Разрушение органических отходов: Термическая Основы окислитель

В этой статье описываются типы окислителей, изложены параметры, влияющие на выбор окислителя и дает указания по уточнению тепловой системы окислителя.

Термическое окисление является весьма эффективным методом уничтожения жидких и газообразных отходов, содержащих органические соединения. Термическое окисление это процесс окислительной горючих материалов путем повышения их при температуре выше температура самовоспламенения в присутствии кислорода, и поддержание этой температуре в течение достаточного времени для завершения процесса окисления до безвредных СО2 и Н2О. Когда дополнительные элементы присутствуют, например, хлор, бром и азота, конечные продукты окисления включать HCl, HBr, NO ^ югу х ^, и так далее. Реакция окисления химически очень похож на горение, за исключением того, что концентрация загрязняющих веществ слишком мала, чтобы поддерживать пламени.

Сердце термоокислитель является насадка-стабилизированных пламени поддерживается сочетанием отходящих газов, содержащих летучие органические соединения (ЛОС), вспомогательного топлива и дополнительного воздуха. Пламя поддерживает температуру в камере сгорания выше температура самовоспламенения, т. е. температура, выше которой смесь горючих способен извлекать энергию, достаточную из окружающей среды на самоопределение, разжечь (1). Если количество тепла, выделяемое при формировании конечного продукта больше, чем сумма, необходимая для начала реакции, реакция будет существовать самостоятельно без дополнительных затрат энергии.

Уничтожения и удаления (DRE), достигнутый в термического окисления, очень высока. Для достижения высокой эффективности, интенсивного перемешивания и высокой турбулентности, а также совместное температуры и времени пребывания.

Окислители, классифицируются в зависимости от типа теплообменника используются и наличие или отсутствие катализатора. 4 основных типа тепловых окислителями являются: прямые пламенем термоокислитель или форсаже; рекуперативного термоокислитель; регенеративных термоокислитель и каталитического термоокислитель.

Прямая пламенем термоокислитель

Прямого пламени термоокислитель (рис. 1) не включает в себя теплообменник для подогрева входящего потока газа с исходящего потока. Скорее, рекуперация тепла, как правило, осуществляется в котел отработанного тепла, использующий горячего газа для выработки пара. термоокислитель типичных прямого пламени имеет три основных компонента: горелка, зоны перемешивания и окисления (горения или) камеры. В зоне перемешивания, тепло от горелки распространяется на протяжении всего процесса газа. Размер и конструкция камеры сгорания обеспечивает время удержания и турбулентности для завершения реакции окисления.

Эта конструкция используется при концентрации органических веществ в набегающего потока превышает нижний предел взрываемости (НПВ) при комнатной температуре (или при более высокой температуре, так как ЛПЭ уменьшается с ростом температуры).

Прямого пламени термоокислитель не ограничивается концентрация загрязняющих веществ в отработанных газах. Он справляется с переменной тепловой нагрузки и сопровождающие повышение температуры, при условии, огнеупорный материал может выдерживать высокие температуры. Специальные горелки позволяет жидких отходов сжигаются, либо самостоятельно, либо вместе с топливом, и обеспечивает хорошее перемешивание и контактов между поступающих отходов и пламени.

Воздуха требуется сжечь топлива и жидких отходов, но сильно загрязненных воздушного потока не могут быть использованы для этой цели, поскольку она представляет пожара или взрыва. Если поток загрязненного воздуха будет использоваться в качестве источника воздуха в камеру сгорания, что поток должен содержать не более 2-3 г / м ^ 3 ^ SUP углеводородов.

Основной недостаток прямого пламени термоокислитель является необходимость дополнительного топлива, в отличие от других типов, которые при достаточно высокой концентрации отходов будет поддерживать необходимую температуру без дополнительного топлива.

Восстановительные термоокислитель

Восстановительные тепловой окислителей (ОИТ), как правило, используются для лечения больших объемов воздуха с низким уровнем концентрации загрязняющих веществ. Как правило, RTO (рис. 2), используется керамическая средств массовой информации для сбора и хранения энергии. Керамические СМИ, содержится в нескольких (обычно трех, хотя 4:58 могут быть использованы) судов, которые открыты для окисления камеры вверху, и связаны трубы и заслонки на входе газов и чистого газа на выходе. Один керамических кровать поглощает тепло от горячего, чистого газа, выходящего из камеры сгорания, а другую кровать выпускает свою накопленного тепла для подогрева входящего отходящих газов. В то же время, третье судно удаляется с воздухом для удаления остаточных загрязнений. Раз в 2-мм, демпферы приспособлены для переключения работы от одной постели в другую.

