CN113856400A - 一种节能环保的rto应急废气处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种节能环保的RTO应急废气处理装置，包括RTO装置、应急吸附装置和排气烟囱以及相应设置的废气处理管路、应急排放管路和脱附处理管路；废气处理管路中有机废气经过依次设置的第一爆炸下限检测仪、RTO进气阀门以及第二爆炸下限检测仪进入至RTO装置，经由RTO装置焚烧处理后送入至排气烟囱排出。本装置设置有应急排放管路以及脱附处理管路，采用吸附/脱附工艺，避免了吸附剂饱和后带来的二次污染和吸附剂的频繁更换问题，大大节省企业运行成本；且利用RTO装置排气的余热进行脱附，避免了脱附过程中所需的加热过程，降低了能耗和运行成本，脱附的废气再次进入RTO装置进行燃烧，吸附材料在该工艺中对污染物起到了一个暂时富集存放的作用。
Description
技术领域
本发明涉及有机废气净化处理技术领域，具体说是一种节能环保的RTO应急废气处理装置及处理方法。
背景技术
现有技术中，蓄热式热力焚烧炉(RTO)，是目前有机废气处理达标的重要手段。RTO装置的氧化室内温度达到700～1000摄氏度，高温热力焚烧是其处理有机废气的基本原理，RTO装置因其采用了陶瓷蓄热技术，热回收效率极高，大多情况下可主要依靠废气中的有机成分氧化放热而实现炉体温度自维持，辅助燃料用量较低，因而，RTO装置目前得到了广泛应用，现有技术中的典型RTO焚烧装置的工作流程如下：
循环步骤一：低温废气从蓄热室1进入氧化室，氧化后的烟气通过蓄热室2排出，同时蓄热室3在进行吹扫；
循环步骤二：低温废气从蓄热室2进入氧化室，氧化后的烟气通过蓄热室3排出，同时蓄热室1在进行吹扫；
循环步骤三：低温废气从蓄热室3进入氧化室，氧化后的烟气通过蓄热室1排出，同时蓄热室2在进行吹扫。
但RTO装置的高温焚烧也带来了一定的风险，为确保装置的安全运行，《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ1093-2020)等相关标准规范均要求进入RTO装置的有机废气浓度不得超过爆炸下限的25％，因精细化工、医药化工等行业废气浓度波动较大，为进入RTO装置的废气总管安装爆炸下限检测仪LEL和应急排放系统已成为普遍的工程实践，同时为满足环保管理要求，企业正常生产时废气处理设施不得离线，鉴于RTO装置的安全应急和设备检修时有发生，为RTO装置设置应急排放旁路净化处理设施已经成为行业惯例。
现有技术中，对应急排放废气采用吸附法进行处理是一种常规做法，但采用蜂窝活性炭、蜂窝沸石吸附等方法进行处理会产生大量的危险固废，造成二次污染，且吸附剂的更换处理工作量较大，运行成本较高，导致目前多数企业的RTO应急排放旁路的废气处理设施未严格运行管理，实际使用效果普遍不佳，且吸附污染物后的活性炭若不及时更换存在较大的安全隐患(活性炭具有催化能力，吸附有机物后易发生自燃)，因此应急排放超标的情况屡有发生。
因此，为了解决上述问题，亟需一种节能环保的用于RTO装置的应急废气处理装置以及处理方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其技术方案如下：
一种节能环保的RTO应急废气处理装置，包括RTO装置、应急吸附装置和排气烟囱以及相应设置的废气处理管路、应急排放管路和脱附处理管路。
所述的废气处理管路中有机废气经过依次设置的第一爆炸下限检测仪、RTO进气阀门以及第二爆炸下限检测仪进入至RTO装置，经由RTO装置焚烧处理后送入至排气烟囱排出。
所述的应急排放管路的进气端设置在第一爆炸下限检测仪与RTO进气阀门之间，出气端设置与排气烟囱相连，该应急排放管路中有机废气经过第一爆炸下限检测仪进入至应急吸附装置中，经过应急吸附装置处理后送入至排气烟囱排出。
所述的脱附处理管路的进气端设置在RTO装置与排气烟囱之间，出气端设置在第一爆炸下限检测仪与RTO进气阀门之间，在该脱附处理管路中从RTO装置排出的废气进入到应急吸附装置后最终回流至废气处理管路中。
