓缩、减排等十大功能，所以部分废气经布袋除尘处理后通过循环风机回入到包覆车间。
7.进一步的，所述的减风增浓系统，包括回风管道，回风管道上设有进风装置、循环风机、止回阀，循环风机将布袋除尘装置抽出的有机废气回流送入每台包覆设备中，减风增浓系统占地空间小，可实现热能的循环使用，减少能耗，降低排风流量，增加排风中有机废气浓度。
8.进一步的，所述的三级干式过滤箱，包括初效g4、高效f8和高精度f9。
9.初效g4滤料密度呈递增结构，高效能，低阻力，容尘量大；高效f8过滤采用袋式过滤器，材料由聚酯纤维材料合成，其材料的密度决定了过滤精度等级，所有滤袋在各组袋内按比例设计多个菱形小口袋，具有定位风道，即风流、均流、破解旋风，又保持袋形，降低能耗，充分利用滤料，克服原缝制滤袋相互粘连现象，有效过滤面积为100%；f9为高精度过滤，对前级无法扑捉的细微粒进行捕集，以确保进入吸附浓缩设备气体中的微粒达到最低程度，可根据颗粒物的浓度与粒径的大小进行选择。
10.进一步的，所述的蓄热式氧化炉（rto）采用高温氧化法处理vocs包覆废气，所述的蓄热式氧化炉包括有蓄热室a、氧化室、蓄热室b、蓄热室c，有机包覆废气经陶瓷蓄热室换热后以较高的温度进入氧化室反应，生成co2和h2o并释放热量，。
11.进一步的，rto蓄热室主要功能是回收利用氧化后的高温气体的热量，由三个蓄热室组成，分别轮流进行蓄热、放热、清扫。炉体的外表温度≤环境温度+25℃，陶瓷蓄热体比表面积大（680 m2/m3），阻力小，热容量大（0.22btu/ibf），耐高温（1200℃），耐酸度（99.5%），吸水率小于0.5%，压碎力大于是4kgf/cm3，热胀冷缩系数小（4.7x10-8/℃），抗裂性能好，寿命长。
12.本发明的有益效果在于：1.提供了一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，该方法采用减风增浓和rto相结合的方式可以将大风量小浓度的包覆废气浓缩为高浓度小风量，然后进入rto进行高温氧化处理，极大地降低了生产成本和运行费用，同时所述方法处理后的尾气中vocs含量为49 mg/m3，vocs去除效率可达99%，实现了有机包覆废气的达标排放。
13.2.该减风增浓联合rto处理包覆废气的方法，在rto设备之前增设布袋除尘器和三级干式过滤箱（初效g4、高效f8、高精度f9），防止了包覆废气中的颗粒物等杂质对后端rto蓄热体堵塞造成堵塞，确保氧化处理系统的气源洁净度为90%以上，提高废气处理效果。
14.3.高浓度有机废气进入rto焚烧炉氧化后可释放出大量热能，有机物利用自身氧化、裂解释放出的热量按设计可以维持自燃，rto正常使用需要很少的天然气甚至不需要天然气加热，从而节省燃料，降低使用成本，实现热能的循环使用，热回收效率达设计值的95%，做到节能环保的同时，保证安全可靠、无二次污染。
附图说明
15.图1为本发明方法的工艺流程图。
16.图2为本发明方法的布袋除尘+减风增浓+干式过滤+rto流程图。
17.图中，1-包覆设备间；2-进风总管；3-送风风机；4-布袋除尘器；5-进风装置；6-回风管道；7-循环风机；8-止回阀；9-手动阀；10-排风总管；11-三级干式过滤箱；111-初效g4；112-高效f8；113-高精度f9；12-气动调节阀；13-蓄热室；131-蓄热室a；132-蓄热室b；133-蓄热室c；14-氧化室；15-燃烧器；16-混合箱；17-换热器；18-烟囱；19-vocs在线监测。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不用于限制本发明。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下，所作出的任何修改、替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
