Descubra los sistemas avanzados de RTO (Oxidación Térmica Regenerativa) para el tratamiento eficiente de gases residuales de COV en la industria química del carbón. Nuestras soluciones reducen las emisiones, cumplen con las normativas ambientales y mejoran la eficiencia operativa. Descubra cómo nuestra tecnología RTO puede ayudar a su empresa a alcanzar un crecimiento sostenible.
La gasificación del carbón es la tecnología central de la industria química del carbón moderna.
Gasificación de carbón: se refiere a una reacción incompleta entre diversos tipos de carbón (coque) y agentes gasificantes portadores de oxígeno (H₂O, O₂, CO₂) en un gasificador. A alta temperatura y presión, se produce gas de carbón crudo compuesto de H₂, CH₃, CO₂, CO₂, N₂, trazas de H₂S, COS, etc.
Clasificación de los procesos de gasificación del carbón:
Proceso de lavado con metanol a baja temperatura: se utiliza metanol frío como disolvente de absorción, aprovechando la alta solubilidad del metanol en gases ácidos a bajas temperaturas, para eliminar los gases ácidos del gas de alimentación, principalmente CO2 y H2S.
El lavado con metanol a baja temperatura es un método desarrollado conjuntamente por Linde y Lurgi a principios de la década de 1950 para eliminar los gases ácidos de las materias primas. En 1954, se utilizó por primera vez para la purificación de gases en la industria de la gasificación presurizada de carbón en Sudáfrica.
Características de los gases de escape del lavado con metanol a baja temperatura:
Debido a que los gases de escape casi no contienen oxígeno, es necesario complementarlos con aire para satisfacer los requisitos de oxígeno para la oxidación completa de los gases de escape.
Principio para determinar la cantidad de aire suplementario:
1) Consideraciones de seguridad: análisis de riesgo de explosión
Según la Especificación Técnica para el Tratamiento de Gases de Residuos Orgánicos Industriales mediante el Método de Combustión con Almacenamiento Térmico, la concentración de materia orgánica que entra al dispositivo RTO debe ser inferior a 25% del LIE. Calcule el LIE de mezclas complejas de gases combustibles mediante la fórmula de Le Chatlier y, a continuación, compare la concentración de componentes combustibles en los gases de escape con el LIE de 25% para determinar la seguridad de dicha concentración.
2) Consideraciones sobre la tasa de purificación: “3T1O”
Generalmente, en el diseño, se ignora la influencia de los gases inertes. El límite inferior de explosividad de los gases de escape se calcula y la relación de dilución en aire se determina con base en la relación entre la concentración de gases de escape y el LIE de 25%. Este cálculo puede garantizar la seguridad intrínseca, pero el volumen de gases de escape es relativamente grande.
Debido a la presencia de una gran cantidad de gas inerte CO2 en el gas de escape de lavado con metanol a baja temperatura N2, una pequeña cantidad de componentes combustibles,
De acuerdo con el método de cálculo para una mezcla que contiene n gases inflamables y p gases inertes, se puede determinar que el gas de escape mixto de baja calidad de gases inflamables e inertes no es inflamable ni explosivo.
Por lo tanto, los gases de escape del lavado con metanol a baja temperatura no tienen límites explosivos superiores o inferiores.
La cantidad de reposición de aire para los gases residuales del lavado con metanol a baja temperatura se puede determinar en función de que el contenido de oxígeno de los gases de combustión después de la oxidación completa sea mayor que 3%.
El gas de escape mixto está diseñado para la suplementación de oxígeno en función del balance de materiales, con un contenido de oxígeno de alrededor de 5% en los gases de combustión.
Comparación entre la concentración de componentes combustibles en los gases de escape después de la suplementación de oxígeno y el límite explosivo inferior de los gases de escape (excluidos los gases inertes)
1) Bajo volumen de gases de escape
2) Volumen de aire de suplementación de oxígeno
Xinye Energy Chemical’s 525,000 tons/year methanol unit uses crushed coal pressurized gasification technology. In addition to the main components CO2 and N2, the low-temperature methanol washing exhaust gas also contains methane, non-methane total hydrocarbons, CO, methanol, etc. This exhaust gas is currently discharged through the boiler chimney. According to environmental protection requirements, VOCs removal treatment is required. In addition, the polyoxymethylene unit also has three exhaust gases that need to be treated.
