江蘇某新材料企業(yè)主要產(chǎn)品包括功能性薄膜材料、電子級(jí)膠黏材料、熱管理復(fù)合材料和薄膜包裝材料，隨著《江蘇省大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB32/4041-2021）的發(fā)布實(shí)施，要求“現(xiàn)有污染源自2022年7月1日?qǐng)?zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)的排放限值”，該企業(yè)于2021年啟動(dòng)廢氣治理提標(biāo)改造工程，新建了RTO蓄熱式氧化爐代替溶劑回收裝置治理涂布生產(chǎn)的有機(jī)廢氣。
1. 工程概況
該企業(yè)車間12條涂布生產(chǎn)線主要生產(chǎn)雙面膠帶、導(dǎo)電膠帶、保護(hù)膜、易拉膠帶、網(wǎng)格膠帶等涂布產(chǎn)品，廢氣主要成分為乙酸乙酯，甲苯及少量的丁酮等輔料。此次改造，為滿足更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)方需求，淘汰了現(xiàn)有低效的溶劑回收廢氣治理裝置，改為使用蓄熱式氧化爐RTO進(jìn)行處理。
2. 廢氣的性質(zhì)及排放控制
涂布生產(chǎn)運(yùn)行產(chǎn)出的有機(jī)廢氣，溫度在80～90℃，廢氣中的有機(jī)溶劑（主要成分為乙酸乙酯、甲苯）濃度達(dá)到3000～8700mg/m3，并含有少量硅油、塵埃、膠結(jié)物等物質(zhì)，廢氣平均熱值約23Kcal/m3；涂布頭區(qū)域收集的有機(jī)廢氣，廢氣溫度為常溫，廢氣中有機(jī)溶劑的濃度約為500～1500mg/m3，涂布區(qū)域在密閉房間內(nèi)完成，通過(guò)頂部排風(fēng)收集送入對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線，高濃度廢氣后續(xù)一起處理。配膠室廢氣屬無(wú)組織排放，廢氣濃度≤20mg/m3。
12條生產(chǎn)線滿負(fù)荷開機(jī)，風(fēng)量合計(jì)約為150000m3/h，廢氣中VOCs濃度與膠水中溶劑占比、涂層厚度、機(jī)速等有關(guān)，故廢氣風(fēng)量和VOCs濃度有明顯波動(dòng)，且呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。
在末端治理方面，改造后，利用蓄熱式氧化爐RTO進(jìn)行處理，執(zhí)行《江蘇省大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB32/4041-2021），非甲烷總烴≤120mg/m3，實(shí)際排放≤20mg/m3。
3. 蓄熱式氧化爐
蓄熱式熱力焚化爐又稱蓄熱式氧化爐，其原理是把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上，使廢氣中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水，氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。
本項(xiàng)目工程包含燃燒室、蓄熱室、布風(fēng)箱、燃燒器、燃燒器風(fēng)機(jī)、廢氣風(fēng)機(jī)、導(dǎo)熱油換熱器、煙氣混合箱、空氣儲(chǔ)罐、煙囪、廢氣管道、煙氣管道、熱工控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等，工程根據(jù)3T（溫度、時(shí)間、湍流）原則設(shè)計(jì)，確保廢氣在燃燒室內(nèi)充分氧化、熱解、燃燒。
系統(tǒng)包含RTO進(jìn)口管道配套泄爆片、LEL在線檢測(cè)冗余設(shè)置、防火閥，系統(tǒng)設(shè)置安全可靠的火焰監(jiān)測(cè)、多點(diǎn)溫度控制、多點(diǎn)壓力控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，極大保證了焚燒爐系統(tǒng)和周邊環(huán)境的安全。
在正常情況下，此項(xiàng)目廢氣能實(shí)現(xiàn)自供熱操作，不需要添加輔助燃料，如天然氣；廢氣濃度較高時(shí)，產(chǎn)生的余熱可以加熱導(dǎo)熱油和提供蒸汽供生產(chǎn)線使用，增加經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)杜絕了溶劑回收裝置現(xiàn)場(chǎng)無(wú)組織廢氣排放導(dǎo)致的異味溢散、產(chǎn)生高濃度有機(jī)廢水、新炭購(gòu)置及廢炭處置等弊端。
改造完成后，廢氣中VOCs去除效率大幅提升，在實(shí)際運(yùn)行中，RTO排氣VOCs在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示均值在6～10mg/m3范圍內(nèi)，產(chǎn)品換單造成的廢氣異常波動(dòng)排放亦控制在≤20mg/m3，極大提高了環(huán)境效益。