ระบบเผาไหม้ความร้อนแบบสร้างใหม่ (RTO) สำหรับการบำบัดก๊าซ VOC จากปล่องควันอุตสาหกรรม
4 พฤศจิกายน 2024
ข้อดีของอุปกรณ์บำบัดก๊าซเสียแบบ RTO
ข้อดีของอุปกรณ์บำบัดก๊าซเสียแบบ RTO
1. การบำบัดที่มีประสิทธิภาพ: อุปกรณ์บำบัดก๊าซเสียแบบ RTO (Regenerative Thermal Oxidizer) ใช้เทคโนโลยีการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งสามารถกำจัดสารอันตรายในก๊าซเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบรรลุผลการบำบัดก๊าซเสียที่มีประสิทธิภาพสูง
2. การประหยัดพลังงาน: ในระบบเผาไหม้แบบใช้ความร้อนหมุนเวียน ความร้อนจากก๊าซไอเสียจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดต้นทุนการผลิต
3. การรักษาสิ่งแวดล้อมและการประหยัดพลังงาน: เครื่องออกซิไดเซอร์ RTO ยังสามารถลดการใช้พลังงานและการปล่อยมลพิษในขณะที่บำบัดก๊าซเสีย ซึ่งมีข้อดีอย่างมากในการรักษาสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงาน
4. ขอบเขตการใช้งานที่กว้าง: ระบบเผาไหม้ความร้อนแบบหมุนเวียน (RTO) เหมาะสำหรับการบำบัดก๊าซเสียหลายประเภท ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการบำบัดก๊าซเสียในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้
เครื่องเผาไหม้ความร้อนอุตสาหกรรม RTO ยังมีข้อดีดังต่อไปนี้: ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ ต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำมาก เมื่อความเข้มข้นของก๊าซไอเสียอินทรีย์สูงกว่า 450 PPM เครื่องเผาไหม้ RTO ไม่จำเป็นต้องเติมเชื้อเพลิงเสริม; อัตราการกำจัดมลพิษสูง ระบบ RTO แบบสามเตียงมีอัตราการกำจัดมลพิษมากกว่า 99%; ไม่มี NOX และมลพิษรองอื่นๆ; ควบคุมอัตโนมัติ ใช้งานง่าย; อุปกรณ์บำบัด VOCS แบบ RTO สามารถกำจัดกลิ่นได้อย่างสมบูรณ์ มีความปลอดภัยสูง ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ
แนะนำผลิตภัณฑ์
หลักการทำงาน หลักการทำงานของระบบบำบัดก๊าซเสียแบบเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบสร้างใหม่ (RTO) คือ ก๊าซเสียอินทรีย์ที่ติดไฟได้จะผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 780-1100 องศาเซลเซียส เพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ หากสารอินทรีย์มีฮาโลเจนและธาตุอื่นๆ ผลิตภัณฑ์จากการออกซิเดชันจะเป็นไฮโดรเจนเฮไลด์ ก๊าซเสียจะถูกทำให้ร้อนขึ้นก่อนจนถึงอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิออกซิเดชันด้วยความร้อนผ่านตัวสะสมความร้อน จากนั้นจึงเข้าสู่ห้องเผาไหม้เพื่อทำการออกซิเดชันด้วยความร้อน อุณหภูมิของก๊าซที่ถูกออกซิไดซ์จะเพิ่มขึ้น และสารอินทรีย์จะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นส่วนใหญ่ หลังจากผ่านการทำให้บริสุทธิ์แล้ว ก๊าซสามารถปล่อยออกได้หลังจากผ่านตัวสะสมความร้อนอีกตัวหนึ่ง อุณหภูมิจะลดลงและเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษ ตัวสะสมความร้อนต่างๆ จะถูกสลับการทำงานตามเวลาผ่านวาล์วสวิตช์หรืออุปกรณ์หมุนเพื่อดูดซับและปล่อยความร้อนตามลำดับ