Использование керамических третьей упаковке судна увеличивает эффективность уничтожения, но и увеличивает стоимость устройства. RTO с 3 рекуперации тепла судов обычно восстанавливается 93-97% энергии, используемой в процессе окисления при температурах 850-1,050 ° C и достигает> 99,5% эффективности уничтожения. Тепловой повышает эффективность как кровать высота увеличивается и уменьшается с увеличением времени цикла.

ОИТ обычно используют один из двух видов керамической упаковки:

* Алюмосиликатных керамических монолитных блоков, в виде сотовых кирпича, небольшие (около 3

* Седла или других typse случайной упаковки.

Как приближении, структурированные упаковка стоит примерно в шесть раз больше, чем случайные упаковки. Кроме того, случайная упаковка легче устанавливать, менее хрупким и менее чувствительны к тепловому шоку. Тем не менее, структурированные упаковки характеризуется более высокой объемной плотности и выше поверхности, в результате чего нижняя падение давления, и лучше теплообмена характеристиками, чем случайные упаковки средств массовой информации.

Тенденции в установках RTO является использование структурированных упаковки из-за его экономических преимуществ. Снижение эксплуатационных расходов, связанных со структурированными упаковки более чем компенсированы преимуществами капитальных затрат случайной упаковки для более крупных единиц.

Во многих случаях при окислении энергия выхлопных газов превышает энергию, необходимую для поддержания температуры окисления, и связанных с повышением температуры может повредить керамические упаковки. Повышение температуры можно избежать с горячей обхода керамической упаковки, которая соединяет окисления камеры непосредственно на выходе клапана. Тот же результат может быть достигнут с холодной обойти, где часть холодного газа отходов попадает в камеру окисления непосредственно, однако для этого требуются приборы для измерения общего содержания органического углерода (TOC) содержание вверх по течению от RTO и для контроля за потоком расщепления заслонки .

Из-за пожара, концентрация органических веществ в отработанных газах поддерживаться на уровне ниже 25% LEL, чтобы избежать пожара в керамических постели. Краткие концентрация увеличивается до 40% LEL являются приемлемыми, но не выше.

ОИТ используются для стабильной низкой концентрации, highflowrate приложений, как правило, ниже 10 г / м ^ 3 ^ SUP и до 800 000 м ^ ^ SUP 3 / ч.

Рекуперативная термоокислитель

Рекуперативного термоокислитель правило, включает в себя тепло металла кожухотрубный теплообменник как часть тепловых тела окислителя (рис. 3). Энергии извлечены с помощью теплообменника preheats поступающего воздуха. Дополнительные заботы должны быть приняты для предотвращения чрезмерных температур горячей входе в теплообменник с целью предотвращения теплового повреждения.

Рекуперативного термоокислитель восстанавливается примерно 40-80% энергии, выделяющейся при окислении процесса. Его эффективность зависит от следующих факторов: процесс температура выхлопных газов, температура операционной системы; температурной стратификации в термоокислитель, который относится к отложным потока, тип и концентрацию загрязняющих веществ ЛОС, и процесс рабочего цикла.

Рекуперативного термоокислитель менее восприимчив к блокировке, чем ВТО и может вместить газовых потоков с несколько более высоким частиц концентрации.

Концентрация органических веществ в газов, поступающих в рекуперативного термоокислитель ограничивается 0,25 ЛПЭ по тем же причинам, что и в RTO.

Каталитический thermaf окислителя

В каталитический окислитель (рис. 4), катализатор снижает окисление. Отходящих газов, как правило, нагревается вспомогательные горелки 320-430 ° C до входа в слое катализатора. Максимальную расчетную температуру катализатора выхлопных газов 540-675 ° C.

Катализаторы, как правило, сделаны из драгоценных металлов или металлов. Они чувствительны к ядам и маскирующие средства, которые препятствуют эффективности, и они не могут выдержать частиц, которые препятствуют потоку.