所述应急排放管路的进、出气端与脱附处理管路的进、出气端的方向设置相反，应急吸附装置可吸附应急排放管路中的污染物，而脱附处理管路则可将应急吸附装置中吸附的污染物脱附出来。
进一步地，所述的应急吸附装置中设置有吸附材料，该吸附材料中的吸附剂设置为蜂窝活性炭或蜂窝沸石。
进一步地，所述的应急排放管路中应急吸附装置的进气端和出气端分别设置有应急排放前置阀门和应急排放后置阀门。
所述的脱附处理管路中应急吸附装置的进气端和出气端分别设置有脱附处理前置阀门和脱附处理后置阀门。
进一步地，所述的脱附处理管路上还安装有脱附风机，并且该脱附处理管路上还并联安装有新风机，该新风机上并配安装有新风阀。
进一步地，所述的RTO装置的进气端还安装有阻火器，RTO装置内部设置有氧化室、若干蓄热室以及清扫风机，氧化室内设置有燃烧器，废气经过氧化室和蓄热室的循环处理后送入至排气烟囱排出。
进一步地，所述的RTO装置的出气端还设置有混合箱以及RTO引风机，废气经由混合箱和RTO引风机送入至排气烟囱中排出，且RTO装置中的氧化室还通过设置的支路阀与混合箱连接。
本发明还提供一种节能环保的RTO应急废气处理方法，包括以下步骤：
1)正常运行时：应急排放管路以及脱附处理管路均关闭，RTO进气阀门打开，有机废气经第一爆炸下限检测仪、RTO进气阀门及第二爆炸下限检测仪进入至RTO装置中焚烧处理后送入至排气烟囱排出；
2)应急排放时：当RTO装置出现临时故障需要检修时或第一爆炸下限检测仪显示废气浓度超高报警等危险情况发生时，将RTO进气阀门关闭，同时将应急排放管路中的应急排放前置阀门和应急排放后置阀门开启，废气则相应通过应急吸附装置处理后送入至排气烟囱排出；
3)RTO装置恢复运行时：当RTO装置的故障或风险排除，恢复正常运行后，将应急排放管路中的应急排放前置阀门和后置阀门关闭，随后将脱附处理管路中的脱附处理前置阀门和后置阀门打开，对应急吸附处理装置中吸附污染物的吸附剂进行脱附处理。
进一步地，当RTO装置的排气温度低于脱附所需求温度时，可通过调节RTO装置的混合箱前的支路阀来调整温度，通过氧气室的高温废气补充温度；
且从应急吸附装置中脱附出的高浓度废气再进入到RTO装置中，经RTO装置焚烧处理后达标排放；且当脱附后的废气浓度高，第二爆炸下限检测仪报警时，通过新风机补充新风调低脱附后的废气浓度。
有益效果：本发明具有以下有益效果：
(1)本装置设置有应急排放管路以及脱附处理管路，采用吸附/脱附工艺，避免了吸附剂饱和后带来的二次污染和吸附剂的频繁更换问题，大大节省企业运行成本；
(2)本装置中利用RTO装置排气的余热进行脱附，避免了脱附过程中所需的加热过程，降低了能耗和运行成本，脱附的废气再次进入RTO装置进行燃烧，吸附材料在该工艺中对污染物起到了一个暂时富集存放的作用；
(3)本装置不仅可以利用RTO装置的余热，并且还可以根据所需脱附的温度进行调整，有操作便利，安全、高效、节能以及环保等优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示，一种节能环保的RTO应急废气处理装置，包括RTO装置1、应急吸附装置2和排气烟囱3以及相应设置的废气处理管路4、应急排放管路5和脱附处理管路6。
废气处理管路4中有机废气经过依次设置的第一爆炸下限检测仪7、RTO进气阀门8以及第二爆炸下限检测仪9进入至RTO装置1，经由RTO装置1焚烧处理后送入至排气烟囱3排出。
应急排放管路5的进气端设置在第一爆炸下限检测仪7与RTO进气阀门8之间，出气端设置与排气烟囱3相连，该应急排放管路5中有机废气经过第一爆炸下限检测仪7进入至应急吸附装置2中，经过应急吸附装置2处理后送入至排气烟囱3排出。
脱附处理管路6的进气端设置在RTO装置1与排气烟囱3之间，出气端设置在第一爆炸下限检测仪7与RTO进气阀门8之间，在该脱附处理管路6中从RTO装置1排出的废气进入到应急吸附装置2后最终回流至废气处理管路4中。
应急排放管路5的进、出气端与脱附处理管路6的进、出气端的方向设置相反，应急吸附装置2可吸附应急排放管路5中的污染物，而脱附处理管路6则可将应急吸附装置2中吸附的污染物脱附出来。