Based on the characteristics of combustible components in exhaust gas, our engineers have decided to adopt the treatment technology route of “RTO purification+medium pressure steam waste heat boiler for heat recovery”; According to our company’s unique “Le Chater&Inert Gas Correction Theory Safety Air Distribution Algorithm”, we have decided to select a 270000 air volume rotary valve RTO, with an oxygen content of 5% in the exhaust gas after incineration; Simultaneously select a 5.1MPa/46T steam boiler with a 120 meter end chimney design to reduce the impact of exhaust emissions on the factory environment;
El dispositivo principal adopta una única válvula rotativa RTO de 270.000 volúmenes de aire, de diseño cuadrado, equipada con 3 válvulas rotativas de distribución de aire y 36 cámaras de almacenamiento de calor.
| Cálculo de los límites de explosividad de la parte combustible de una mezcla | |
| Fórmula de Richard Chateli: Lf = 100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln） | |
| Límite de explosión de gas mixto Lf, % | 4.26 |
| 25%LEL | 1.065 |
| Concentración total de componentes combustibles | 2.777 |
Distribución de aire convencional: La concentración de componentes combustibles se reduce a <1.065, lo que significa que la distribución de aire debe ser 2,6 veces mayor y el volumen de aire total alcanza los 330.000.
Considerando solo el suministro de oxígeno, el suministro de aire es de 100.000 y el volumen total de aire es de 220.000.
1. Fondo de aire, el límite inferior de explosión a 900 ℃ es 25%LEL;
2. Fondo inerte, no inflamable y no explosivo a temperatura ambiente, ¿pero a alta temperatura?
| Parámetros de rendimiento | Válvula rotativa RTO | Válvula de elevación RTO |
| Volumen de aire | 300.000 Nm³/h | 300.000 Nm³/h |
| Estructura de la válvula direccional | válvula rotatoria | válvula de elevación |
| Número de válvulas inversoras | 3 | 27 |
| Frecuencia de choque de conmutación de la válvula de inversión | Funcionamiento continuo sin descargas eléctricas | 6,48 millones de veces al año |
| Número de camas de almacenamiento de calor | 36 | 9 |
| Volumen de aire por cámara | 20000 Nm³/h | 75000 Nm³/h |
| Área de la sección transversal de una cámara de almacenamiento de calor individual | 3㎡ | 14㎡ |
| Peso de llenado de cerámica de almacenamiento de calor de una sola cámara | 3300 kilos | 15600 kilogramos |
| Número de quemadores (piezas) | 3 | 5 |
| Ocupación (largo*ancho) | 26 m × 8 m | 48 m × 5 m |
√ Principales indicadores técnicos de protección ambiental
| Nombre del parámetro | Datos |
| Gases de escape con bajo contenido de metano/10.000 m³/h | 10.8-12.5 |
| Aire suplementario de oxígeno/10.000 m³/h | 10.5-11.5 |
| Contenido de oxígeno en gases de combustión a baja temperatura% | 5 |
| Temperatura del horno℃ | 960-990 |
| Óxidos de nitrógeno de escape mg/m³ | 4.5-10 |
| Hidrocarburos totales no metánicos de escape mg/m³ | 40-60 |
√ Principales indicadores económicos
| Nombre del parámetro | Datos |
| Distribución de potencia instalada | 1200 kW/h |
| Costo de la electricidad | 4,8 millones de yuanes al año |
| Salida de vapor de la caldera de calor residual | 45 toneladas por hora |
| Parámetros de Steam | 4,9 MPa, 420 ℃ |
| Precio de Steam | 120 yuanes/t |
| Beneficios económicos directos | 43,2 millones de yuanes al año |
| Reducción del consumo de carbón crudo | 50.000 toneladas/año |
| Reducción de las emisiones de carbono | 860.000 toneladas/año |