Каталитический тепловой окислителей хорошо подходят для процессов, образуя высокие концентрации ЛОС и часто включаться и выключаться, если нет ядов присутствуют. Потенциальные ядов включать серы, кремния, фосфора, мышьяка и тяжелых металлов; список ядов для определенного катализатора должны быть получены от завода-изготовителя нейтрализатора.

Хотя каталитического окислителей может быть дешевле купить, они более дороги в эксплуатации, поскольку большинство из них не имеют тепла и катализатора нужно менять каждые несколько лет.

Сравнение проектов

5 схематически основные области применения тепловых окислителями. В итоге:

Когда углеводородов к окислению, поток устойчив и более чем о 5000 м ^ ^ SUP 3 / ч, температура низкая, и нет кислот образуются в окислителя, а затем RTO или рекуперативного термоокислитель это лучший выбор , даже если поток воздуха должен быть два или три раза, чтобы избежать превышения 0,25 ЛПЭ. Когда галогенов настоящее время стоимость окислителя как правило, увеличивается из-за необходимости использовать коррозионно-стойких металлов.

Рекуперативного термоокислитель не в состоянии самостоятельной эксплуатации, из-за отсутствия контроля над рабочей температуры. Рост выше нормальной рабочей температуры могут привести к повреждению теплообменника и требуют длительного простоя для ремонта.

При тех же условиях, за исключением очень неустойчивого течения (при условии, что Есть нет катализатора ядов в отходящих газах), каталитический термоокислитель является лучшим выбором.

Прямого пламени термоокислитель должны использоваться при любой (или все) из следующих условий: расход невелик, отходов концентрация велика, отходы содержат галогенированные углеводороды, а также термоокислитель будет гореть жидких отходов с отходами газа.

Характеристики источника отходящих газов

Первым важным шагом в выборе термоокислитель является классификация источников отходящих газов в один из трех основных категорий:

* Загрязнения воздушного потока

* Загрязненных инертного потока газа

* Богатые газового потока.

Такая классификация может быть использована, например, определить на ранних стадиях проекта, что лучше разделить загрязненного воздуха на несколько потоков, каждый в отдельной трубе, а не смешивать их и передать их в один большой трубы.

Загрязненные воздушные потоки содержат низкий уровень горючих материалов, как правило, значительно ниже нижнего предела взрывоопасной концентрации (менее 25% LEL), а минимум 18% (по объему) кислорода так, что нет опасности возникновения пожара или взрыва. Двадцать пять процентов от ЛПЭ составляет около 10 г / м ^ 3 ^ SUP. Температура самовозгорания начинается примерно в 1.5-4 г / м ^ 3 ^ SUP, которая означает, что во многих случаях нет необходимости добавить дополнительные топлива.

Если богатые газовые потоки, которые требуют прямого пламени термоокислитель, также присутствуют, поток выхлопных газов должен быть разделен на две части:

* Низкой концентрации загрязнения воздушного потока с содержанием органических менее 2-3 г / м ^ 3 ^ SUP, которая может служить в качестве воздуха для горения сжигать дополнительное топливо или жидких отходов

* Более высокой концентрации потоков, которые могут быть объединены с потоком отходящих газов.

Если, однако, общая концентрация отходов и расхода соответствует требованиям ВТО, то нет никаких преимуществ для расщепления потока.

Когда жидкого топлива или двойного топлива используются сопла смесь горелки не требуется. Малоотходных концентрации воздуха могут быть переданы через горелку и используется в качестве воздуха для горения. Богатый поток газа поступает в камеру сгорания на выходе из горелки и должны быть надлежащим образом смешивается с продуктами горелки сгорания. Турбулентность, необходимые для окисления загрязняющих веществ в степени, которая необходима. Чтобы получить необходимые турбулентности, богатый поток вводится через несколько струй, с достаточной скоростью, чтобы проникнуть в горячие продукты горелки и вниз по течению от пламени корень.

Когда поток загрязненного воздуха содержит низкие концентрации твердых частиц, аэрозолей и / или коррозийных газов, а затем он будет представлен на выходе из горелки, а в смеси с горелкой газов. Опять же, турбулентности, это ключ к максимальной разрушения загрязняющих веществ.