ระบบบำบัดไอเสียแบบ RTO (Return to Oxidizer) เป็นวิธีทั่วไปในการจัดการกับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) โดยหลักการทำงานของแต่ละระบบนั้นไม่เหมือนกัน ระบบ RTO แบบสองห้องประกอบด้วยสองส่วน คือ ห้องเก็บความร้อนและห้องเผาไหม้ ความร้อนที่เก็บไว้ในห้องเก็บความร้อนจะถูกดูดซับก่อน จากนั้นจึงเข้าสู่ห้องเผาไหม้เพื่อทำการเผาไหม้ต่อไป ในขั้นตอนนี้ อุณหภูมิสามารถสูงถึงกว่า 700 องศาเซลเซียส จากนั้นสารประกอบอินทรีย์จะถูกย่อยสลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ระบบบำบัดไอเสียแบบ RTO สองห้องนี้ใช้สลับกันเพื่อลดการใช้เชื้อเพลิง
นอกจากระบบบำบัดก๊าซไอเสียแบบ RTO สองห้องแล้ว ยังมีห้องอีกสามห้อง ซึ่งประกอบด้วยห้องเก็บความร้อนสองห้องและห้องเผาไหม้หนึ่งห้อง เหตุผลที่มีห้องมากกว่าสองห้องก็เพราะว่าห้องเก็บความร้อนสามารถดูดซับความร้อนและนำไปใช้ในรอบถัดไปเพื่อทำความร้อนให้กับก๊าซไอเสียที่มีอุณหภูมิต่ำ กล่าวคือ เมื่อห้องเก็บความร้อนที่ 1 ถูกปล่อยออก ห้องเก็บความร้อนที่ 2 ก็จะถูกปล่อยออกเช่นกัน ทำให้การทำงานต่อเนื่องสลับกันไป ซึ่งเป็นการใช้ความร้อนเหลือทิ้งอย่างเต็มที่และนำไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ดังนั้น โรงงานหลายแห่งจึงใช้วิธีการบำบัดก๊าซเสียแบบนี้ โดยก๊าซเสียที่รวบรวมได้จะได้รับการบำบัดอย่างดีก่อนที่จะปล่อยออกไป
เมื่อเปรียบเทียบกับระบบสองห้องและสามห้อง ระบบบำบัดก๊าซไอเสียแบบ RTO มีให้เลือกใช้แบบหมุน หลักการทำงานคือการแบ่งตัวเก็บความร้อนออกเป็นหลายส่วนที่แยกจากกัน โดยการหมุนตัวเก็บความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เกิดการระบายความร้อนและการทำความร้อนสลับกันเป็นระยะ ทำให้เกิดการทำงานสลับกันอย่างต่อเนื่อง ข้อดีคือใช้พื้นที่น้อย การทำงานมีเสถียรภาพมากขึ้นและไม่มีแรงกระแทก อายุการใช้งานของชิ้นส่วนหลักของอุปกรณ์ยาวนาน และความต้องการกำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาของระบบต่ำ
เครื่องเผาไหม้ความร้อนแบบหมุนเวียน (RTO) เป็นอุปกรณ์บำบัดก๊าซเสียอินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูง เมื่อเทียบกับการเผาไหม้ทางเคมีแบบดั้งเดิมและเตาเผาความร้อนแบบเผาไหม้โดยตรง (TO) แล้ว RTO มีประสิทธิภาพทางความร้อนสูง (≥95%) ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ สามารถจัดการกับลักษณะของก๊าซเสียที่มีปริมาณอากาศมากและความเข้มข้นต่ำได้ เป็นต้น หากความเข้มข้นสูงขึ้นเล็กน้อย ก็สามารถนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตและการดำเนินงานได้อย่างมาก หลักการบำบัดก๊าซเสียด้วย RTO คือการออกซิไดซ์สารอินทรีย์ (VOCs) ในก๊าซเสียให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำที่อุณหภูมิสูง เพื่อทำให้ก๊าซเสียบริสุทธิ์และนำความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการสลายตัวของก๊าซเสียกลับมาใช้ใหม่ ประสิทธิภาพการสลายตัวของก๊าซเสียด้วย RTO แบบสามห้องสูงกว่า 99% และประสิทธิภาพการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่สูงกว่า 95%
โครงสร้างหลักของระบบเผาไหม้ความร้อน RTO ประกอบด้วยห้องเผาไหม้ ห้องเก็บความร้อน และวาล์วควบคุม โครงสร้างนี้มีต้นทุนการดำเนินงานต่ำและต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำมาก เมื่อความเข้มข้นของก๊าซไอเสียอินทรีย์สูงกว่า 450 PPM หน่วย RTO ไม่จำเป็นต้องเติมเชื้อเพลิงเสริม อัตราการกำจัดมลพิษสูง อัตราการกำจัดมลพิษของ RTO สองชั้นมากกว่า 98% อัตราการกำจัดมลพิษของ RTO สามชั้นมากกว่า 99% ไม่มี NOX และมลพิษทุติยภูมิอื่นๆ ควบคุมอัตโนมัติ มีเอกสารการทำงาน และมีความปลอดภัยสูง
