基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置

581 编辑：中冶有色技术网来源：恒力石化(大连)化工有限公司

2023-11-27 15:22:24

权利要求书： 1.一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，包括OCs废气进气管道(1)和空气进气管道(2)，OCs废气进气管道(1)和空气进气管道(2)交汇后通过管道依次与混合风箱a(4)、混合风箱b(5)、换热器a(8)、蓄热式氧化焚烧炉(13)、换热器b(18)、烟囱(19)连接；所述装置还包括生产装置产生的OCs废气进气管道(3)，所述生产装置产生的OCs废气进气管道(3)与气液分离器(6)连接，气液分离器(6)通过管路与混合风箱a(4)与混合风箱b(5)之间连接的管路连接；混合风箱b(5)和换热器a(8)之间并联设置两台风机；蓄热式氧化焚烧炉(13)顶部并联设置两台助燃风机。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，所述气液分离器(6)上设有废液出口(7)。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，连接风机和助燃风机的管路上均设有阀门，当一台风机或助燃风机停止工作时，另一台风机或助燃风机进行工作；所述阀门为全金属式密封阀门。

4.根据权利要求1所述的一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，所述换热器a(8)和换热器b(18)均为板式换热器。

5.根据权利要求1所述的一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，所述风机为变频式风机。

6.根据权利要求1所述的一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，生产产生的OCs废气通过生产装置产生的OCs废气进气管道(3)进入气液分离器(6)后，气体通过管道进入混合风箱b(5)，液体通过废液出口(7)回收。

7.根据权利要求1所述的一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，其特征在于，所述蓄热式氧化焚烧炉(13)内部设有燃烧机(20)。

说明书：一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种基于蓄热式氧化焚烧炉(RTO)的有机废气预处理装置，属于废气处理技术领域。

背景技术[0002] 现有工业有机废气治理中热力氧化技术的流程为，风机将生产装置上的废气送入热力氧化装置，废气在氧化装置内充分反应后，并经过充分的热量交换之后，排至烟囱。

[0003] 对于存在乙二醇装置的OCs废气进气工况，在高温、明火，静电及一定的含氧量条件下，以往的工艺处理流程，非常容易发生管内起火的危险现象。同时常规的工艺流程下，

乙二醇装置OCs废气冷凝、聚合后，还容易带来阀门堵塞、RTO陶瓷蓄热体表面结垢、RTO运

行负荷下降等问题；对于常规定频风机而言，不洁净的空气与风机直接接触，污染风机，容

易导致系统风平衡失衡。乙二醇装置OCs废气属于有毒物品，风机不稳定状态下，泄漏风险

增大。

实用新型内容

[0004] 本实用新型提供了一种基于蓄热式氧化焚烧炉(RTO)的有机废气预处理装置及使用方法。一种前置预处理装置，包括气液分离器、换热器、RTO以及变频风机前置的废气处理

系统，属于废气处理技术领域。特别是一种针对解决乙二醇装置处理后端的OCs气体，工艺

废气易发生冷凝，从而导致管道内起火、风机污染、阀门堵塞、蓄热体堵塞等一系列问题的

有机废气处理系统。

[0005] 一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，包括OCs废气进气管道和空气进气管道，OCs废气进气管道和空气进气管道交汇后通过管道依次与混合风箱a、混合风

箱b、换热器a、蓄热式氧化焚烧炉、换热器b、烟囱连接；所述装置还包括生产装置产生的

OCs废气进气管道，所述生产装置产生的OCs废气进气管道与气液分离器连接，气液分离

器通过管路与混合风箱a与混合风箱b之间连接的管路连接；混合风箱b和换热器a之间并联

设置两台风机；蓄热式氧化焚烧炉顶部并联设置两台助燃风机。

[0006] 所述生产装置产生的OCs废气为乙二醇装置处理后端的OCs气体。[0007] 进一步地，上述技术方案中，所述气液分离器上设有废液出口。[0008] 进一步地，上述技术方案中，连接风机和助燃风机的管路上均设有阀门，当一台风机或助燃风机停止工作时，另一台风机或助燃风机进行工作；所述阀门为全金属式密封阀

门。

[0009] 进一步地，上述技术方案中，所述换热器a和换热器b均为板式换热器。[0010] 进一步地，上述技术方案中，所述风机为变频式风机。[0011] 进一步地，上述技术方案中，生产产生的OCs废气通过生产装置产生的OCs废气进气管道进入气液分离器后，气体通过管道进入混合风箱b，液体通过废液出口回收。