Загрязненные инертных газовых потоков низкой концентрации кислорода и происходят в основном из азота застилала реакторов или морских судов. Они, как правило, не классифицируется как взрывчатое вещество из-за низкой концентрации кислорода. Поток вводится в камеру сгорания на выходе из корневой пламени горелки. Довольно воздуха должна быть введена для полного окисления загрязняющих веществ, а также по крайней мере дополнительных 3% кислорода для удовлетворения камеры сгорания требования выходе концентрации. Здесь также высокой турбулентности, необходимых для обеспечения перемешивания на очень мелких масштабах.

Богатые газовых потоков, назначенных в качестве взрывчатых веществ и сжег в прямом пламени термоокислитель. Отходящих газов не используется в качестве топлива в камере сгорания, но вводится через несколько сопел струи и ниже по течению от пламени корень. Важно сохранить достаточно кислорода, чтобы продукты горения оставив камеру сгорания содержат по меньшей мере 3% кислорода.

Факторы, влияющие на выбор окислителя

При выборе термоокислитель, следующие допущения:

* Все тепловые окислителей удовлетворить требования сгорания и применимых норм выбросов (см. врезку на стр. 44).

* Потоки, ведущие к термоокислитель были оптимизированы экономическом плане удовлетворения потребностей конкретных термоокислитель выбрали.

* Входе потоков отвечать критериям безопасности, установленным Европейской Директиве 94/9/EC (2), или их эквиваленты.

* Твердые частицы удаляются из потока воздуха путем фильтрации и аэрозолей эффективного сепаратора увлечения.

Предполагая, что эти условия выполнены все тепловые окислителей рассматривается, то факторы, влияющие на выбор соответствующих термоокислитель являются:

1. Количество, концентрация (загрузка) и тип источников летучих органических соединений, стабильность, наличие катализатора ядов, расход и температуру газового потока отходов. Когда расход отходящих газов высокой, низкой концентрации отходов (

Для сильно варьируется Расходы, приведенные, каталитического термоокислитель это лучший выбор, если отработанных газов отвечает всем другим требованиям каталитического термоокислитель.

С другой стороны, в случае низкого Расходы, приведенные, рекуперация тепла становится меньше критической. Прямого огня или рекуперативного термоокислитель будет правильным выбором.

2. Проведенное на сайте каждого источника выбросов ЛОС. Источник время работы влияет на изменчивость расхода и концентрации примеси. Восстановительные и рекуперативного тепловой окислителей в наибольшей степени подвержены крупные и частые изменения в этих параметрах.

Изменение концентрации примеси требует одновременного изменения в разведении воздуха держать концентрации ниже 0,25 ЛПЭ. Разведение воздушного потока регулируется онлайн анализатор TOC / контроллер, который активизирует вне-управления воздушным демпфером.

Потому что загрязняющие вещества также являются источниками энергии, избыток органических ввода горелка повышения температуры, которые могут повредить керамической упаковки в ВТО.

Таким образом, большие и частые колебания концентрации примеси требуют больших и частые изменения в размере разрежающего воздуха и количества сжигаемого топлива в окислителя.

Прямого пламени термоокислитель не содержат heatstoring керамических и может выдерживать перепады температур. То же самое относится и к каталитическим термоокислитель, так как его рабочая температура низка и обычно не рекуперации тепла.

3. Коэффициент уничтожения и удаления требуется регулирующего органа. Многие страны устанавливают конкретные температуры и времени пребывания требования к тепловой окислители, такие как:

* Для углеводородов, при температуре выше 750 ° C и достаточного времени пребывания для полного сгорания, Европейской комиссией директивы 94/9/EC (2) требует температуры 850 ° C и 2-вторых время пребывания

* Для углеводородов, содержащих 1% или более галогенированные органические (в виде хлор), температуры 1100 ° С и времени пребывания на 2 секунды.

Помимо определения температуры и времени пребывания, стандарты обычно определяют либо DRE или максимальная концентрация загрязняющих веществ в потоке выхлопных газов.

Некоторые страны позволяют различных температурах и времени пребывания, при условии, завод демонстрирует через суд записать, что она отвечает предельных значений выбросов.