ระบบออกซิไดเซอร์ RTO ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเคลือบสีรถยนต์ ปิโตรเคมี บรรจุภัณฑ์และการพิมพ์ การผลิตยา และอุตสาหกรรมการจัดการ VOC อื่นๆ สำหรับก๊าซเสียอินทรีย์อุตสาหกรรมทุกชนิดที่มีปริมาณอากาศมาก ความเข้มข้นต่ำ และองค์ประกอบที่ซับซ้อน ไม่ว่าจะเป็นก๊าซไอเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง ก๊าซไอเสียจากการเคลือบ รวมถึงก๊าซไอเสียที่มีกลิ่น ก็มีการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพและได้ผลลัพธ์ที่ชัดเจน (เช่น ไอระเหยของปรอท ตะกั่ว ดีบุก สังกะสี และโลหะอื่นๆ รวมถึงการมีอยู่ของฟอสฟอรัส ฟอสไฟด์ สารหนู ฯลฯ เมื่อเวลาผ่านไปจะไปเคลือบผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาสูญเสียประสิทธิภาพ การมีอยู่ของฮาโลเจนและไอน้ำปริมาณมากจะทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ทำงานชั่วคราว)
ระบบ RTO สามารถใช้ร่วมกับตะแกรงดักไอเสียซีโอไลต์ เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามาตรฐานการปล่อยก๊าซไอเสียมีเสถียรภาพ
หลักการพื้นฐานและโครงสร้างของอุปกรณ์ RTO
1. ในบริเวณหมุนเวียนของระบบ RTO ก๊าซไอเสียจะถูกดูดซับบนท่อรวมความเข้มข้น จากนั้นจะถูกปลดปล่อยออกมาหลังจากผ่านการบำบัดด้วยอากาศร้อน และมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้น 5-15 เท่า
2. พื้นที่การรวมตัวของล้อซีโอไลต์สามารถแบ่งออกเป็นพื้นที่บำบัด พื้นที่หมุนเวียน และพื้นที่ควบแน่น โดยล้อรวมตัวจะทำงานอย่างต่อเนื่องในแต่ละพื้นที่ทำงาน
3. ในเครื่องรวมความร้อน การทำความเย็นในบริเวณที่ไม่อิ่มตัว โดยการผ่านอากาศในบริเวณที่ไม่อิ่มตัว แล้วให้ความร้อนแก่อากาศหมุนเวียนอีกครั้ง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการประหยัดพลังงาน
4. หลังจากผ่านการกรองขั้นต้นแล้ว ก๊าซไอเสียจะเข้าสู่บริเวณบำบัดของอุปกรณ์รวมความเข้มข้น สารดูดซับจะใช้ในการดูดซับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนในบริเวณบำบัด และอากาศบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกผ่านส่วนบำบัดของอุปกรณ์รวมความเข้มข้น
อุปกรณ์บำบัดก๊าซไอเสียแบบ RTO (Return to Gas Treatment) จะรวมก๊าซไอเสียปริมาณมากและมีความเข้มข้นต่ำ ให้กลายเป็นก๊าซไอเสียที่มีความเข้มข้นสูงและมีปริมาณอากาศน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตและต้นทุนการดำเนินงานของอุปกรณ์ และเพิ่มอัตราการบำบัดก๊าซไอเสีย การใช้อุปกรณ์บำบัดก๊าซไอเสียแบบเผาไหม้โดยตรงโดยใช้ตัวหมุนซีโอไลต์แบบไม่มีสารตัวเร่งปฏิกิริยา การนำก๊าซไอเสียปริมาณมากและมีความเข้มข้นต่ำกลับมาเผาไหม้ ไม่เพียงแต่มีปริมาณมาก แต่ยังมีต้นทุนการดำเนินงานสูงอีกด้วย ตัวหมุนซีโอไลต์จะแบ่งออกเป็นโซนบำบัด โซนการนำกลับมาใช้ใหม่ และโซนระบายความร้อน โดยตัวหมุนจะทำงานอย่างต่อเนื่องในแต่ละโซน ตัวกรองก๊าซไอเสียที่มีสารประกอบระเหยง่ายจะผ่านไปยังพื้นที่บำบัดของอุปกรณ์ล้อหมุน การดูดซับจะกำจัด VOCs ออกจากพื้นที่บำบัด และอากาศบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกจากล้อหมุน หลังจากผ่านการบำบัดด้วยอากาศร้อนแล้ว VOCs ในก๊าซไอเสียที่ถูกดูดซับบนล้อหมุนจะมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้น 5-15 เท่า หลังจากที่ตัวเพิ่มความเข้มข้นเย็นลงในพื้นที่ระบายความร้อนแล้ว อากาศหมุนเวียนจะถูกทำให้ร้อนขึ้นผ่านพื้นที่ระบายความร้อนเพื่อประหยัดพลังงาน