应急吸附装置2中设置有吸附材料，该吸附材料中的吸附剂设置为蜂窝活性炭或蜂窝沸石。
应急排放管路5中应急吸附装置2的进气端和出气端分别设置有应急排放前置阀门23和应急排放后置阀门10。
脱附处理管路6中应急吸附装置2的进气端和出气端分别设置有脱附处理前置阀门11和脱附处理后置阀门12。
脱附处理管路6上还安装有脱附风机13，并且该脱附处理管路6上还并联安装有新风机14，该新风机14上并配安装有新风阀15。
RTO装置1的进气端还安装有阻火器16，RTO装置1内部设置有氧化室17、若干蓄热室18以及清扫风机19，氧化室17内设置有燃烧器20，废气经过氧化室17和蓄热室18的循环处理后送入至排气烟囱3排出。
RTO装置1的出气端还设置有混合箱21以及RTO引风机22，废气经由混合箱21和RTO引风机22送入至排气烟囱3中排出，且RTO装置1中的氧化室17还通过设置的支路阀24与混合箱21连接。
本装置的核心技术是合理选用高比表面积的吸附剂，采用吸附/脱附的工艺在应急排放时对废气中的污染物进行吸附处理，在RTO装置恢复运行后利用RTO装置的排气余热对吸附材料进行脱附再生；由于在脱附中充分利用RTO装置排气的余热，不使用蒸汽，不额外架设脱附加热系统，达到降低能耗和节约运行成本的目的，脱附后的高浓气再次进入RTO装置进行高温焚烧处理，确保全流程低浓度排放，其具体工作过程如下：
1)正常运行时：应急排放管路以及脱附处理管路均相应关闭，废气处理管路正常运行，将RTO进气阀门打开，有机废气经过第一爆炸下限检测仪、RTO进气阀门以及第二爆炸下限检测仪进入至RTO装置中焚烧处理后送入至排气烟囱排出，其中RTO装置的具体工作过程见背景技术的记载内容。
2)应急排放时：当RTO装置出现临时故障需要检修时，或者是第一爆炸下限检测仪显示废气浓度超高报警等危险情况发生时，将RTO进气阀门关闭，同时将应急排放管路中的应急排放前置阀门和应急排放后置阀门开启，废气则相应通过应急吸附装置处理后送入至排气烟囱排出；该应急吸附装置中的吸附材料可以对废气中的污染因子进行吸附，吸附材料中的吸附剂可根据废气的性质选择蜂窝活性炭、蜂窝沸石等，从而达到净化排放的目的。
3)RTO装置恢复运行时：当RTO装置的故障或风险排除，恢复正常运行后，将应急排放管路中的应急排放前置阀门和后置阀门关闭，随后将脱附处理管路中的脱附处理前置阀门和后置阀门打开，对应急吸附处理装置中吸附污染物的吸附剂进行脱附处理，因脱附处理时需要较高的温度，而RTO装置的出口排气温度通常在80℃-120℃，刚好可充分予以利用，该脱附处理管路的废气引导动力来源于脱附风机。
并且，鉴于不同RTO装置的运行状态不同，排气温度也不尽相同，当RTO排气温度高于脱附需求温度时，可打开新风机以及新风阀向应急吸附处理装置中补入新风，调节温度；而当RTO装置的排气温度低于脱附所需求温度时，可通过调节RTO装置的混合箱前的支路阀来调整温度，氧气室的高温正好可以补充温度。
从应急吸附装置中脱附出的高浓度废气再进入到RTO装置中，经RTO装置焚烧处理后达标排放；并且考虑到脱附后的废气浓度较高，如第二爆炸下限检测仪报警，又可以通过新风机补充新风及时调低脱附后的废气浓度，保障系统安全。
本装置充分利用了RTO装置排放烟气温度相对较高的特性，在对应急排放的有机废气进行高效处理的同时不产生新的危废，不增加新的能耗，是一套安全、环保、低碳的应急排放系统。
上述具体实施方式只是本发明的一个优选实施例，并不是用来限制本发明的实施与权利要求范围的，凡依据本发明申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其特征在于：包括RTO装置(1)、应急吸附装置(2)和排气烟囱(3)以及相应设置的废气处理管路(4)、应急排放管路(5)和脱附处理管路(6)；
所述的废气处理管路(4)中有机废气经过依次设置的第一爆炸下限检测仪(7)、RTO进气阀门(8)以及第二爆炸下限检测仪(9)进入至RTO装置(1)，经由RTO装置(1)焚烧处理后送入至排气烟囱(3)排出；
