Công nghệ xử lý khí thải RTO (Regenerative Thermal Oxidizer Process)

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI VOCs BẰNG RTO

Giới thiệu hệ thống: Thiết bị thiêu đốt tích nhiệt RTO là thiết bị xử lý khí thải ô nhiễm hữu cơ bằng phương pháp đốt cháy, đồng thời tận dụng vật liệu tích nhiệt để trao đổi nhiệt và dùng chính nhiệt lượng đó để tăng nhiệt độ cho luồng khí thải nạp vào. Đây là một giải pháp hữu hiệu để xử lý khí thải VOCs.

Loại khí thải phù hợp xử lý bằng thiết bị RTO:

• Các loại khí thải có nồng độ hợp chất hữu cơ dễ bay hơi dưới 25% LEL (giới hạn nổ dưới của khí cháy) và độ tăng nhiệt cháy đoạn nhiệt từ 40 độ C trở lên đều thích hợp xử lý bằng thiết bị RTO.

• Đối với các loại khí thải có nồng độ VOCs nhỏ hơn 2000 mg/Nm3 dẫn đến độ tăng nhiệt cháy đoạn nhiệt thấp hơn 40 độ C, cần bổ sung nhiên liệu trợ đốt để nâng độ tăng nhiệt đoạn nhiệt lên từ 40 độ C trở lên.

TIÊU CHUẨN THÀNH PHẦN HỆ THỐNG RTO

• Hệ thống công nghệ: Tổn thất áp suất thiết kế của hệ thống nhỏ hơn 3000 Pa. Thiết bị đốt tích nhiệt phải được bảo ôn cách nhiệt toàn bộ bên trong, nhiệt độ bề mặt ngoài vỏ không cao hơn 60 độ C (trừ một số điểm cục bộ). Khi nhiệt độ môi trường thấp hoặc độ ẩm lớn, cần áp dụng các biện pháp bảo ôn, gia nhiệt đường ống để chống ngưng tụ. Hệ thống có chức năng đốt ngược sấy sạch và chức năng thổi quét.

• Lựa chọn số lượng buồng tích nhiệt: Buồng tích nhiệt là không gian trao đổi nhiệt của thiết bị thiêu đốt. Kết cấu và kích thước cụ thể được tính toán xác định dựa trên yêu cầu hiệu suất thu hồi nhiệt, tính năng kết cấu của khối tích nhiệt và tổn thất áp suất của hệ thống. Hệ thống có các loại 2 buồng, 3 buồng, 5 buồng; số lượng buồng tích nhiệt càng nhiều thì hiệu suất làm sạch càng cao.

• Hiệu suất thu hồi nhiệt của buồng tích nhiệt: Yêu cầu hiệu suất thu hồi nhiệt của buồng tích nhiệt không nhỏ hơn 95%. Phương pháp tính toán đơn giản là cân bằng nhiệt lượng: ví dụ nhiệt độ khí nạp vào là 30 độ C, nhiệt độ khí xả yêu cầu 60 độ C, nhiệt độ buồng đốt duy trì ở 800 độ C thì hiệu suất thu hồi nhiệt đạt 96.1%.

• Vật liệu chịu lửa bảo ôn: Lớp bảo ôn bên trong buồng đốt và buồng tích nhiệt của RTO sử dụng sợi gốm nhôm silicat chịu lửa, nhiệt độ chịu nhiệt đạt tới 1200 độ C, khối lượng thể tích 220 kg/m3. Chiều dày rải vật liệu: phần trên buồng đốt và buồng tích nhiệt dày nhỏ hơn hoặc bằng 225 mm, khu vực cửa khí vào ra của buồng tích nhiệt dày nhỏ hơn hoặc bằng 120 mm.

ƯU THẾ VẬT LIỆU TÍCH NHIỆT RTO

• Nhiệt dung riêng không nhỏ hơn 750 J/(kg.K), tỷ trọng cao.

• Diện tích mặt cắt lưu thông khí đủ lớn, giúp khí phân bổ đồng đều và trở lực thấp.

• Khả năng chịu nhiệt độ cao: Nhiệt độ vận hành của RTO thông thường từ 750 đến 950 độ C, vật liệu tích nhiệt chọn loại chịu được nhiệt độ từ 1250 độ C trở lên, ưu tiên gốm tổ ong và gốm định hình.

• Độ bền sốc nhiệt tốt: Khả năng chịu sốc nhiệt độ cao trong thời gian ngắn yêu cầu trên 1250 độ C, tuổi thọ sử dụng không dưới 40.000 giờ.

• Có độ bền cơ học cao ở nhiệt độ cao, kháng oxy hóa nhiệt độ cao và chống ăn mòn hóa học.

BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA AN TOÀN

• Khi nồng độ khí thải biến động lớn, cần áp dụng các biện pháp pha loãng, đệm cân bằng ở đầu nguồn.

• Lắp đặt thiết bị ngăn lửa hoặc van chống cháy trên hệ thống đường ống kết nối giữa thiết bị RTO và dây chuyền sản xuất chính. Khi đường ống dẫn khí dùng ống kim loại, cần nối cầu kim loại qua mặt bích và nối đất chống tĩnh điện.

• Có tính năng bảo vệ quá nhiệt, thiết kế bảo ôn đạt chuẩn quy định.

• Hệ thống cấp nhiên liệu trang bị bảo vệ áp suất cao - thấp và cảnh báo rò rỉ; hệ thống kiểm soát ngọn lửa, giám sát nhiệt độ và áp suất an toàn tin cậy.

• Hệ thống đường ống và thiết bị đốt tích nhiệt thiết kế van phòng nổ xả áp theo tiêu chuẩn. Hệ thống khí nén có bảo vệ áp thấp và báo động. Quạt hút, động cơ điện và thiết bị đo đạt chuẩn phòng nổ tại hiện trường.

• Trang bị bảo vệ ngắn mạch, điện trở nối đất nhỏ hơn 4 Ohm, lắp đặt cột chống sét đạt chuẩn.

• Khí thải chứa gốc Nitơ phát sinh NOx vượt chuẩn cần xử lý qua công đoạn khử NOx (DeNOx). Khí thải chứa Lưu huỳnh hoặc Halogen sinh ra SO2, axit halogenua cần qua tháp hấp thụ phía sau.