CN216171284U - 一种安全节能的rto进气铵盐预脱除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，包括酸洗预处理喷淋塔、预混过滤器、RTO焚烧装置、碱洗除酸喷淋塔以及排气烟囱；预混过滤器包括两个并联的主用预混过滤器和备用预混过滤器；两个预混过滤器在进气端均相应与酸洗预处理喷淋塔相连，在出气端均相应与RTO焚烧装置相连，且两个预混过滤器的进气端均相应设置有待处理废气进气阀。本装置中利用燃烧后低温烟气中的游离卤素与待处理废气中的氨胺进行充分反应和结晶，使铵盐在过滤器的蓄热陶瓷体上提前结晶析出，能有效阻止废气中氨胺等成分进入到RTO焚烧装置中，防止各种氯化铵、亚硫酸铵、三乙胺盐酸盐等物质对RTO焚烧装置中的蓄热陶瓷体的堵塞，提高RTO焚烧装置的适用性和安全性。

Description

一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气净化处理技术领域，具体说是一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置。

背景技术

现有技术中的蓄热式热力焚烧炉(RTO)，因其采用了陶瓷蓄热技术，在保证较高的废气焚烧温度(可控制在700～1000℃)的同时，大大降低了运行能耗，成为目前被广泛采用的废气处理方式，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；

以上三个步骤不断循环，在此过程中，多孔的蓄热陶瓷体起到接触式蓄热换热器的作用如下：在进出废气的过程中，蓄热陶瓷体从上之下形成一个温度梯度，氧化室的焚烧温度可达700～1000℃，陶瓷体底部温度可低至60℃以下；上一个循环的排气热量被蓄热陶瓷体吸收后将传递给下一个循环的进气进行加热；上一个循环步骤的进气蓄热室因废气浓度相对较高，采用干净的空气进行吹扫后作为下一个循环的排气室。

典型的RTO焚烧装置在处理低浓度有机废气时可起到良好的节能效果，在特定的浓度范围(根据有机物质的热值，通常800～1500mg/m³)内，RTO焚烧装置可实现热平衡，即通过废气自身氧化产生的热量最大限度维持氧化室的温度，减少其他燃料或能量消耗。

RTO焚烧装置目前在精细化工行业、医药化工行业广泛使用，因上述行业的废气成分往往较为复杂，通常会同时含有氨(胺)类、硫化氢、卤代烃、硫化物(硫醇、硫醚)等污染物，在实际的现场应用中常出现RTO焚烧装置的蓄热陶瓷体被铵盐堵塞的现象，造成RTO焚烧装置需频繁停机清理检修；若清理不及时，会导致床层压力过大、换热效果变差，炉膛底部温度过高而发生火灾、***等危险。

现有技术中，进入RTO前的废气通常采用酸/碱喷淋塔进行预处理，简单的喷淋预处理可以降低废气中氨(胺)的浓度，但无法完全去除；喷淋预处理对废气中的有机卤化物去除效果更低，经过氧化室的焚烧处理后，有机卤化物/硫化物被氧化分解为游离的无机小分子如SO2、CO₂、HCl、H₂O等物质，在排气过程中少量残存在RTO炉底部腔室；在下一个进气循环中，待处理废气中含氨(胺)物质在通过RTO炉底部时因温度较低，极易与腔室中残留的HCl、SO₂发生反应，从而生成亚硫酸铵、氯化铵、三乙胺盐酸盐等物质，进而堵塞蓄热陶瓷体，最终导致设备无法正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其技术方案如下：

一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，包括依次相连的酸洗预处理喷淋塔、预混过滤器、RTO焚烧装置、碱洗除酸喷淋塔以及排气烟囱；所述的预混过滤器包括两个并联的主用预混过滤器和备用预混过滤器；两个预混过滤器在进气端均相应与酸洗预处理喷淋塔相连，在出气端均相应与RTO焚烧装置相连，且两个预混过滤器的进气端均相应设置有待处理废气进气阀，出气端均相应设置有预混过滤出气阀。