4. Будь жидких отходов, будут сожжены в окислителя. Burning жидких отходов, улучшает экономику термоокислитель потому жидких отходов заменяет дополнительного топлива, а также расходы по утилизации жидких отходов, исключаются. Системы, как правило, достаточно для сжигания жидких отходов, так как она уже оснащены поезда загрязнения воздуха контроля.

Большинство растений, которые сжигают жидких отходов, использование прямого пламени окислителей, так как они позволяют высокие темпы сжигания жидких отходов, не испытывая влияния расхода и состава отходящих газов.

Отходы жидкости также может быть сожжен в ВТО или рекуперативного термоокислитель. Это должно быть сделано при соблюдении строгих условий функционирования, с тем, что температура в камере сгорания не поднимается и повреждения теплообменника и / или керамической упаковки.

В некоторых странах, сжигание жидких отходов изменения правового статуса системы для сжигания опасных отходов. Это изменение имеет множество аспектов (которые выходят за рамки данной статьи).

5. Спрос на паром или другие части тела, в других производственных процессах. Рекуперации тепла от прямого пламени термоокислитель осуществляется через котел отходов. Поскольку котел не может диктовать работы термоокислитель, завод должен быть другой источник пара для удовлетворения его потребности пара. Это позволяет котла отработанного тепла, чтобы использовать все тепла, вырабатываемого окислителя.

6. Фонда макет, в том числе коммунальных услуг и источников отработанных газов и их соединения. Восстановительные и рекуперативного тепловой окислителей требуют концентрации загрязняющих веществ ниже, чем 0,25 ЛПЭ, которые в большинстве случаев требует больших Расходы, приведенные и труб большого диаметра. Тем не менее, они не пара.

Прямая пламенем тепловой окислителей не нужно разрежения воздуха, и, как следствие, не нуждаются в больших труб. Но они обычно требуется три трубы, а не один передать загрязненных газовых потоков, и они должны быть связаны с основной подачи пара.

7. Наличие галогенированные углеводороды, азот-, серу-и / или фосфор-и азотсодержащих соединений на входе потока отходящих газов. Углеводородов, содержащих галогены, азот и / или серы окисляется до HX, NO ^ х ^ к югу и к югу SO ^ х ^, которые должны быть устранены до чистого выхлопа выполнены. Продуктов окисления, как правило, содержат галогенов себя в дополнение к HX, и кислоты едким веществом. Галогены также создает дополнительные трудности - они могут служить в качестве предшественников диоксинов и фуранов (обозначим ПХДД / Ф, для полихлорированных дибензо-диоксинов и фуранов-).

Типичный стандартный выбросов ПХДД / Ф составляет 0,1 нг / dscm (сухой ЗППП. Т ^ ^ SUP 3), измеренной в международной токсичной эквивалентности (I-TEQ) единиц. Это легко, если превысил надлежащего контроля не выполняются.

Даже если все ПХДД / Ф присутствующих в отходящих газах окисляются в термоокислитель, ПХДД / Ф могут реформироваться в процессе охлаждения (3). Чтобы избежать этого, формирование flyash должен быть минимальным, и правильного и полного окисления обеспечена. Кроме того, газ должен быть охлажден быстро, как она проходит через 200-500 ° C Диапазон рабочих температур, где ПХДД / Ф образование является наибольшей. Большинство тепловых разряда окислителей очистки газа от котла отработанного тепла около 400 ° C, а затем охладить его быстро около 70 ° C в питье.

Любое ПХДД / Ф, что делать вид, несмотря на эти превентивные меры должны быть удалены. Обычно это делается в каталитическом реакторе (обычно в сочетании с NO ^ х ^ к югу удаления в селективного каталитического восстановления (SCR) системы).

HCl образуется в результате окисления хлорированных углеводородов. Где flyash, содержащих металлы присутствует часть HCl разлагаются сформировать Cl ^ 2 ^ к югу. (То же самое верно и для других галогенов, а.) Эти газы должны быть исключены из чистого газа, выходящего из термоокислитель, которая обычно производится очистка (4).

Огнеупорного материала на стенах камеры сгорания может выдержать высокотемпературной коррозии, а металл конверт хранится при температуре выше 200 ° C для предотвращения конденсации и коррозии. Низкотемпературной коррозии могут быть предотвращены путем разряда газа из котла отработанного тепла при относительно высокой температуре и охлаждения газа быстро жажду, где значительная часть HCl поглощается водой.

