工业VOCs废气治理中焚烧工艺的选择

北极星环保网讯:随着国家对大气污染的整治力度加大，工业VOCs废气污染情况得到了根本性的改变，根据对废气治理装置运行的稳定性、治理效果的可靠性、废气种类的广适性、工艺的安全性等要求，大部分地方政府颁发的VOCs治理政策指导意见中废气治理工艺基本上是吸附、吸收、热分解（焚烧）3种工艺及其组合工艺。

尽管溶剂回收套用可以节约自然资源并显著降低企业运行成本，但各种工业规范严重限制了溶剂回收工艺的应用。

如果回收的溶剂本身纯化回用，则安监部门要求企业的纯化装置须按甲类装置设计、施工、管理，要取得危化品安全生产许可证；如果回收的溶剂委托外单位纯化，环保部门要求按危险废物开具五联单并委托有资质单位处理才能转移，这些规范要求极大增加了企业的运营成本和管理风险，因此除本身已经具备相应条件的化工企业外的其他企业的废气治理装置大部分采用热分解工艺将有机物废气一烧了之。

（焚烧）热分解工艺成为VOCs废气治理的主流后技术装备上得到了很大发展提升，但由于很多环保公司的工程设计人员与业主单位缺乏在初始设计时深入沟通、装置运行时及时反馈、事故出现时的有效解决方案，使其不了解热分解工艺特性盲目设计，导致各地频频出现装置爆炸、高能耗停开、装置故障率高等现象，严重影响了企业的正常生产经营，也给整个废气环保行业发展带来了很多负面因素。

1热分解工艺简述

热分解工艺一般分为直燃(TO)、蓄热燃烧(RTO)、催化燃烧(CO)、蓄热催化燃烧(RCO)4种，只是燃烧方式和换热方式的两两不同组合，主要可以用于处理吸附浓缩气，也可以用于直接处理废气浓度＞3.5g/m3的中高浓度废气。

1）TO是将高浓废气送入燃烧室直接燃烧(燃烧室内一般有一股长明火)，废气中有机物在750℃以上燃烧生成CO2和水，高温燃烧气通过换热器与新进废气间接换热后排掉，换热效率一般≤60%导致运行成本很高，只在少数能有效利用排放余热或有副产燃气的企业中应用。

2）RTO的燃烧方式与TO相同，只是将换热器改为蓄热陶瓷，高温燃烧气与新进废气交替进入蓄热陶瓷直接换热，热量利用率可提高到90%以上，理念先进，运行成本较低，是目前国家主推的废气治理工艺。

3）CO是采用贵重金属催化剂降低废气中有机物与O2的反应活化能，使得有机物可以在250～350℃较低的温度就能充分氧化生成CO2和H2O，属无焰燃烧，高温氧化气通过换热器与新进废气间接换热后排掉，热量利用率一般≤75%，常用于处理吸附剂再生脱附出来的高浓废气。

4）RCO燃烧方式与CO相同，换热方式与RTO相同，由于投资堪比RTO，能处理的废气种类受催化剂影响又比RTO少，所以很少用企业采用RCO工艺。热分解以RTO和CO的应用例子较多，如果用于处理吸附脱附的浓缩气，两者差别不大，但若直接处理中高浓度废气时有很大区别，需要企业认真对待。

常见的RTO和CO装置工艺流程如图1、图2。

2 RTO与CO在处理中高浓度废气中各方面的异同

现就废气适用种类、废气浓度、废气流量、辅助能源、仪表自控、安全风险、环保风险、动力负荷、主设备投资、运行成本等方面进行比较。

2.1废气适用种类

两种工艺都可以用于处理烷烃、芳香烃、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有机废气。含硫磷类废气会使催化剂中毒，不适合用CO处理，而如果忽略含硫磷废气燃烧时对设备仪表的少量腐蚀，可以限制性的使用RTO处理。

由于处理温度均＜1150℃，两种工艺都不能用于处理含卤代烃废气以避免产生二噁英。部分类似硅烷类的废气因为燃烧后生成的固体尘灰会堵塞催化剂或蓄热陶瓷或切换阀密封面，所以RTO和CO都不能使用。

含漆雾粉尘类废气要预过滤以避免切换阀关不紧、蓄热体阻塞等现象，RTO的预处理要过滤到至少F6级；而CO处理废气主流通道上无切换阀，加上可以采用让废气流速较高粉尘不易结存、定期给整个系统升温回火将粉尘剥离分解等方法，因此CO的预处理只需简单过滤到G4级。

此外，因为含易自聚有机物(如丁二烯、丙烯酸酯等)废气会影响到切换阀的有效开闭，同时也可能在位于废气进口处的蓄热体上低温沉积，使用RTO处理该类废气时会有安全隐患，而CO则不受影响。

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