1-RCO工藝簡(jiǎn)介

1.1工藝流程

某化工企業(yè)的聚乙烯裝置以乙烯為主要原料，以丙烯和丙醛為調(diào)整劑，在反應(yīng)溫度270～330℃、反應(yīng)壓力220～300MPa（G）條件下生產(chǎn)聚乙烯產(chǎn)品，通過(guò)氣力輸送將擠壓造粒后合格的聚乙烯顆粒進(jìn)行包裝。在氣力輸送過(guò)程中，主要成分為乙烯，廢氣進(jìn)入RCO裝置進(jìn)行催化氧化處理，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放。

來(lái)自脫氣料倉(cāng)的廢氣首先經(jīng)過(guò)一組袋式過(guò)濾器進(jìn)行初步過(guò)濾，收集廢氣中的聚乙烯粉塵在袋式過(guò)濾器底部收集罐內(nèi)。初步潔凈的廢氣進(jìn)入氧化爐燃燒室內(nèi)，并通過(guò)蓄熱床層進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到催化氧化溫度后，通過(guò)催化劑的作用在氧化爐內(nèi)進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，處理后的尾氣在燃燒室出口與新進(jìn)入的廢氣進(jìn)行熱量交換，隨后通過(guò)排放煙囪進(jìn)行排放，并對(duì)排放指標(biāo)的非甲烷總烴、氮氧化物、煙塵等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

在RCO裝置運(yùn)行初期，通過(guò)點(diǎn)火噴嘴點(diǎn)燃燃料氣對(duì)整個(gè)燃燒室爐膛進(jìn)行升溫操作，直至滿足反應(yīng)溫度。RCO裝置設(shè)置2組燃燒室，并通過(guò)兩進(jìn)兩出的提升閥交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口廢氣熱量交換，節(jié)約能耗。當(dāng)RCO裝置運(yùn)行出現(xiàn)故障后，在入口直接切換至排放煙囪，進(jìn)行無(wú)處理排放，直至燃燒室溫度滿足燃燒條件后，再次切回催化氧化處理流程。

1.2RCO工作原理

當(dāng)生產(chǎn)廢氣進(jìn)入RCO裝置燃燒室后，在氧化爐內(nèi)形成一種氣-固相反應(yīng)體系，使廢氣中的VOCs組分與反應(yīng)爐中的催化劑形成更加均勻的均相分散體系。在催化氧化過(guò)程中，首先因催化劑的吸附作用，將廢氣中的VOCs組分聚集在催化劑表面，形成中間活性中心，不僅提高了催化劑表面的反應(yīng)物濃度，也因形成的中間活性物質(zhì)較原VOCs組分具有較高的反應(yīng)活性，從而使催化氧化反應(yīng)所需的活化能大幅降低，能夠在較低的反應(yīng)溫度下進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)因催化劑表面中間活性物濃度增加，也加快了催化氧化反應(yīng)速率，VOCs組分與氧氣在催化劑活性中心發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，并放出熱量，達(dá)到裝置廢氣的清潔化、無(wú)害化排放。

1.3選擇RCO的必要性

在處理VOCs的實(shí)際應(yīng)用中，許多企業(yè)采用直接熱氧化技術(shù)RTO，該技術(shù)是使用液化氣、天然氣等將反應(yīng)爐膛加熱至800℃左右，使廢氣中的有機(jī)組分氧化分解成CO2和H2O直接排放。近年來(lái)，隨著企業(yè)對(duì)處理VOCs技術(shù)的研究尤其對(duì)催化劑的開(kāi)發(fā)取得進(jìn)步，RCO普遍應(yīng)用到VOCs處理工藝中。相較于RTO處理工藝，RCO具有許多明顯優(yōu)勢(shì)，燃燒溫度為300～500 ℃，明顯低于RTO所需的燃燒溫度800～1000℃，在燃燒爐內(nèi)不必維持高溫，減少了燃燒物質(zhì)的消耗，反應(yīng)產(chǎn)物基本沒(méi)有NOX，且RCO投資金額約為RTO的80%。

綜上所述。RCO具有反應(yīng)溫度低、安全性高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。但RCO也存在對(duì)處理物質(zhì)選擇性小的弊端，一般處理碳?xì)浠衔镄Ч^好，處理成分復(fù)雜的有機(jī)物時(shí)，往往會(huì)因?yàn)槠渲幸恍┪粗M分發(fā)生不明化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑中毒或者活性降低，進(jìn)而影響廢氣處理效果。高壓聚乙烯裝置產(chǎn)生的廢氣中主要是烴類(lèi)和微量的醛類(lèi)物質(zhì)，因此采用RCO能夠有效處理廢氣中的有機(jī)物質(zhì)，使之生成無(wú)害物質(zhì)，做到清潔生產(chǎn)、無(wú)害排放。

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