所述的应急排放管路(5)的进气端设置在第一爆炸下限检测仪(7)与RTO进气阀门(8)之间，出气端设置与排气烟囱(3)相连，该应急排放管路(5)中有机废气经过第一爆炸下限检测仪(7)进入至应急吸附装置(2)中，经过应急吸附装置(2)处理后送入至排气烟囱(3)排出；
所述的脱附处理管路(6)的进气端设置在RTO装置(1)与排气烟囱(3)之间，出气端设置在第一爆炸下限检测仪(7)与RTO进气阀门(8)之间，在该脱附处理管路(6)中从RTO装置(1)排出的废气进入到应急吸附装置(2)后最终回流至废气处理管路(4)中；
所述应急排放管路(5)的进、出气端与脱附处理管路(6)的进、出气端的方向设置相反，应急吸附装置(2)可吸附应急排放管路(5)中的污染物，而脱附处理管路(6)则可将应急吸附装置(2)中吸附的污染物脱附出来。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其特征在于：所述的应急吸附装置(2)中设置有吸附材料，该吸附材料中的吸附剂设置为蜂窝活性炭或蜂窝沸石。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其特征在于：所述的应急排放管路(5)中应急吸附装置(2)的进气端和出气端分别设置有应急排放前置阀门(23)和应急排放后置阀门(10)；
所述的脱附处理管路(6)中应急吸附装置(2)的进气端和出气端分别设置有脱附处理前置阀门(11)和脱附处理后置阀门(12)。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其特征在于：所述的脱附处理管路(6)上还安装有脱附风机(13)，并且该脱附处理管路(6)上还并联安装有新风机(14)，该新风机(14)上并配安装有新风阀(15)。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其特征在于：所述的RTO装置(1)的进气端还安装有阻火器(16)，RTO装置(1)内部设置有氧化室(17)、若干蓄热室(18)以及清扫风机(19)，氧化室(17)内设置有燃烧器(20)，废气经过氧化室(17)和蓄热室(18)的循环处理后送入至排气烟囱(3)排出。
6.根据权利要求5所述的一种节能环保的RTO应急废气处理装置，其特征在于：所述的RTO装置(1)的出气端还设置有混合箱(21)以及RTO引风机(22)，废气经由混合箱(21)和RTO引风机(22)送入至排气烟囱(3)中排出，且RTO装置(1)中的氧化室(17)还通过设置的支路阀(24)与混合箱(21)连接。
7.一种节能环保的RTO应急废气处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)正常运行时：应急排放管路以及脱附处理管路均关闭，RTO进气阀门打开，有机废气经第一爆炸下限检测仪、RTO进气阀门及第二爆炸下限检测仪进入至RTO装置中焚烧处理后送入至排气烟囱排出；
2)应急排放时：当RTO装置出现临时故障需要检修时或第一爆炸下限检测仪显示废气浓度超高报警等危险情况发生时，将RTO进气阀门关闭，同时将应急排放管路中的应急排放前置阀门和应急排放后置阀门开启，废气则相应通过应急吸附装置处理后送入至排气烟囱排出；
3)RTO装置恢复运行时：当RTO装置的故障或风险排除，恢复正常运行后，将应急排放管路中的应急排放前置阀门和后置阀门关闭，随后将脱附处理管路中的脱附处理前置阀门和后置阀门打开，对应急吸附处理装置中吸附污染物的吸附剂进行脱附处理。
8.根据权利要求7所述的一种节能环保的RTO应急废气处理方法，其特征在于：当RTO装置的排气温度低于脱附所需求温度时，可通过调节RTO装置的混合箱前的支路阀来调整温度，通过氧气室的高温废气补充温度；
且从应急吸附装置中脱附出的高浓度废气再进入到RTO装置中，经RTO装置焚烧处理后达标排放；且当脱附后的废气浓度高，第二爆炸下限检测仪报警时，通过新风机补充新风调低脱附后的废气浓度。
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