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2.2 反应器结构与工作原理
三床式 RCO 反应器包括 1个燃烧室、3 个反应床,以及众多阀组和管道。其燃烧室顶部设有电加热器和废气旁通冷却设施,反应床上层设有催化剂,下层设有蓄热陶瓷,三床式 RCO 反应器结构见图2。
废气从第1蓄热床底部进入 RCO 反应器,吸收存储在蓄热陶瓷中的热量后被预热,经催化剂层进人氧化反应室后被加热到反应温度。废气在第Ⅱ蓄热床催化剂层进行氧化反应,将有机污染物转化为二氧化碳和水蒸气,净化后的废气再经蓄热陶瓷层流出 RCO 反应器,氧化反应过程释放的热量被蓄热陶瓷吸收。当第1 蓄热床的热量被废气吸收殆尽之后,PLC 程序控制 RCO 反应器出人口阀切换,废气从第Ⅱ蓄热床底部进入 RCO 反应器,净化后的废气从第Ⅲ蓄热床流出。当第Ⅱ蓄热床的热量被废气吸收殆尽之后,废气从第Ⅲ蓄热床底部进入 RCO 反应器,净化后的废气从第1 蓄热床流出。当第Ⅲ蓄热床的热量被废气吸收殆尽之后,废气从第1 蓄热床底部进入 RCO 反应器,净化后的废气从第Ⅱ蓄热床流出。RCO反应器按照上述循环净化废气 ,蓄热 陶瓷用来储存、释放催化氧化反应过程产生的热量。在废气中有机污染物浓度高于489 mg/m3 的情况下,催化氧化反应产生的热量 以满足RCO 反应器内部所需温度,不需要启动电加热器补充热量。
2.3 影响 RCO 反应器处理效果的因素
RCO 反应器内部真空度过大时,废气流速快,在催化剂层的停留时间短,催化氧化反应不彻底,污染物去除效率低;RCO 反应器内部真空度过小时,废气流速慢,造成干燥箱憋压,废气无法及时排出,产生湿斑胶,影响产品质量。
废气中污染物浓度过高时,催化氧化反应产生的热量较多,造成 RCO 反应器 温度超过设计值,影响催化剂命,且存在安全风险。因此,需要控制橡胶胶乳中残留的游离苯乙烯含量。
为了使 RCO 反应器平稳运行,适当增大空气稀释温度与电加热器启动温度(350 ℃ ) 的温差,避免电加热器频繁启动;增大废气冷却温度与空气稀释温度的温差,尽量减少工艺废气经旁通流程直接进入 RCO 反应器,造成污染物超标排放。经过长时间摸索与优化,找出了 RCO 反应器稳定、高效运行的工艺条件,最佳工艺控制参数见表1。
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