Descoperiți sisteme avansate RTO (oxidator termic regenerativ) pentru tratarea eficientă a gazelor reziduale COV din industria chimică a cărbunelui. Soluțiile noastre reduc emisiile, respectă reglementările de mediu și sporesc eficiența operațională. Aflați cum tehnologia noastră RTO vă poate ajuta afacerea să realizeze o creștere durabilă.
Gazificarea cărbunelui este tehnologia de bază a industriei chimice moderne a cărbunelui.
Gazificarea cărbunelui: se referă la o reacție incompletă între diferite tipuri de cărbune (cocs) și agenți de gazificare care transportă oxigen (H2O, O2, CO2) într-un gazificator. La temperaturi ridicate și o anumită presiune, se produce în final gaz de cărbune brut compus din H2, CH4, CO, CO2, N2, urme de H2S, COS etc.
Clasificarea proceselor de gazificare a cărbunelui:
Procedeu de spălare cu metanol la temperatură joasă: utilizarea metanolului rece ca solvent de absorbție, utilizând solubilitatea ridicată a metanolului în gaze acide la temperaturi scăzute, pentru a îndepărta gazele acide din gazul de alimentare, în principal CO2 și H2S.
Spălarea cu metanol la temperatură joasă este o metodă dezvoltată în comun de Linde și Lurgi la începutul anilor 1950 pentru a elimina gazele acide din gazele de materie primă. În 1954, a fost utilizată pentru prima dată pentru purificarea gazelor în industria de gazificare sub presiune a cărbunelui din Africa de Sud.
Caracteristicile gazelor de eșapament de spălare cu metanol la temperatură joasă:
Deoarece gazele de eșapament nu conțin aproape deloc oxigen, este necesară suplimentarea gazelor de eșapament cu aer pentru a satisface necesarul de oxigen pentru oxidarea completă a acestora.
Principiul de determinare a cantității de aer suplimentar:
1) Considerații de siguranță: analiza riscului de explozie
Conform Specificației Tehnice pentru Tratarea Gazelor Organice Reziduale Industriale prin Metoda de Ardere Termică și Stocare, concentrația de materie organică care intră în dispozitivul RTO trebuie să fie sub 25% din limita inferioară de explozie. Calculați limita inferioară de explozie a amestecurilor complexe de gaze combustibile folosind formula Le Chatlier, apoi comparați concentrația componentelor combustibile din gazele de eșapament cu valoarea LEL de 25% pentru a determina siguranța concentrației componentelor combustibile din gazele de eșapament.
2) Considerații privind rata de purificare: „3T1O”
De obicei, proiectate fără a lua în considerare influența gazelor inerte, se calculează limita inferioară de explozie a gazelor de eșapament, iar raportul de diluție a aerului se determină pe baza relației dintre concentrația gazelor de eșapament și LEL-ul 25%. Acest calcul poate asigura siguranța intrinsecă, dar volumul gazelor de eșapament este relativ mare.
Datorită prezenței unei cantități mari de gaz inert CO2 în gazul de eșapament N2 provenit de la spălarea cu metanol la temperatură scăzută, o cantitate mică de componente combustibile,
Conform metodei de calcul pentru un amestec care conține n gaze inflamabile și p gaze inerte, se poate determina că gazele de eșapament amestecate de calitate inferioară, formate din gaze inflamabile și inerte, sunt neinflamabile și neexplozive.
Prin urmare, gazele de eșapament provenite de la spălarea cu metanol la temperatură joasă nu au limite superioare sau inferioare de explozie.
Cantitatea de aer necesar pentru gazele reziduale de spălare cu metanol la temperatură joasă poate fi determinată pe baza conținutului de oxigen al gazelor de ardere după oxidarea completă, care este mai mare de 3%.
Gazele de evacuare amestecate sunt concepute pentru suplimentarea cu oxigen pe baza bilanțului de materie, cu un conținut de oxigen de aproximativ 5% în gazele de ardere.
Comparație între concentrația componentelor combustibile din gazele de eșapament după suplimentarea cu oxigen și limita inferioară de explozie a gazelor de eșapament (excluzând gazele inerte)
1) Volum redus de gaze de eșapament
2) Volumul de aer pentru suplimentarea cu oxigen
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;
Dispozitivul principal adoptă o singură valvă rotativă RTO cu un volum de aer de 270.000, cu configurație pătrată, echipată cu 3 valve rotative de distribuție a aerului și 36 de camere de stocare a căldurii.
| Calculul limitelor de explozie ale părții combustibile a unui amestec | |
| Formula lui Richard Chateli: Lf=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln） | |
| Limita de explozie a gazelor mixte Lf, % | 4.26 |
| 25%LEL | 1.065 |
| Concentrația totală de componente combustibile | 2.777 |
Distribuția convențională a aerului: Concentrația componentelor combustibile este redusă la <1,065, ceea ce înseamnă că distribuția aerului trebuie să fie de 2,6 ori mai mare, iar volumul total de aer ajunge la 330.000.
Considerând doar alimentarea cu oxigen, alimentarea cu aer este de 100.000, iar volumul total de aer este de 220.000.
1. Aer de fond, limita inferioară de explozie la 900℃ este 25%LEL;
2. Fundal inert, neinflamabil și neexploziv la temperatura camerei, dar la temperatură ridicată?
| Parametrii de performanță | Supapă rotativă RTO | Supapă de ridicare RTO |
| Volumul de aer | 300.000 Nm³/h | 300.000 Nm³/h |
| Structura supapei direcționale | Supapă rotativă | Supapă de ridicare |
| Numărul de supape de inversare | 3 | 27 |
| Frecvența șocului de comutare a supapei de inversare | Funcționare continuă fără șocuri | 6,48 milioane de ori/an |
| Numărul de paturi de stocare a căldurii | 36 | 9 |
| Volum de aer per cameră | 20000 Nm³/h | 75000 Nm³/h |
| Aria secțiunii transversale a unei singure camere de stocare a căldurii | 3㎡ | 14㎡ |
| Greutatea de umplere a ceramicii de stocare a căldurii cu o singură cameră | 3300 kg | 15600 kg |
| Număr de arzătoare (bucăți) | 3 | 5 |
| Ocupare (lungime*lățime) | 26m × 8m | 48m × 5m |
√ Principalii indicatori tehnici de protecție a mediului
| Numele parametrului | Date |
| Gaze de eșapament cu conținut scăzut de metan/10.000 m³/h | 10.8-12.5 |
| Supliment de oxigen în aer/10.000 m³/h | 10.5-11.5 |
| Conținut de oxigen în gazele de ardere la temperatură scăzută % | 5 |
| Temperatura cuptorului ℃ | 960-990 |
| Oxizi de azot din gazele de eșapament mg/m³ | 4.5-10 |
| Hidrocarburi totale nemetanice din gazele de eșapament mg/m³ | 40-60 |
√ Principalii indicatori economici
| Numele parametrului | Date |
| Putere de distribuție a energiei instalată | 1200 kW/h |
| Costul energiei electrice | 4,8 milioane de yuani/an |
| Producția de abur a cazanului de căldură reziduală | 45t/h |
| Parametrii aburului | 4,9 MPa, 420 ℃ |
| Prețul Steam | 120 de yuani/t |
| Beneficii economice directe | 43,2 milioane de yuani/an |
| Reducerea consumului de cărbune brut | 50.000 de tone/an |
| Reducerea emisiilor de carbon | 860.000 de tone/an |