อุปกรณ์ RTO เหมาะสำหรับความเร็วลมสูงกว่า 600 ลูกบาศก์เมตร (CMM) ต่อนาที และความเข้มข้นของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และสารประกอบอินทรีย์ (OCs) ระหว่าง 500-1000 ppm อย่างไรก็ตาม หากก๊าซไอเสียมีสารที่มีจุดเดือดสูงจำนวนมาก ระบบจะไม่เหมาะสำหรับการบำบัดโดยตรงหรือแบบเดี่ยวๆ VOCs ที่มีจุดเดือดสูงนั้นดูดซับบนล้อซีโอไลต์ได้ง่าย แต่เนื่องจากต้องคำนึงถึงเสถียรภาพในการออกแบบระบบ อุณหภูมิของ VOCs ที่มีจุดเดือดสูงจึงไม่สูง การคายประจุจึงทำได้ยาก VOCs ที่มีจุดเดือดสูงจึงสะสมตัวได้ง่ายและไปแย่งพื้นที่การดูดซับ ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ หากก๊าซไอเสียมีสารที่มีจุดเดือดสูงจำนวนมาก ในการใช้ระบบดูดซับและเพิ่มความเข้มข้นของซีโอไลต์เพื่อควบคุม แนะนำให้ติดตั้งคอนเดนเซอร์ เครือข่ายถ่านกัมมันต์ เครื่องกำจัดละอองน้ำ และอุปกรณ์อื่นๆ ไว้ที่ส่วนหน้าของระบบ เพื่อจัดการกับ VOCs ที่มีจุดเดือดสูงได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อก๊าซไอเสียมีอนุภาคที่มีความเข้มข้นสูง จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์กรองอนุภาคที่ส่วนหน้าของล้อซีโอไลต์เพื่อป้องกันการสะสมของอนุภาคเหล่านี้ในโครงสร้างรังผึ้ง แม้ว่าอุปกรณ์กรองแบบง่ายๆ จะเคลือบเพียงชั้นเดียว แต่ก็มีประสิทธิภาพในการกรองอนุภาคขนาดใหญ่ได้ดีเท่านั้น และไม่สามารถจัดการกับอนุภาคขนาดเล็กได้ ดังนั้นจึงไม่เหมาะสมกับสถานที่ติดตั้งในโรงงาน และอายุการใช้งานของล้อซีโอไลต์จึงมีจำกัดมาก อย่างไรก็ตาม หากโรงงานใหม่ที่เสนอสามารถคงอุปกรณ์กรองอนุภาคไว้ (เช่น อุปกรณ์ดักฝุ่นแบบถุง) อายุการใช้งานของล้อซีโอไลต์ก็จะยาวนานขึ้น
การเลือกและการปรับปรุงอุปกรณ์ RTO เป็นพื้นฐานสำหรับมาตรฐานการปล่อยมลพิษ เนื่องจากก๊าซไอเสียมีส่วนประกอบหลายอย่าง คุณภาพของอุปกรณ์ RTO จึงส่งผลโดยตรงต่อการทำงานและประสิทธิภาพการกรอง ดังนั้นมาตรฐานการปล่อยมลพิษจึงมีหลักการสองประการ ฟังก์ชันของอุปกรณ์ RTO ทั้งหมดไม่ได้ครอบคลุมทุกด้าน ต้องกำหนดเป้าหมายการกรองให้ชัดเจน ดังนั้นก๊าซไอเสียจึงมีอนุภาค ฝุ่นละออง สารประกอบฮาโลเจน โลหะหนัก และสารประกอบอื่นๆ ซึ่งรบกวนการทำงานของอุปกรณ์ RTO และอาจทำลายประสิทธิภาพการกรองได้ ดังนั้นก่อนเข้าสู่อุปกรณ์ RTO จึงต้องกำจัดสารประกอบเหล่านี้ออกก่อน ในกระบวนการบำบัดก๊าซเสียขั้นต้น มักจะมีอนุภาค สี โลหะหนัก สารประกอบฮาโลเจน และสารผสมอื่นๆ ดังนั้นสารผสมเหล่านี้ควรได้รับการกรองอย่างเข้มงวดก่อนการกรองก๊าซไอเสีย เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการกรองในขั้นตอนต่อไป การบำบัดขั้นต้นมักใช้เครื่องปรับสภาพเบื้องต้น เครื่องกรองม่านน้ำ เครื่องกรองแบบพ่น เครื่องดักฝุ่น และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกรอง อุปกรณ์ RTO ทำปฏิกิริยากับน้ำ (H2O) และออกซิเจน (O2) ที่ดูดซับอยู่บนพื้นผิวของก๊าซไอเสีย เพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลและอนุมูลซูเปอร์ออกไซด์ ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นสารประกอบต่างๆ ในก๊าซไอเสียได้ เช่น ไฮโดรคาร์บอน อัลดีไฮด์ ฟีนอล แอลกอฮอล์ ซัลฟ์ไฮดริล เบนซีน แอมโมเนีย และอื่นๆ นอกจากนี้ ผ่านกระบวนการออกซิเดชันด้วยแสง สารประกอบต่างๆ เช่น แอมโมเนียออกไซด์และซัลไฟด์ และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ที่เป็นอนินทรีย์ จะถูกลดลงเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) น้ำ (H2O) และสารอื่นๆ ที่ไม่เป็นอันตราย