所述的RTO焚烧装置与碱洗除酸喷淋塔之间还设置有回流烟气管道，该回流烟气管道的端部又通过设置的回流烟气调节阀与分别与两个预混过滤器相连，且回流烟气管道上还安装有回流烟气切断阀。

进一步地，每一预混过滤器均内含散装蓄热陶瓷体，且每一预混过滤器的还均并联安装有压差表。

进一步地，所述回流烟气管道引入的废气的浓度设置为RTO焚烧装置出口端废气的5％-15％。

进一步地，所述的酸洗预处理喷淋塔的进气端还设置有***下限检测仪。

进一步地，所述的RTO焚烧装置的进气端还设置有RTO前风机以及阻火器，RTO焚烧装置的出气端则相应设置有RTO后风机。

进一步地，所述的RTO焚烧装置中设置有氧化室，该氧化室内设置有燃烧器以及若干蓄热室，预混处理器出来的废气经过分流后通过循环步骤进入至蓄热室中。

进一步地，所述的RTO焚烧装置中还设置有清扫风机，清扫风机上设置有若干清扫管道连接至相应的蓄热室。

有益效果：本实用新型具有以下有益效果：

(1)本装置在RTO焚烧装置的入口废气管道上设置一套内含散装蓄热陶瓷的用于气体混合的预混过滤器，将RTO焚烧装置排出的部分含卤素的低温烟气引回预混过滤器以与待处理有机废气进行混合，利用燃烧后低温烟气中的游离卤素与待处理废气中的氨胺进行充分反应和结晶，使铵盐在过滤器的蓄热陶瓷体上提前结晶析出，能有效阻止废气中氨胺等成分进入到RTO焚烧装置中，防止各种氯化铵、亚硫酸铵、三乙胺盐酸盐等物质对RTO焚烧装置中的蓄热陶瓷体的堵塞，从而进一步拓宽RTO焚烧装置在废气处理领域的应用，提高RTO焚烧装置在处理精细化工行业成分复杂废气时的适用性和安全性；

(2)本装置的预混过滤器至少设置有一用一备两套，并且前后分别设置有压差表，当预混过滤器的前后压差超过设定值报警时，将气路切换至备用台，预混过滤器前后压差升高时说明过滤介质上铵盐结晶已经较多，气路切换后至备用的预混过滤器后，对使用过的积累有铵盐的预混过滤器进行清洗，根据现场情况可选用拆解清洗或在线水冲洗的方式；通过两台预混过滤器的切换，可实现在不影响RT0焚烧装置正常运行的情况下，提前将废气中可能成盐并造成蓄热陶瓷体堵塞的铵盐胺滤出，提高RTO焚烧装置的适用性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型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实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，包括依次相连的酸洗预处理喷淋塔1、预混过滤器、RTO焚烧装置3、碱洗除酸喷淋塔4以及排气烟囱5；预混过滤器包括两个并联的主用预混过滤器21和备用预混过滤器22；两个预混过滤器在进气端均相应与酸洗预处理喷淋塔1相连，在出气端均相应与RTO焚烧装置3相连，且两个预混过滤器的进气端均相应设置有待处理废气进气阀23，出气端均相应设置有预混过滤出气阀24。

RTO焚烧装置3与碱洗除酸喷淋塔4之间还设置有回流烟气管道6，该回流烟气管道6的端部又通过设置的回流烟气调节阀7与分别与两个预混过滤器相连，且回流烟气管道6上还安装有回流烟气切断阀8。

每一预混过滤器均内含散装蓄热陶瓷体，且每一预混过滤器的还均并联安装有压差表25；回流烟气管道6引入的废气的浓度设置为RTO焚烧装置3出口端废气的5％-15％。

酸洗预处理喷淋塔1的进气端还设置有***下限检测仪9；RTO焚烧装置3的进气端还设置有RTO前风机31以及阻火器32，RTO焚烧装置3的出气端则相应设置有RTO后风机33。