[0012] 进一步地，上述技术方案中，所述蓄热式氧化焚烧炉内部设有燃烧机。[0013] 本实用新型还提供了所述的基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置的使用方法，包括如下步骤：

[0014] 1)启动一台风机和助燃风机，换热器a预热升温至60?70℃，换热器b预热升温至110?140℃；启动蓄热式氧化焚烧炉中的燃烧机，使蓄热式氧化焚烧炉内温度为70?80℃；

[0015] 2)OCs废气与空气进入管道后在混合风箱a中混合均匀，并进入混合风箱b；[0016] 3)生产装置产生的OCs废气进入管道后进入气液分离器，气体通过管道进入混合风箱b，与OCs废气和空气混合均匀，气液分离器流出的液体通过废液出口回收；

[0017] 4)混合后的废气进入换热器a，废气升温至60?70℃后进入蓄热式氧化焚烧炉中，废气中的有机物发生氧化反应，得到洁净气体；

[0018] 5)洁净气体进入换热器b，使温度降低至110?140℃，最终通过烟囱排放。[0019] 进一步地，上述技术方案中，混合气体进入混合风箱a时的气体流速为50000?100000NM3/H，气体温度为15?55℃，压力为5?10KPA；混合气体进入蓄热式氧化焚烧炉时的

气体流速为60000?120000NM3/H，气体温度为70?80℃，压力为5?10KPA。

[0020] 进一步地，上述技术方案中，洁净气体进入换热器b时的流量为60000?120000NM3/H，气体温度：130?150℃，压力：1.0?2.0KPA。

[0021] 进一步地，上述技术方案中，排出烟囱的气体流量为60000?120000NM3/H，压力为1.0?2.0KPA。

[0022] 利用本实用新型所述装置和方法处理之后的气体满足排放标准，且完全遵守中国国家最新法规和地方标准。

[0023] 按照技术设计数据对确定的有机废气进行处理。这里包括加热，氧化，排出的空气/纯净的空气的冷却和风管传送。明确排除所有其他非合理的利用。该系统被设计来减少

有机废气的排放，这被认为是在按照设计等级到所需达到的排放标准的最大程度的满足。

[0024] 蓄热式氧化燃烧炉(RTO)运用废气中蕴含的热能来进行燃烧过程。燃烧中产生的热能在陶瓷蓄热系统中储能，运用于第二阶段的废气预热过程。

[0025] 整个过程的运行模式包含下列几个步骤:[0026] ·(加热模式)废气通过蓄热器预热达到接近于燃烧室的温度。指示灯指定燃烧室内已预热气体的点火点。

[0027] ·经过充分混合的废气在蓄热式氧化燃烧炉的燃烧室内进行充分的燃烧。[0028] ·(冷却阶段)干净的空气通过空气风机引入随后进入并加热蓄热系统，使蓄热系统能在第二阶段加热废气。

[0029] ·清洁的空气离开RTO设备时，出口温度略高于废气进口温度，其中的温差取决于设备中热交换器的效率。

[0030] ·RTO的派罗块衬里和他们的陶瓷填充材料允许耐受最高1200℃的燃烧温度，从而确保了有机污染物完全氧化。

[0031] ·净化系统的专门开发的全金属式密封阀门确保不会有未净化的废气泄露到处理后的干净空气中去。

[0032] ·风机是变频控制的，从而适配整个生产线的生产波动。[0033] 实用新型有益效果[0034] 第一，整个废气处理系统，安全稳定运行。[0035] ①通过间接热交换；循环自清洁移除热交换器及管道上形成的沉积物；鞍型环过滤器截留大部分固体颗粒物，避免管道被污染。风机选取变频，根据实际工况一开一备，合

理搭配使用；

[0036] ②风机置于RTO前端，形成前端系统的负压状态。OCs废气属于有毒物品，需管控及检测，风机前置避免上游压力不足，变频电机避免负真空现象，避免造成泄露风险。

[0037] 第二，系统节能。[0038] ①通过热交换器的方式降低整体能耗，天然气耗量低；RTO系统热效率高能够达到97％，能够节约能源通过板式换热器，将RTO出口焚烧后干净气体的温度回收利用至冷进口