ในกระบวนการทำงานของอุปกรณ์เผาไหม้แบบใช้ความร้อนหมุนเวียน (RTO) ก๊าซไอเสียจะถูกส่งไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยพัดลมผ่านท่อเพื่อทำให้ร้อน จากนั้นจึงเข้าสู่ห้องทำความร้อนเพื่อทำให้ก๊าซไอเสียร้อนถึงอุณหภูมิเริ่มต้นที่อุปกรณ์ RTO ต้องการ ก๊าซไอเสียที่ร้อนแล้วจะถูกเผาไหม้ผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา ด้วยผลของตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิเริ่มต้นของการเผาไหม้ก๊าซไอเสียในวิธีการใช้อุปกรณ์ RTO จะอยู่ที่ประมาณ 250-300℃ ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิการเผาไหม้ของวิธีการเผาไหม้โดยตรงที่ 670-800℃ ดังนั้นการใช้พลังงานจึงต่ำกว่าวิธีการเผาไหม้โดยตรงมาก ในขณะเดียวกัน ภายใต้การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา ความร้อนที่เกิดขึ้นจากก๊าซหลังปฏิกิริยา ก๊าซอุณหภูมิสูงจะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอีกครั้ง และถูกทำให้เย็นลงโดยการแลกเปลี่ยนความร้อน และปล่อยออกสู่บรรยากาศโดยพัดลมที่อุณหภูมิต่ำกว่า เนื่องจากก๊าซไอเสียมีส่วนประกอบหลายอย่าง คุณภาพของอุปกรณ์ RTO จึงส่งผลโดยตรงต่อการทำงานและประสิทธิภาพการทำให้บริสุทธิ์ ดังนั้น มาตรฐานการปล่อยมลพิษจึงมีหลักการสองประการ ฟังก์ชันการทำงานของอุปกรณ์ RTO ทั้งหมดไม่ได้สมบูรณ์แบบ โดยมีเป้าหมายในการทำให้บริสุทธิ์ ดังนั้น ก๊าซไอเสียจึงมีอนุภาค ฝุ่นละออง ฮาโลเจน โลหะหนัก และสารประกอบอื่นๆ ซึ่งรบกวนการทำงานของอุปกรณ์ RTO และอาจทำลายประสิทธิภาพการทำให้บริสุทธิ์ได้ ดังนั้น สารประกอบเหล่านี้จึงต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์ก่อนเข้าสู่อุปกรณ์ RTO อุปกรณ์ RTO เป็นปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาในเฟสแก๊ส-ของแข็งโดยทั่วไป สาระสำคัญคือการออกซิเดชันของสารออกซิเจนที่ว่องไว ในกระบวนการของอุปกรณ์ RTO หน้าที่ของตัวเร่งปฏิกิริยาคือการลดพลังงานกระตุ้น และพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยามีผลในการดูดซับ ทำให้โมเลกุลของสารตั้งต้นมีความเข้มข้นบนพื้นผิวมากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและเร่งปฏิกิริยา ด้วยความช่วยเหลือของตัวเร่งปฏิกิริยา ก๊าซไอเสียสามารถเผาไหม้ได้โดยไม่มีเปลวไฟภายใต้เงื่อนไขของอุณหภูมิการจุดติดไฟที่ต่ำกว่า และถูกออกซิไดซ์และสลายตัวเป็น CO2 และ H2O พร้อมกับปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนมาก
ข้อควรระวังในการใช้งานอุปกรณ์ RTO oxidizer:
1. ไม่มีก๊าซกัดกร่อนในบริเวณติดตั้งอุปกรณ์เครื่องเผาไหม้ความร้อนแบบ RTO และมีมาตรการป้องกันฝนที่ดี
2. องค์ประกอบของก๊าซไอเสียต้องไม่มีสารต่อไปนี้: ไขมันที่มีความหนืดสูง เช่น ฟอสฟอรัส บิสมัท สารหนู พลวง ปรอท ตะกั่ว ดีบุก; ฝุ่นละอองที่มีความเข้มข้นสูง;
3. อุปกรณ์เครื่องออกซิไดเซอร์ RTO ต้องการแหล่งจ่ายไฟ: ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส 380 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิรตซ์