19.请参阅图1-2，一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，包括布袋除尘器、减风增浓系统、三级干式过滤箱和蓄热式氧化炉。首先，包覆设备间1排出的有机包覆废气进入到进风总管2经送风风机3进入布袋除尘装置4进行初步除尘，然后部分废气进入减风增浓系统将大风量低浓度的包覆废气浓缩成小风量高浓度，浓缩后的有机包覆废气输送进入三级干式过滤箱11进行进一步除尘，通过其装置内配置的过滤层，综合去除废气中的粉尘及其它颗粒物等，三级干式过滤箱11的输出端连接到蓄热式氧化炉（rto）13的输入端上，使有机包覆废气中的vocs成份氧化分解成为无害的co2和h2o，氧化后的高温气体热量被陶瓷蓄热体“贮存”起来用于预热新进入的有机废气，蓄热式氧化炉的输出端连接换热器17的输入端，经换热器17换热处理后由混合箱16混合排入烟囱18，使处理后的废气达到排放标准，所述的烟囱上设有vocs在线监测系统19，对排放废气进行在线监测。
20.所述的布袋除尘器4有多个过滤腔室，靠程序控制，使各腔室依次进行过滤，反吹，整台除尘器平稳连续运行。清灰过程是先切断该室的净气出口通道，使该室的布袋处于无气流通过的状态，然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰。切断阀的关闭时间足以保证喷吹所清落的灰尘沉降至灰斗，避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流再次附集到相邻滤袋或本滤袋表面现象，使滤袋清灰彻底。
21.所述的减风增浓系统包括进风装置5、回风管道6、循环风机7、止回阀8，在进风处设有风门开关，当使用时此单元打开；包覆废气经布袋除尘装置4预除尘后进入回风管道6，循环风机7将回风管道6的有机废气送入至每台包覆设备中实现热能回收利用，达到浓缩的效果，最后废气由排风总道10排出，所述的每台包覆设备的收集风管上均设有手动阀门9。所述的包覆废气处理设备配置风机的额定风量为45000 m3/h，根据该岗位废气风量大、浓度不稳定，峰谷值较明显的特点，因此采用减风增浓技术进行处理，该技术具有节能、浓缩、减排等十大功能，所以有35000m3/h废气经布袋除尘处理后通过循环风机回入到包覆车间，故改造后末端处理设施的外排风量为10000 m3/h；所述的预处理装置是采用三级干式过滤箱11处理，设备的前道采用初效过滤、后道采用高效合成纤维无纺布，制成袋状，具有通风量大、阻力小、容尘量大等特点。通过多孔的过滤介质（滤料）分离捕捉气体中的固体、液体粒子的净化装置。含粉尘等颗粒物、粉尘气进入除尘器后，通过滤料层，滤尘粘附在滤料的迎风面，由滤料背风面逸出的气体进入下一道处理工序或排出。干式过滤箱每一级均设有压力开关，当系统内压力高于或低于额定的安全压力时，感应器内碟片会瞬时发生移动，通过连接导杆推动开关接头接通或者断开;当压力降至或升至额定的恢复值时，碟片会瞬时复位，开关自动复位。
22.初效g4（111）滤料密度呈递增结构，高效能，低阻力，容尘量大，在颗粒物通过聚酯纤维时，将较大颗粒截留的同时，为相对小的颗粒提供聚集核，其主要作用是避免较大颗粒在后续过滤介质的富集，延长后续过滤介质的使用周期。高效f8（112）过滤采用袋式过滤器，材料由聚酯纤维材料合成，其材料的密度决定了过滤精度等级，不含玻纤，不存在玻纤断裂及脱落的风险。所有滤袋在各组袋内按比例设计多个菱形小口袋，具有定位风道，即风流、均流、破解旋风，又保持袋形，降低能耗，充分利用滤料，克服原缝制滤袋相互粘连现象，有效过滤面积为100%。f9（113）为高精度过滤对前级无法扑捉的细微粒进行捕集，以确保进
入吸附浓缩设备气体中的微粒达到最低程度。过滤网采用金属网制成框加架，内夹过滤材料，过滤器安装在金属箱体内。采用盒状安装更换及其方便，当干式过滤器达到需更换的条件（通过压差计设定的数值确定）时，系统控制提前发出报警提示更换。
