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VOC 热氧化 系统技术介绍

VOC 热氧化 系统技术介绍. 株式会社正英製作所 SHOEI MFG.CO.,LTD. VOC 的定义. VOC 是什么 ?. Volatile Organic Compounds ／挥发性有机化合物 在常温常压的大气中容易挥发的有机化合物的总称，略称 VOC 。 具体例 : 甲苯、苯、氟里昂类等，但如 LPG 、甲烷、乙烷等光 化学反应低的除外。. Sunlight. 氧气. 氮气氧化物. 臭氧. Smog. VOC. 水分. Additional. VOC. +. +. VOC. VOC. VOC 的特征.

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Presentation Transcript

  1. VOC 热氧化系统技术介绍 株式会社正英製作所 SHOEI MFG.CO.,LTD.

  2. VOC的定义 VOC是什么? Volatile Organic Compounds／挥发性有机化合物 在常温常压的大气中容易挥发的有机化合物的总称，略称VOC。 具体例:甲苯、苯、氟里昂类等，但如LPG、甲烷、乙烷等光 化学反应低的除外。

  3. Sunlight 氧气 氮气氧化物 臭氧 Smog VOC 水分 Additional VOC + + VOC VOC VOC的特征 • 在大气中与NOX光化学反应生成O3产生烟雾 • 产生异味(大部分的VOC是恶臭物质) • 有毒性物质(大部分的物质本身带毒性) 臭氧及光化学生成烟雾的过程

  4. * VOC Incineration H2O H2O HC’s HC’s CO2 CO2 O2 O2 VOC氧化示意图 Oxidation VOC’s 1.高温氧化 + 高温 + (750 ~ 850 ℃) 2.催化氧化学 Oxidation 催化 + + (250 ~ 480 ℃) Other VOC Removal System : Adsorption, Bio Filtration, Scrubbing, Condensation..

  5. * 3T’s for VOC Oxidation VOC氧化三要素 2 1st T. VOC Destruction Temperature 時間 1 3T 温度 2nd T. Residence Time 3 3rd T. Mix the Process Gas 混合

  6. VOC 去除(回收) 技术及动向 处理效果 Very Effective (高效率) Destruction Device (分解/破坏技术) Catalytic Oxidizer (触媒氧化) RCO (蓄热式) CTO (热回收式) Thermal Oxidizer (热焚烧) RTO (蓄热式) TO (热回收式 活性碳, 沸石等 Adsorbers (吸收方式) Recovery Device (回收技术) 热交换器,冷媒净化 Condensers (浓缩方式) Less Effective (低效率) Absorbers (吸收方式) Flares, Boilers (其他方式)

  7. [283NCMM] [1415] [1698NCMM] [850] [1132] [566] VOC设备的适用(风量, 浓度)

  8. VOC 去除设备优缺点比较

  9. 各蓄热氧化设备优缺点比较

  10. 各蓄热氧化设备优缺点比较

  11. Direct Thermal Oxidizer [DTO: 直燃焚烧装置] Emer. Exhaust AD-03 AD-01 VFD Ctrl. VLA AD-02 200℃ FN-01 To Oven 564℃ HE-02 760℃= 564+△T+燃料 Sec. H/E HE-01 CC-01 热回收 n= 65% Primary H/E Comb. Chamber (燃烧室) 396℃ ST-01 TO-01 BN-01 Stack Fuel Thermal oxidizer Burner Fresh Air FN-03 VOC 焚烧设备介绍(1/6) 适用事例 • PRINT & COATING • CABLE • PAINTING PROCESS 设备特征 • 适用于小·中风量 • 高浓度VOC Gas 99% • 处理 • 1次热交换器热回收65% • 2次热交换器使用可 • 入口温度及VOC的浓度低 • 时耗能大 燃烧原理 运转方式 PLC, PLC+Touch Fan Start [1/3] Burner Start Temp. Control at SP (=730~760℃) Fan VFD Control (静压控制, 正常运转) 700~760℃ 氧化 CnHm + O2 → nCO2 + mH2O + heat [=ΔT]

  12. VOC 焚烧设备介绍(2/6) 适用事例 Catalytic Thermal Oxidizer [CTO: 触媒燃烧装置] • PRINT & COATING • CABLE • PAINTING PROCESS Emer. Exhaust AD-03 AD-01 VFD Ctrl. 200℃ VLA AD-02 设备特征 FN-01 350℃ • 适用于小·中风量 • 高浓度VOC 95~98% 处理 • 1次热交换器热回收65% • 2次热交换器使用可 • 入口温度及VOC浓度低时，燃料费负担大 • 根据触媒后端温度选定触媒 (550℃ 以下:白金, • 550℃ 以上:钯) • 触媒后端温度控制在650℃ • 以下，防止触媒热化． • 有触媒毒时使用不可 Catalyst BN-01 Burner 430℃ 280℃ HE-01 300~350℃ 热回收 n= 65% Fuel Primary H/E △T=80℃ 发热上升 (无燃料运转) CC-01 ST-01 Stack Combustion Chamber (燃烧室) FN-02 Comb. Air Blower 430℃= 350+△T(80)+燃料(0) 燃烧原理 运转方式 PLC, PLC+Touch 300~350℃ 氧化 Fan Start [1/3] Burner Start Temp. Control at SP (=300~350℃) Fan VFD Control (静压控制, 正常运转) CnHm + O2 → nCO2 + mH2O + heat [=ΔT] VOC 触媒[Pt]