4. เมื่อเลือกอุปกรณ์ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบสร้างใหม่ ให้ระบุองค์ประกอบ ความเข้มข้น และอุณหภูมิขาเข้าและขาออกของก๊าซไอเสีย
คุณสมบัติของอุปกรณ์เผาไหม้ความร้อนแบบ RTO: การเผาไหม้ไอเสียโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยามีอุณหภูมิการจุดระเบิดต่ำและประหยัดพลังงาน เมื่อเทียบกับการเผาไหม้โดยตรง มีลักษณะเด่นคืออุณหภูมิการจุดระเบิดต่ำและการใช้พลังงานน้อย ในบางกรณีไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนจากภายนอกหลังจากถึงอุณหภูมิการจุดระเบิดแล้ว
ข้อดีและสถานะการใช้งานของเตาเผาขยะแบบ RTO:
ในการออกแบบเตาเผา RTO กระบวนการเร่งปฏิกิริยา ควรพิจารณาจากสถานการณ์เฉพาะ สำหรับปริมาณมาก ควรออกแบบกระบวนการก่อสร้างส่วนประกอบ เช่น การติดตั้งเครื่องอุ่นล่วงหน้าและเครื่องปฏิกรณ์ระหว่างท่อเชื่อมต่อ สำหรับปริมาณน้อย สามารถใช้เตาเผาเร่งปฏิกิริยาแบบผสมผสานระหว่างการอุ่นล่วงหน้าและการทำปฏิกิริยาได้ แต่ต้องให้ความสำคัญกับระยะห่างระหว่างส่วนอุ่นล่วงหน้าและส่วนทำปฏิกิริยา เตาเผา RTO มีการปล่อยมลพิษและก๊าซไอเสียที่แตกต่างกัน และมีกระบวนการทางเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน แต่ไม่ว่าจะใช้กระบวนการใดก็ตาม จะประกอบด้วยหน่วยกระบวนการดังต่อไปนี้ เมื่อเตาเผา RTO ทำงาน ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาของก๊าซเสีย ก๊าซเสียที่จะบำบัดนั้นง่ายต่อการผสมกับอากาศที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญ ดังนั้น ในด้านหนึ่ง จำเป็นต้องควบคุมอัตราส่วนการผสมของวัสดุและอากาศให้อยู่ในระดับต่ำ ในอีกด้านหนึ่ง ควรติดตั้งอุปกรณ์และมาตรการตรวจสอบสำหรับการเร่งปฏิกิริยา ติดตั้งตัวตรวจจับสัญญาณของระบบควบคุมอัตโนมัติที่ช่องระบายอากาศเพื่อตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซไอเสียที่ช่องระบายอากาศโดยอัตโนมัติและส่งข้อมูลความเข้มข้นไปยังตัวควบคุม PLC ตัวควบคุม PLC จะออกคำสั่งควบคุมตามข้อมูลที่ส่งมา เพื่อควบคุมการเปิดและปิดวาล์วอากาศเข้าและวาล์วเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาโดยอัตโนมัติ การทำให้บริสุทธิ์อย่างต่อเนื่องของชั้นดูดซับถ่านกัมมันต์เกิดขึ้นได้โดยการคายประจุของชั้นดูดซับถ่านกัมมันต์แบบเรียลไทม์ สำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่องในกระบวนการผลิต จะใช้ชุดอุปกรณ์ดูดซับและคายประจุสองชุดสลับกัน
1. ก๊าซเสียที่ถูกดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ จะถูกปลดปล่อยออกมาพร้อมกับก๊าซไอเสียหลังจากการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา จากนั้นก๊าซที่ถูกปลดปล่อยจะถูกส่งไปยังห้องเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาเพื่อการทำให้บริสุทธิ์ โดยไม่ต้องใช้พลังงานภายนอก ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และมีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานอย่างมาก
2. หลักการออกแบบ วัสดุ ประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียร โครงสร้างเรียบง่าย สะดวก ประหยัดพลังงาน และไม่ก่อให้เกิดมลพิษซ้ำซ้อน อุปกรณ์ใช้พื้นที่น้อยและมีน้ำหนักเบา เตียงดูดซับใช้โครงสร้างแบบลิ้นชัก สะดวกในการบรรจุและเปลี่ยนได้ง่าย