RTO焚烧装置3中设置有氧化室34，该氧化室34内设置有燃烧器35以及若干蓄热室36，预混处理器出来的废气经过分流后通过循环步骤进入至蓄热室36中；RTO焚烧装置3中还设置有清扫风机37，清扫风机37上设置有若干清扫管道连接至相应的蓄热室36。

本装置的核心技术是利用RTO焚烧装置出口排放的低温烟气中的气态游离卤素与待处理废气中的低浓度氨(胺)混合预处理，采用特定的散装蓄热陶瓷体促其反应成盐并结晶析出，以提高RTO焚烧装置对复杂成分废气的适用性。本技术摒弃了无限制增加酸喷淋塔的级数进行除氨(胺)的思路，也未采用从RTO炉的炉膛导引高温烟气对其进行升温预处理的传统思路，避免了由此带来的巨大能耗损失和安全隐患，该技术成功应用可大幅度降低碳排放，符合当下节能减排需求，是一种安全高效节能的RTO进气铵盐脱除技术。

本装置采用气体预混过滤器的方式来解决含氨(包括无机氨和有机胺)和卤素(含氯、溴等卤素的有机物)、硫化物的有机废气在RTO焚烧处理的过程中出现的蓄热陶瓷体容易被铵盐堵塞的问题，其工作过程和原理如下：

待处理的含氨(包括无机氨和有机胺)和卤素(含氯、溴等卤素的有机物)、硫化物的有机废气经过前端的酸洗预处理喷淋塔预处理，充分降低废气中氨(胺)的浓度。

经酸洗预处理的废气进入到预混过滤器中；同时，从RTO焚烧装置的出口烟气中引出一定的比例的废气，送入预混过滤器，根据废气的浓度可进行调整，一般取5％～15％。

因含氯(包括其它卤素)有机物通常难以通过喷淋洗涤等方式去除，但经过高温焚烧后，其有机分子被破坏，卤素/硫化物变为游离状态而易于与气态氨(胺)结合成盐，那么待处理的废气中的氨(胺)与焚烧后烟气中的酸性污染物在预混过滤器中反应并结晶析出。

废气中的氨(胺)经过一级或多级酸洗预处理，其浓度可降到较低水平；但将氨(胺)完全去除的成本较高，酸洗预处理后仍会造成RTO焚烧装置中蓄热陶瓷体的堵塞，但是焚烧后烟气中的游离氯(卤素)、硫化物是以气态形式存在，分子扩散速度更快，促成反应的有效分子碰撞比率更高，且预混过滤器中的散装蓄热陶瓷体为铵盐的结晶析出提供了良好条件，能更有效地去除废气中低浓度的氨(胺。)

本装置的预混过滤器中设置散装蓄热陶瓷体，便于气体的充分混合和成盐的结晶；且本装置的预混过滤器设置有一用一备两套，并分别在过滤器的前后设置压差表，当过滤器前后压差超过设定值报警时，将气路切换至备用台，预混过滤器前后压差升高时说明过滤介质上铵盐结晶已经较多，气路切换后至备用台后，对使用过的积累有铵盐的过滤器进行清洗，根据现场情况可选用拆解清洗或在线水冲洗的方式。

其具体切换的工作过程如下：待处理的废气经过前端喷淋塔对氨(胺)类物质进行酸洗预处理后进入预混过滤器；本装置中仅以一级酸洗喷淋塔为示意，工程实践中可根据废气的浓度情况进行调整。

当RTO焚烧装置启动时，以图1中的主用预混过滤器为例，打开主用预混过滤器前端的废气进气阀和后端的预混过滤出气阀，同时打开回流烟气切断阀，将主用预混过滤器上连接的回流烟气调节阀开至最大，经过酸洗预处理的待处理废气与RTO焚烧装置中的回流烟气在主用预混过滤器中混合，通过主用预混过滤器后再进入到RTO焚烧装置中进行焚烧处理。