23.所述的蓄热式氧化炉（rto）采用高温氧化法处理包覆废气，蓄热式氧化炉包括有蓄热室13、氧化室14、燃烧器15，所述的蓄热室包括蓄热室a131、蓄热室b132、蓄热室c133。有机废气经气动调节阀12进入蓄热室c的陶瓷蓄热体（陶瓷蓄热体“贮存”了上一循环的热量，处于高温状态），此时，陶瓷蓄热体释放热量，温度降低，而有机废气吸收热量，温度升高，废气经过蓄热室c换热后以较高的温度进入氧化室。经过陶瓷蓄热室c换热后的有机废气以较高的温度进入氧化室反应，使有机物氧化分解成无害的co2和h2o，如废气的温度未达到氧化温度，则由燃烧器直接加热补偿至氧化温度，由于废气已在蓄热室c预热，进入氧化室只需稍微加热便可达到氧化温度（如果废气浓度足够高，氧化时则不需要加热，靠有机物氧化分解放出的热量便可以维持自燃），氧化后的高温气体经过陶瓷蓄热体a排出。氧化后的高温气体进入蓄热室a（此时陶瓷处于温度较低状态），高温气体释放大量热量给蓄热陶瓷a，气体降温，而陶瓷蓄热室a吸收大量热量后升温贮存（用于下一个循环预热有机废气），经风机作用气体由烟囱排入大气，排气温度比进气温度高约50℃左右。陶瓷蓄热室b处于清扫状态，上一循环结束阀门切换时，阀门与陶瓷蓄热体b的底部之间存有少量废气，采用氧化室少量高温气体将其反吹到主风机进口端和有机废气一起进入陶瓷蓄热室c，完成第一次循环。
24.第二次循环：废气由蓄热室a进入，则由蓄热室b排出，蓄热室c进行反吹清扫；第三次循环：废气由蓄热室b进入，则由蓄热室c排出，蓄热室a进行反吹清扫；第n次循环：周而复始，更替交换；所述的rto氧化室是整套rto废气处理装置温度最高的部位，用于废气氧化分解的高温区域，采用碳钢板制作，外表面设加强筋，内衬耐火陶瓷纤维保温层，壳体密封性能好，设有检修口、温度、压力检测仪表，炉体的外表温度为≤环境温度+25℃，热桥除外。焚烧后的氧化室高温气体与箱体内的陶瓷热交换器进行热交换，使废气换热后温度控制在排烟温度比进气温度高50℃左右，热回收效率达设计值的95%。
[0025] rto蓄热室主要功能回收利用氧化后的高温气体的热量，由三个蓄热室组成，分别轮流进行蓄热、放热、清扫，炉体的外表温度≤环境温度+25℃。蓄热陶瓷体按类型可分为散堆填料和规整填料两大类。散堆填料一般用于规整填料堆填后与炉体内壁之间的间隙等部位，常用的有马鞍型散堆填料，而规整填料才是蓄热室内的主要构筑物。目前普遍使用的规整填料是蜂窝填料，蜂窝填料常规尺寸有150
×
150
×
300 mm，内部采用一种坚硬的、薄的、固定的蓄热板设计，这种传统蜂窝陶瓷经常遇到冷热循环时产生的热应力破坏，产生膨胀破裂。蜂窝填料安装时需要靠人工堆砌，要求填装规整，气流通道需严格对齐，否则很容易产生运行过程中气流压力降激增的问题，因此蜂窝填料安装对安装工人的要求较高，且耗费的安装工时较长。
[0026]
本发明中陶瓷蓄热体采用美国lantec品牌，热效率高，不易损坏，陶瓷蓄热体比表面积大（680m2/m3），阻力小，热容量大（0.22btu/ibf），耐高温（1200℃），耐酸度（99.5%），吸水率小于0.5%，压碎力大于是4kgf/cm3，热胀冷缩系数小（4.7x10-8/℃），抗裂性能好，寿命长。每个蓄热室装有一定量陶瓷，同时，每个蓄热室的侧面安装有温度传感器，用来检测废
气进口和陶瓷换热后废气温度的情况，同时在主体设备的进出管路上安装有压力传感器，以监测填料的阻力变化，并在阻力超高时提供安全报警，进出管路的压力是启动燃烧程序的条件。
[0027]
rto氧化室及蓄热室内保温采用陶瓷纤维模块，耐热≥1200℃，容重200 kg/m3，保温共三层，其中含两层陶瓷纤维毡及一层陶瓷纤维模块，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，耐高温陶瓷纤维外表面涂敷耐高温抹面。
[0028]
rto氧化室内高温传感器反馈温度信息给燃烧器，以便燃烧器提供供热的大小，燃烧系统带有点火前的预吹扫、高压点火、熄火保护、超温报警和超温切断燃料供给等功能。氧化室内的温度（可调）稳定在800℃左右，当氧化室温度超温，系统会自动报警，系统自动切断燃料供给。燃烧器采用低压头比例调节式燃气燃烧器（进口原产），能实现连续比例调节，调节范围30：1，燃料为天然气，高压点火，可适应多种情况，燃烧系统含助燃风机、高压点火变压器、比例调节阀、uv火焰探测器等，比例调节阀能根据炉膛所需的温度变化来调节其开度，节省燃料；燃料和助燃空气同步变化，稳定燃烧。
[0029]
对蓄热式氧化炉处理完成之后的尾气进行检测，vocs去除效率可达99%，经检测包覆废气经处理后vocs排放浓度为49 mg/m3，能满足浙江省《工业涂装工序大气污染物排放标准》（db33/2146-2018）标准（征求意见稿）中大气污染物特别排放限值要求（≤60 mg/m3），可实现达标排放。