3. เตาเผาขยะแบบ RTO ใช้พลังงานน้อย เนื่องจากความต้านทานของชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาต่ำ จึงสามารถทำงานได้ด้วยพัดลมแรงดันต่ำ ไม่เพียงแต่ใช้พลังงานน้อยแต่ยังมีเสียงรบกวนต่ำอีกด้วย การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาต้องใช้ความร้อนจากไฟฟ้าในการเริ่มต้น หลังจากเริ่มการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแล้ว ความร้อนจากการเผาไหม้จะเพียงพอที่จะรักษาอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยา ในเวลานี้ ความร้อนจากไฟฟ้าจะหยุดลง และเวลาในการเริ่มต้นความร้อนจากไฟฟ้าอีกครั้งจะใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง
4. ห้องเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา RTO ใช้เซรามิกแบบรังผึ้งเป็นตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะมีค่า มีความต้านทานต่ำและมีประสิทธิภาพดี เมื่อความเข้มข้นของไอระเหยสูงกว่า 2000 PPm การเผาไหม้เองโดยธรรมชาติสามารถคงอยู่ได้
5. เตาเผาขยะ RTO ใช้วัสดุดูดซับถ่านกัมมันต์แบบใหม่ คือ ถ่านกัมมันต์แบบบล็อกรังผึ้ง ซึ่งใช้ในปริมาณอากาศมาก
สถานะการทำงานของการเผาไหม้ในเตาเผาขยะ RTO:
1. สถานะหยุดการเผาไหม้ การหยุดทำงานของอุปกรณ์เผาไหม้หมายความว่าอุปกรณ์ได้รับคำสั่งหยุดจากหน้าจอแสดงผล วาล์วแก๊สหลักจะปิดลง จากนั้นหลังจากระบบทำงานเสร็จสิ้น แก๊สที่เหลือจะถูกทำให้บริสุทธิ์และกระจายออกไป และแผ่นเผาไหม้จะถูกระบายความร้อนด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ หลังจากนั้นระยะหนึ่ง พัดลมจะปิดลง ตัวแปลงจะหยุดทำงาน และหัวเผาจะหยุดทำงาน
2. การตั้งค่าอัตราส่วนการเผาไหม้ต่ออากาศของเตาเผา RTO โดยทั่วไปแล้วช่วงของ "อัตราส่วนก๊าซ/อากาศ" ในเตาเผา RTO จะอยู่ระหว่าง 4% ถึง 11% ภายใต้สภาวะการเผาไหม้ เมื่ออัตราส่วนก๊าซ/อากาศอยู่ที่ 6% ก๊าซจะสามารถบรรลุผลการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาที่ดีได้ ดังนั้นระบบการเผาไหม้จึงไม่เพียงแต่บรรลุผลการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาที่ดีเท่านั้น แต่ยังบรรลุผลการเผาไหม้ที่ดีด้วย นอกจากนี้ยังสามารถบรรลุผลการเริ่มต้นที่ดีได้อีกด้วย อัตราส่วนก๊าซของระบบถูกควบคุมโดยวาล์วความดัน ดังนั้นเมื่อปริมาณอากาศของพัดลมเปลี่ยนไป อัตราส่วนการเผาไหม้/อากาศก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน เพื่อให้การเผาไหม้ของเตาเผา RTO เป็นไปตามที่ต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการเริ่มต้น ตราบใดที่เราปรับความถี่เอาต์พุตของตัวแปลง ก็สามารถบรรลุเวลาการเผาไหม้ของเปลวไฟที่ต้องการสำหรับการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาตามอัตราส่วนเชื้อเพลิง/อากาศที่เปลี่ยนแปลงไปได้
3. กระบวนการเริ่มต้นการเผาไหม้ เมื่อระบบควบคุมอยู่ในสถานะสแตนด์บาย อุปกรณ์จะได้รับคำสั่งป้อนเข้าเพื่อเริ่มต้น จากนั้นจะเข้าสู่สถานะการทำงานของการเผาไหม้ ระบบควบคุมจำเป็นต้องตรวจสอบข้างต้น จากนั้นจึงทำการไล่ก๊าซอีกครั้ง สัญญาณเอาต์พุตในอินเวอร์เตอร์จะควบคุมการหมุนของพัดลม เนื่องจากปริมาณอากาศส่วนใหญ่จะลดลงอย่างช้าๆ ด้วยความเร็วต่ำ เมื่ออากาศบริสุทธิ์พัดผ่านเตาเผาไหม้แบบจาน เพื่อตรวจสอบว่าไม่มีก๊าซตกค้างในเตา ในระหว่างกระบวนการจุดไฟ การทำงานเฉพาะคือจำเป็นต้องเริ่มต้นตัวแปลงความถี่ จากนั้นจำลองสัญญาณเอาต์พุต PLC เพื่อให้ความถี่ของตัวแปลงความถี่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตั้งแต่เริ่มต้น