Большинство огнеупоров не может выдержать HF. Таким образом, фторированные углеводороды не должны быть введены, если система была разработана с показателем преломления материалов, которые могут терпеть HF.

Оксиды азота образуются в результате окисления азота в воздухе и в топливе, отходящих газов или жидких отходов (5). Как правило, топливо NO ^ югу х ^ является крупнейшим донором NO ^ х ^ к югу производства в термоокислитель (если Есть азотсодержащих молекул топлива).

Некоторые технологии доступны для удовлетворения NO ^ х ^ к югу норм выбросов. Некоторые полагаются на предотвращение NO ^ х ^ к югу образования путем предоставления менее стехиометрическим количеством кислорода и при введении отходящих газов, содержащих кислород в окислении камеры. Другие технологии SCR, избирательным некаталитических восстановление (ИНКВ), а также гибридные SCR / ИНКВ - снижение NO ^ югу х ^ N ^ к югу 2 ^. Методы снижения реагировать NO ^ х ^ к югу и аммиака (или мочевины) в присутствии кислорода, и требуют интимных смешивания аммиака и отходящих газах. Работах 6 и 7 покрытия NO ^ х ^ к югу выбросов в деталях.

Выбор NO ^ х ^ к югу сокращение технологии зависит от температуры тепловой окислителя и наличие метельчатые вещества и яды катализатора. Если чистый газ содержит яд катализатора или частиц, блок SCR не могут быть использованы, и ИНКВ бы предпочтительнее.

Взрывоопасности и других соображений безопасности

Термоокислитель это конец трубы устройство контроля загрязнения окружающей среды и как таковая она требует сеть трубопроводов для сбора и передачи газа из отходов производства и складских помещений к нему. Концентрация выхлопных газов по отношению к его ЛПЭ является важным параметром безопасности, поскольку всегда есть открытого огня в термоокислитель. Камеры сгорания, в котором находится пламени, и в других горячих компонентов находятся в наибольшей опасности.

Вентилятор является сердцем термоокислитель - когда вентилятор неисправностей, вся система не работает. Установка вентилятора вверх по течению от термоокислитель имеет то преимущество, работающий при комнатной температуре и в менее коррозионной атмосфере. Тем не менее, недостатки, сделать это в том, что перевозки взрывоопасных газов требует специальных вентиляторов и специальных мер защиты, и окислителя находится под давлением, как это оборудование на выходе из нагнетателя.

С другой стороны, вентилятор на выходе из скруббера может работать в агрессивной атмосфере, но не взрывных 1. Ее температура обычно ниже 100 ° C, а также поддержание всей установки (от завода до скруббера выхлопных газов) в условиях вакуума, который предотвращает утечки взрывоопасных газов.

Важно, чтобы свести к минимуму поток взрывоопасного газа, потому что большой расход требует большого диаметра, стальные трубы, большие пламегасители и крупных вентиляторов, расходы которых быстро растет с размером.

Большинство отверстия, в частности, от партии процессов, будет время от времени разряда высокой концентрации отходов. Конструкционного материала для трубопроводов, которые передают этот газ диктуется соображениями коррозии, хотя спрос на пламегасители менее строго. Здесь тоже, надо делать все возможное, чтобы уменьшить поток, если она не приведет к взрывоопасной смеси.

Услуги могут быть сгруппированы в три классификации, основанные на вероятности взрывоопасной среде присутствия, который будет определять степень защиты, которые требуются:

* Области, где взрывной воздух паров смеси постоянно присутствует или присутствует, в течение длительного времени; для этого необходимо три пламегасителями в серии вверх по течению от термоокислитель как устройства безопасности и трубопроводов, которые могут выдержать 10 бар

* Области, где взрывной воздух паров смеси происходят время от времени при нормальных условиях эксплуатации, здесь два пламегасителями в серии требуется

* Области, где взрывной воздух паров смеси маловероятна при нормальной эксплуатации, и если один имеет место, это присутствует только в течение коротких периодов, и только один разрядник пламени и трубопроводов, которые могут выдержать давление 2 бар.

Эти категории соответствуют обозначения зоны O, зонах 1 и 2, соответственно, в директиве Европейского сообщества 94/9/EC (2).