技术特征：
1.一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于，包括布袋除尘器、减风增浓系统、三级干式过滤装置和蓄热式氧化炉，有机包覆废气首先经送风风机进入布袋除尘器进行除尘，然后进入减风增浓系统，将大风量低浓度的包覆废气浓缩为小风量高浓度，浓缩后的有机包覆废气输送进入三级干式过滤箱，通过其装置内配置的过滤层，综合除去废气中的粉尘及其它颗粒物等，干式过滤箱的输出端连接到蓄热式氧化炉（rto）的输入端上，使有机包覆废气中的vocs成份氧化分解成为无害的co2和h2o，氧化后的高温气体热量被陶瓷蓄热体“贮存”起来用于预热新进入的有机废气，蓄热式氧化炉的输出端连接烟囱，使处理后的废气经烟囱安全排放。2.根据权利要求1所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：所述的包覆废气主要来自磁电行业铁粉芯、合金粉芯搅拌包覆工序产生的废气，废气风量大，浓度较低、且含有颗粒物。3.根据权利要求1所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：所述的布袋除尘器含有多个过滤腔室，靠程序控制使各腔室依次进行过滤、反吹，整台除尘器平稳连续运行。4.根据权利要求1所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：所述的减风增浓系统采用独有的平衡送风方式使各包覆设备的排风可以多级利用，可大幅度减少生产设备的总体排风量，形成浓缩效果，达到节能目的。5.根据权利要求1所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：为防止被处理气体中的颗粒物等杂质进入到后续吸附净化装置，在进行rto设备之前增设三级干式过滤箱进行进一步过滤处理，包括初效g4、高效f8和高精度f9。6.根据权利要求1所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：蓄热式氧化炉包括有蓄热室a、氧化室、蓄热室b、蓄热室c；rto蓄热室主要由三个蓄热室组成，分别轮流进行蓄热、放热、清扫；有机废气经陶瓷蓄热室换热后以较高的温度进入氧化室反应，使有机物氧化分解成无害的co2和h2o。7.根据权利要求6所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：如废气的温度未达到氧化温度，则由燃烧器直接加热补偿至氧化温度，由于废气已在蓄热室c预热，进入氧化室只需稍微加热便可达到氧化温度，氧化后的高温气体经过陶瓷蓄热体a排出；如果废气浓度足够高，氧化时则不需要加热，靠有机物氧化分解放出的热量便可以维持自燃。8.根据权利要求1所述的一种减风增浓系统联合rto处理包覆废气的方法，其特征在于：所述的焚烧后的氧化室高温气体与箱体内的陶瓷热交换器进行热交换，使废气换热后温度控制在排烟温度比进气温度高50℃左右，热回收效率达到设计值95%。

技术总结
本发明公开了一种减风增浓系统联合RTO处理包覆废气的方法，将待处理的有机包覆废气进行布袋除尘，然后经减风增浓系统进行浓缩处理，降低排风流量，增加排风中有机废气浓度，进行三级干式过滤处理以去除废气中的颗粒物，最后进入RTO设备，将废气中的VOCs成份氧化分解成CO2和H2O外排。本发明采用布袋除尘+减风增浓+干式过滤+RTO组合式工艺对包覆废气进行浓缩-氧化处理，可有效去除磁电行业产生的有机包覆废气，累积去除效率可达99%。焚烧后的氧化室高温气体与箱体内的陶瓷热交换器进行热交换，废气换热后，控制排烟温度，使其比进气温度高50℃左右，热回收效率达设计值的95%。工艺稳定性高、安全可靠、节能环保、无二次污染，可实现VOCs废气的达标排放。现VOCs废气的达标排放。


技术研发人员：邵振华 刘宇 张广 裘伟霞
受保护的技术使用者：碧空环境科技有限公司
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2022/3/8