จนถึงความถี่หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นลดลงเพื่อทำการกวาดความถี่ให้เสร็จสมบูรณ์ เมื่ออุปกรณ์ส่งสัญญาณไฟไหม้ ตัวจุดไฟแรงดันสูงจะทำงานตามปกติ แต่จำเป็นต้องเปิดท่อจุดไฟเหนือวาล์วด้วย และควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการจุดไฟขนาดเล็ก เนื่องจากเซ็นเซอร์ UV ตรวจจับได้และจุดไฟเล็กๆ ขึ้น ซึ่งในขณะนั้นวาล์วหลักจะเปิดออก ในเวลานั้น เปลวไฟจะลุกไหม้บนแผ่นเตาเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาจนกระทั่งใกล้ถึงอุณหภูมิการจุดติดไฟ จากนั้นกระบวนการจุดติดไฟทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์ได้โดยการปิดวาล์วจุดติดไฟโดยตรงและเข้าสู่ขั้นตอนการปรับการเผาไหม้
4. การปรับอุณหภูมิการเผาไหม้ของเตาเผา RTO สำหรับการควบคุมอุณหภูมิของอุปกรณ์เผาไหม้ เราสามารถป้อนค่าผ่านหน้าจอแสดงผลข้อความ หรือเปลี่ยนความถี่เอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ และปรับปริมาณอากาศให้เหมาะสม ดังนั้น เมื่อปริมาณอากาศเพิ่มขึ้น อุณหภูมิการเผาไหม้จะสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้เดิม และ PLC ที่ควบคุมตัวแปลงความถี่จะลดความถี่เอาต์พุตลง ทำให้ลดการไหลของอากาศและรักษาอุณหภูมิของอุปกรณ์ทั้งหมดให้คงที่ หากความถี่เอาต์พุตของตัวแปลงน้อยกว่าค่าที่ตั้งไว้ แต่กำลังเอาต์พุตยังคงสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้ PLC จะเริ่มจับเวลา หากความถี่ลดลงถึงจุดที่ตั้งไว้ภายในเวลาที่กำหนด PLC จะยกเลิกการจับเวลา หากอุณหภูมิสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง PLC จะปรับต่อไปจนกว่าจะถึงค่าที่ตั้งไว้ หลังจากการทำงานแบบ PID แล้ว PLC จะควบคุมความถี่เอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ เมื่ออุณหภูมิไม่เพียงพอ ความถี่จะเพิ่มขึ้น จึงรักษาระยะเวลาหน่วงไว้บางส่วน
เตาเผา RTO ควบคุมด้วยตัวควบคุม PLC, จอแสดงผลข้อความ, ระบบควบคุมความเร็วแบบแปลงความถี่, ตัวจุดไฟ, เซ็นเซอร์อัลตราไวโอเลต, เทอร์โมคัปเปิล และอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ รวมถึงพัดลม นอกจากนี้ยังใช้ลิ้นปรับแรงดันศูนย์เพื่อปรับอัตราส่วนของก๊าซและอากาศ กระบวนการทำงานของระบบควบคุมไฟฟ้าการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาแบ่งออกเป็นสามสถานะ ได้แก่ สถานะการทำงานของหัวเผา สถานะหยุด และสถานะการตั้งค่าพารามิเตอร์ ในสถานะการทำงานจะแบ่งออกเป็นกระบวนการจุดไฟและกระบวนการเผาไหม้ อุณหภูมิจะถูกตรวจวัดโดยเทอร์โมคัปเปิลที่ติดตั้งไว้และส่งไปยังจอแสดงผลข้อความ
PLC มีโมดูลอินพุตและเอาต์พุตแบบอนาล็อก ตรวจจับสัญญาณการเผาไหม้ของเปลวไฟและสัญญาณอุณหภูมิจากเทอร์โมคัปเปิล หลังจากเปรียบเทียบสัญญาณที่ตรวจจับได้กับสัญญาณที่ตั้งไว้แล้ว จะใช้สัญญาณไฟฟ้า 0~10V ควบคุมความถี่เอาต์พุตของตัวแปลงความถี่เพื่อปรับความเร็วพัดลม รักษาอุณหภูมิการเผาไหม้ของหัวเผา นี่คือส่วนประกอบของระบบควบคุมเพื่อตั้งค่าเกณฑ์อุณหภูมิ ตรวจจับสัญญาณอุณหภูมิของหัวเผาโดยอัตโนมัติและเปรียบเทียบกับอุณหภูมิที่ตั้งไว้ ส่งสัญญาณเตือนต่างๆ หรือหยุดเครื่องโดยตรง หน้าจอแสดงผลสามารถแสดงอัตราการไหลของก๊าซ อุณหภูมิการเผาไหม้ และเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ได้
คำอธิบาย2