  13. 触媒毒的种类及对策

  14. VOC 焚烧设备介绍(3/6) Rotary 1-Can RTO [ RTO : 蓄热式燃烧装置] 设备特征 • 小·中风量低浓度VOC 98% • 以上处理[压力变动一定] • 在触摸控制画面上可自动诊 • 断设备可以手动·自动运转 • 占地面积小. • 恶臭及VOC分解效率高 • (99.5%以上) 燃烧原理 运转方式 PLC+Touch or PLC+PC Burner Start Fan Start [1/3] Rotating R-valve On-line at 600℃ (RCO:300℃) 800 [350]℃ 氧化 CnHm + O2 → nCO2 + mH2O + heat [=ΔT] Burner Temp. Control (RTO:815℃,RCO:350℃) Fan VFD Control (静压控制, 正常运转) RCO=VOC 触媒[Pt]

  15. 3-Chamber RTO [ RTO: 蓄热式燃烧装置] SP=850℃ 815℃=蓄热温度(200+蓄热体)+△T(50)+燃料(0) M SP=815℃ *T.E.R (95%) = Mo(815-250) / Mi(815-230) Fuel TE △T=50℃ 发热上升 (无燃料运转) C.A. FN-02 Hot By-pass Emer. Exhaust BN-01 3 Chamber CATALYST CATALYST CATALYST P P VLA PT Out In P P P P SP= -20 mmAq (Max.±3mmAq) Purge ST-01 I Stack P P P P P P P 230℃ 250℃ FRESH AIR FN-01 VFD VOC 焚烧设备介绍(4/6) 适用事例 • PRINT & COATING • CABLE, CCL OVEN • PAINTING PROCESS • CHEMICAL & PAPER 设备特征 • 大风量低浓度VOC 99% • 以上处理 • 利用蓄热体可自行热回收 • 95% 以上 • 设备占用面积增加 • 在触摸控制画面上可自动 • 诊断设备并可以手动·自 • 动运转 • 阀门切换时RTO前端风道 • 发生压力变动 燃烧原理 运转方式 PLC+Touch or PLC+PC Fan Start [1/3] Valve Switching Burner Start On-line at 600℃ (RCO:300℃) 815 [350]℃ 氧化 CnHm + O2 → nCO2 + mH2O + heat [=ΔT] Burner Temp. Control (RTO:815℃,RCO:350℃) Fan VFD Control (静压控制, 正常运转) RCO=VOC 触媒[Pt]

  16. VOC 焚烧设备介绍(5/6) 适用事例 2-Chamber RTO [ RTO: 蓄热式燃烧装置] • PRINT & COATING • CABLE, CCL OVEN • PAINTING PROCESS • CHEMICAL & PAPER SP2=850℃(400℃) 815℃=蓄热温度(200+蓄热体)+△T(50)+燃料(0) SP1=815℃(350℃) *T.E.R (95%) = Mo(815-230) / Mi(815-200) M △T=50℃ 发热上升 (无燃料运转) Fuel Emer. Exhaust 设备特征 TE C.A. • 大风量低浓度VOC 95% • 以上处理 • 利用蓄热体可自行热回收 • 95% 以上 • 设备占用面积小 • 在触摸控制画面上可自动诊 • 断设备,并可以手动·自动运 • 转 • 阀门切换时RTO前端的风 • 管静压发生变动 2 Chamber P BN-01 P FN-02 VLA PT CATALYST CATALYST 热回收 n=95% SP= -20 mmAq (Max.±3mmAq) 蓄热体 P ST-01 I TIR P P P P Stack 200℃ P 230℃ FRESH AIR FN-01 VFD 燃烧原理 运转方式 PLC+Touch or PLC+PC Fan Start [1/3] Valve Switching Burner Start On-line at 600℃ (RCO:300℃) 815 [350]℃ 氧化 CnHm + O2 → nCO2 + mH2O + heat [=ΔT] Burner Temp. Control (RTO:815℃,RCO:350℃) Fan VFD Control (静压控制, 正常运转) RCO=VOC 触媒[Pt]

  17. 适用事例 • SEMI-CONDUCTOR • PAINTING BOOTH • ELECTRONICS 设备特征 • 大风量低浓度VOC 95% • 以上处理 • [RCA:95%,DTO:99%] • 与生产过程隔离．稳定的 • 运转并维修保养容易. • 在触摸控制画面上可自动诊 • 断设备并可以手动·自动运转 • 转子的价格比较贵，但比RTO便宜，设备占用面积小. VOC 焚烧设备介绍(6/6) Rotor Concentrator & Recuperative Thermal Oxidizer [RCA+DTO: 浓缩机和直燃焚烧设备] 28℃[ Q=9/10 ] Clean Air 吸附=25℃ VFD 45℃ 80℃[ Q=1/10] 冷却=25℃ VLA FN-01 脱离=180℃ RC-01 Rotor Concentrator 60℃[ Q=1/10] FN-03 AD-01 FN-02 496℃ 730℃= 496+△T+燃料 194℃ HE-01 CC-01 热回收 n= 65% Primary H/E Combustion Chamber HE-02 ST-01 295℃ BN-01 TO-01 Fuel Stack Burner Secondary H/E Thermal oxidizer 运转原理 运转方式 PLC+Touch or PLC+PC 1) 在RCA风量的90%的VOC 被吸附(95% 去除) 后排出 2) 剩余的10%作为转子的冷却空气使用 3) 经过1st, 2nd H/E温度上升到180℃ 4) 通过转子的脱附区作为脱附空气使用 如上述,风量减少1/10, 浓度增加约10倍的含VOC 的空气进入到焚烧炉被热氧化处理. Fan Start [1/3] Rotor Rotation Burner Start Temp. Control at 730~760℃ Fan VFD Control (静压控制, 正常运转)

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