Проектирование системы должны обеспечивать первичные и вторичные защиты взрыва. Первичная защита включает в себя все, что необходимо для предотвращения образования взрывоопасной атмосферы, и вторичной защиты свести к минимуму последствия взрыва если оно произойдет.

Для того чтобы разреженных поток отходящих газов для использования в качестве воздуха для горения, он не должен превышать 2-3 г / м ^ 3 ^ SUP органического вещества, даже если это требует достижения разбавления наружного воздуха.

Если поток, например, из реактора, содержит 2% (или более) кислород, он не является взрывоопасным, независимо от концентрации органических веществ. Однако, если она сочетается с основными отходящих газов низкой концентрации, результат может быть высоким органическим и высокая концентрация кислорода, поставить комбинированный поток в категории взрывоопасных. Лучше держать highO2 поток, как она есть, и передать низкий-O2 поток термоокислитель отдельно, с тем, что она остается без взрывчатого вещества.

Определить, какие потоки должны рассматриваться в термоокислитель и как они должны быть объединены в потоки различных взрывных классификации является наиболее важной задачей предыдущей спецификации окислителя. Имейте в виду, что все, что представлено поставщиков оборудования будет служить основой для разработки. Если термоокислитель не соответствуют стандартам выбросов в результате неточной характеристики, тот, кто подготовил спецификации является ответственной стороной.

Горелки

Горелки должны иметь возможность записать на жидком топливе, а также жидких отходов с использованием низких концентраций воздуха (2-3 г / м ^ 3 ^ SUP), а воздух для горения, если возможно.

Это всегда выгодно установить горелку в верхней части вертикальной камеры сгорания и пусть брызги на жидком топливе вниз от верхней части. Таким образом, жидких отходов, не будут собираться у стены, которая может произойти в горизонтальной камерой сгорания.

Горелки и инъекции отходящих газов, должны создавать турбулентность, необходимых для адекватного контакта между атомами кислорода и органических отходов.

Камера сгорания выложена огнеупорным. Стоимость соотношение между топ-оф-линии и недорогой тугоплавких около 3:01. Лучше тугоплавких содержит более глинозема. Если отходящих газов содержат фтор, даже в небольших количествах, тем дороже тугоплавких должен быть использован. Во всех остальных случаях выбор до инженера-конструктора. Имейте в виду, что замена огнеупорных занимает много времени, что время простоя для окислителя и степени простоя допускается должны быть обсуждены и согласованы с властями в преддверии заказе оборудования.

ЖКХ и температуры

Температуры и времени пребывания должен быть установлен на основе действующих нормативных требований. Это выгодно иметь выход горячего газа в камеру сгорания при температуре 950 ° C, так как это может непосредственно войти ИНКВ Дено югу ^ х ^ камере при надлежащей температуре.

Регулирующие органы могут договориться о более низких температурах и короче времени пребывания, если они представлены экспериментальные доказательства того, что термоокислитель соответствует стандартам выбросов. Эта информация обычно доступна у поставщика.

Котел-утилизатор

Основные решения относительно котла отработанного тепла, следует ли выбирать водотрубных котла или жаротрубные котла.

Водотрубных котлов являются более дорогостоящими, но имеют то преимущество, что сажа накапливается за трубы, что делает его гораздо легче очистить (от изо дня в день основе, используя копоть вентиляторов, а также на долгосрочной основе) . В обоих жаротрубные и водотрубные котлы, накопления сажи снижает коэффициент теплопередачи и приводит к увеличению температуры дымовых газов на выходе из котла. Таким образом, график для очистки котла отработанного тепла определяется температура газа на выходе из котла.

Выбор котла отработанного тепла необходимо будет также обсудить с регулирующими органами. Жаротрубные котла требуется разрешение на более длительный период остановки, когда трубка чистка не требуется. Кроме того, присутствие диоксинов / фуранов, скорее всего.

Котла может повлиять на форму тепловая единица окислителя. Если водотрубных котла выбрали, U-образная система является более выгодным. В большинстве случаев, жаротрубные котла образует Г-образный блок.