重新进行预处理焚烧。

[0039] ②系统风阻低，大量降低风机运行功率，电力耗量低；[0040] ③DCS全程可监控，人工维护点少，维护保养方式自动化，维护保养成本低。[0041] 第三，维护保养方便。[0042] 预处理装置保养便捷，待装置停车后，可以快递检修，快速投产。[0043] 第四，设备的处理效率是按照欧标的规格最高可达到99.9％。按照目前国内最严格标准执行。

附图说明[0044] 图1为本实用新型所述基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置。[0045] 图中，1、OCs废气进气管道；2、空气进气管道；3、生产装置产生的OCs废气进气管道；4、混合风箱a；5、混合风箱b；6、气液分离器；7、废液出口；8、换热器a；9、风机a；10、风机

b；11、阀门a；12、阀门b；13、蓄热式氧化焚烧炉；14、助燃风机a；15、助燃风机b；16、阀门c；

17、阀门d；18、换热器b；19、烟囱；20、燃烧机。

具体实施方式[0046] 下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

[0047] 实施例1[0048] 如图1所示，一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置，包括OCs废气进气管道1和空气进气管道2，OCs废气进气管道1和空气进气管道2交汇后通过管道依次与混

合风箱a4、混合风箱b5、换热器a8、蓄热式氧化焚烧炉13、换热器b18、烟囱19连接；所述装

置还包括生产装置产生的OCs废气进气管道3，所述生产装置产生的OCs废气进气管道3与

气液分离器6连接，气液分离器6通过管路与混合风箱a4与混合风箱b5之间连接的管路连

接；混合风箱b5和换热器a8之间并联设置两台风机；蓄热式氧化焚烧炉13顶部并联设置

两台助燃风机。所述蓄热式氧化焚烧炉13内部设有燃烧机20。所述气液分离器6上设有废液

出口7。连接风机和助燃风机的管路上均设有阀门，当一台风机或助燃风机停止工作时，另

一台风机或助燃风机进行工作；所述阀门为全金属式密封阀门。所述换热器a8和换热器b18

均为板式换热器。所述风机为变频式风机。生产产生的OCs废气通过生产装置产生的OCs

废气进气管道3进入气液分离器6后，气体通过管道进入混合风箱b5，液体通过废液出口7

回收。

[0049] 实施例2[0050] 一种基于蓄热式氧化焚烧炉的有机废气预处理装置的使用方法，包括如下步骤：[0051] 1)启动一台风机和助燃风机，换热器a预热升温至60?70℃，换热器b预热升温至110?140℃；

[0052] 2)OCs废气与空气进入管道后在混合风箱a中混合均匀，并进入混合风箱b；[0053] 3)生产装置产生的OCs废气进入管道后进入气液分离器，气体通过管道进入混合风箱b，与OCs废气和空气混合均匀，气液分离器流出的液体通过废液出口回收；

[0054] 4)混合后(流量：50000?100000NM3/H，温度：winter15?25℃/summer45?55℃，压力：5?10KPA)的废气进入换热器a，废气升温至60?70℃后进入蓄热式氧化焚烧炉中(进入蓄

热式氧化焚烧炉中废气流量：60000?120000NM3/H温度：70?80℃，压力：5?10KPA)，废气中的

有机物发生氧化反应，得到洁净气体(流量：60000?120000NM3/H，温度：130?150℃，压力：

1.0?2.0KPA)；

[0055] 5)洁净气体进入换热器b，使温度降低至110?140℃，最终通过烟囱排放(流量：60000?120000NM3/H，温度：110?140℃，压力：1.0?2.0KPA)。

[0056] 表1蓄热式氧化焚烧炉配置参数[0057]分类规格参数备注

形式二箱式

3

处理容量最大(Nm/h) 90,000

操作弹性 25％～120％

3

进气最大风量(Nm/h) ～42,000 风量根据实际工况

进气温度(℃) 30

RTO系统热效率(％) 97 换热效率高能够节约能源

3

处理效果(mg/Nm) <20 实测浓度平均值

RTO内部耐温最高温度(℃) 1200

出口温度(℃) 约70

阀门泄漏率 <0.05％

设计使用寿命 >20年

尺寸 approx.10x6x8m

[0058] 本实用新型所述RTO蓄热式废气焚烧炉废气焚烧后均满足环保要求。[0059] 排放符合本套净化设备将完全遵守中国国家最新法规国标_《大气污染物综合排放标准》GB16297?1996和大连市地方最新标准。并遵循GB31571?2015石油化学行业污染物

排放标准，以项目排放标准和最严格排放标准为基础。