在运行过程中，可根据废气成分中含氨(胺)物质与出口烟气中酸性污染物的浓度比例情况，调节回流阀门的开度，回流烟气调节阀的开度通常以RTO焚烧装置的排气总气量的5％-15％为宜。

当主用预混过滤器及RTO焚烧装置稳定运行后，对主用预混过滤器的压差表示数进行实时记录，当压差表的示数超过预设的报警值时，打开备用预混处理器两端的废气进气阀和预混过滤出气阀以及回流烟气调节阀，相应关闭主用预混处理器上的各阀体，启用该备用预混过滤器，之后将主用预混过滤器进行拆解清洗或在线水冲洗。

当备用预混过滤器的压差表示数超过设定的高位报警值时，如前述步骤将废气切换回主用预混过滤器的通道，并对备用预混过滤器进行清洗，如此循环可不间断使用。

通过两台预混过滤器的切换，可实现在不影响RTO正常运行的情况下，提前将废气中可能成盐并造成蓄热陶瓷体堵塞的铵盐(胺)滤出。

本装置的铵盐预脱除技术充分利用了废气本身的特性，在铵盐脱除的过程中不引入废气污染因子之外的其它阴离子，故将废铵盐的量控制在了最低的限度，所有的铵盐均来自废气本身所含有的污染物质；该技术的运用正确把握了RTO焚烧装置蓄热陶瓷体中铵盐形成的机理，采用低温烟气脱除废气中的氨(胺)类物质，操作上较强的安全性和可行性，该技术是一种安全、节能环保的RTO进气铵盐预脱除技术，该发明可进一步拓宽RTO焚烧装置在废气处理领域的应用，提高RTO焚烧装置在处理精细化工行业成分复杂废气时的适用性和安全性。

上述具体实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利要求范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：包括依次相连的酸洗预处理喷淋塔(1)、预混过滤器、RTO焚烧装置(3)、碱洗除酸喷淋塔(4)以及排气烟囱(5)；所述的预混过滤器包括两个并联的主用预混过滤器(21)和备用预混过滤器(22)；两个预混过滤器在进气端均相应与酸洗预处理喷淋塔(1)相连，在出气端均相应与RTO焚烧装置(3)相连，且两个预混过滤器的进气端均相应设置有待处理废气进气阀(23)，出气端均相应设置有预混过滤出气阀(24)；

所述的RTO焚烧装置(3)与碱洗除酸喷淋塔(4)之间还设置有回流烟气管道(6)，该回流烟气管道(6)的端部又通过设置的回流烟气调节阀(7)与分别与两个预混过滤器相连，且回流烟气管道(6)上还安装有回流烟气切断阀(8)。

2.根据权利要求1所述的一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：每一预混过滤器均内含散装蓄热陶瓷体，且每一预混过滤器的还均并联安装有压差表(25)。

3.根据权利要求1所述的一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：所述回流烟气管道(6)引入的废气的浓度设置为RTO焚烧装置(3)出口端废气的5％-15％。

4.根据权利要求1所述的一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：所述的酸洗预处理喷淋塔(1)的进气端还设置有***下限检测仪(9)。

5.根据权利要求1所述的一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：所述的RTO焚烧装置(3)的进气端还设置有RTO前风机(31)以及阻火器(32)，RTO焚烧装置(3)的出气端则相应设置有RTO后风机(33)。

6.根据权利要求5所述的一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：所述的RTO焚烧装置(3)中设置有氧化室(34)，该氧化室(34)内设置有燃烧器(35)以及若干蓄热室(36)，预混处理器出来的废气经过分流后通过循环步骤进入至蓄热室(36)中。

7.根据权利要求6所述的一种安全节能的RTO进气铵盐预脱除装置，其特征在于：所述的RTO焚烧装置(3)中还设置有清扫风机(37)，清扫风机(37)上设置有若干清扫管道连接至相应的蓄热室(36)。

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