Для предотвращения коррозии, целесообразно действовать паровой котел на 12 атм и около 190 °, или более высоком давлении и температуре. Fluegas листья котла при 250-300 ° и входит в питье. Fluegas может оставить котла при более высокой температуре и проходят через экономайзер, обогрев воздуха в камеру сгорания до его вступления жажду. Тем не менее, это опасно для нагрева газа с органическими концентрации 0,5 НПВ или выше, поскольку НПВ уменьшается с ростом температуры. В жажду, температура газа снижается до 70 °

Воды в утоления поглощает много кислых газов. Большинство производителей будут строить утоления частично из металла, а частично из пластика. В случае отключения электроэнергии, остановке насоса циркулирует охлаждающая вода, но fluegas продолжает течь в связи с естественной тягой и горячего газа могут расплавиться или повреждения пластика. Чтобы напиток от отопления, аварийного резервуара для воды, которая поставляет воду под действием силы тяжести и / или атмосферного давления, как правило, установлены. Объем этого бака должна быть достаточной для снабжения водой в течение 20-30 мин.

С жажду, fluegas входит скруббер. Скруббер может быть вода, если скруббера кислоты, произведенной в скруббер может быть переработан для использования в других странах. В противном случае, это едкая скруббер, из которых сточные воды поступает в растение канализацию. В любом случае, уходящих газов скруббера должно соответствовать стандартам выбросов.

Если она не соответствует стандартам из-за высокой NO ^ х ^ к югу или диоксинов / фуранов, то обогреватель и блок SCR не требуется. Рекомендуется использовать 25% раствор аммиака по сокращению NO ^ х ^ к югу, так как мочевина может производить HCN.

После fluegas соответствует нормам выбросов, он отправляется в камин. Труба должна иметь платформу для непрерывного мониторинга выбросов в случае необходимости и для проведения периодических стека выборки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кроул Д.А., JF Louvar "Химическая безопасность процесса: основы ее применения", Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ (1990).

2. "О сближении законодательств государств-членов в отношении оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах", Директива 94/9/EC Европейского парламента и Совета (март 1994).

3. Хартенштайн, HU ", диоксинов и фуранов технологий для сокращения сжигания термальных и промышленных технологических объектов", гл. 15 в "Справочник по химии окружающей среды, Vol. 3, часть O, стойких органических загрязнителях", Фидлер, H., под ред. Springer-Verlag, New York, NY (2003).

4. Теодор Л., и др.., "Опасные Расчеты по сжиганию отходов", М., Хобокен, штат Нью-Джерси (1991).

5. Кеу GmbH ", загрязняющих веществ Лечение - Специальный тепловых процессов, чтобы не иметь к югу ^ х ^ выбросов", Кеу Technology Report, доступные на странице <A HREF = "http://www.keu.de" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW "> <www.keu.de / A>.

6. Брэдфорд, М., и др., "Борьба с выбросами NOx, часть 1," Хим. Eng. Прогресс, 98 (3), с. 42-46 (март 2002).

7. Брэдфорд, М., и др., "Борьба с NO ^ х ^ к югу выбросов, часть 2," Хим. Eng. Прогресс, 98 (4), с. 38-42 (апрель 2002).

YEHUDAGOLDSHMID

J. GOLDSHMID ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ И ДИЗАЙН ", ООО.

YEHUDAGOLDSHMID является владельцем и генеральным директором J. Goldshmid экологической инженерии и дизайна ООО (PO Box 58195, Тель-Авив 61580, Израиль; Телефон: 972-3-6481250; Электронная почта: <A HREF = "mailto: Голдсмид @ inter.net.il "> goldsmid@inter.net.il </ A>). Компания оказывает инжиниринговые услуги в разработке контроля за загрязнением воздуха систем и оборудования, проводит экологическую оценку, а также готовит экологических заключений и оценок. Он является автором 35 научных статей и является соавтором и редактором четырех книг. Он получил степень бакалавра в области химического машиностроения Технион - израильский технологический институт и степень доктора философии в области химического машиностроения случае технологический институт (Кливленд, Огайо). Он является профессиональным инженером зарегистрированных в Огайо и членом Айше.

Благодарности

Автор хотел бы выразить признательность помощью Аган химической промышленности Ltd, и его менеджер, г-н А. Клейнер, кто сделал это возможным и статьи г-на М. Dertinger из Du'rr экологической GmbH за ценные замечания.