1-RCO工藝簡介

1.1工藝流程

某化工企業(yè)的聚乙烯裝置以乙烯為主要原料，以丙烯和丙醛為調(diào)整劑，在反應(yīng)溫度270～330℃、反應(yīng)壓力220～300MPa（G）條件下生產(chǎn)聚乙烯產(chǎn)品，通過氣力輸送將擠壓造粒后合格的聚乙烯顆粒進行包裝。在氣力輸送過程中，主要成分為乙烯，廢氣進入RCO裝置進行催化氧化處理，滿足排放標準后進行排放。

來自脫氣料倉的廢氣首先經(jīng)過一組袋式過濾器進行初步過濾，收集廢氣中的聚乙烯粉塵在袋式過濾器底部收集罐內(nèi)。初步潔凈的廢氣進入氧化爐燃燒室內(nèi)，并通過蓄熱床層進行預(yù)熱，達到催化氧化溫度后，通過催化劑的作用在氧化爐內(nèi)進行催化氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，處理后的尾氣在燃燒室出口與新進入的廢氣進行熱量交換，隨后通過排放煙囪進行排放，并對排放指標的非甲烷總烴、氮氧化物、煙塵等進行實時監(jiān)測。

在RCO裝置運行初期，通過點火噴嘴點燃燃料氣對整個燃燒室爐膛進行升溫操作，直至滿足反應(yīng)溫度。RCO裝置設(shè)置2組燃燒室，并通過兩進兩出的提升閥交替運行，實現(xiàn)進出口廢氣熱量交換，節(jié)約能耗。當RCO裝置運行出現(xiàn)故障后，在入口直接切換至排放煙囪，進行無處理排放，直至燃燒室溫度滿足燃燒條件后，再次切回催化氧化處理流程。

1.2RCO工作原理

當生產(chǎn)廢氣進入RCO裝置燃燒室后，在氧化爐內(nèi)形成一種氣-固相反應(yīng)體系，使廢氣中的VOCs組分與反應(yīng)爐中的催化劑形成更加均勻的均相分散體系。在催化氧化過程中，首先因催化劑的吸附作用，將廢氣中的VOCs組分聚集在催化劑表面，形成中間活性中心，不僅提高了催化劑表面的反應(yīng)物濃度，也因形成的中間活性物質(zhì)較原VOCs組分具有較高的反應(yīng)活性，從而使催化氧化反應(yīng)所需的活化能大幅降低，能夠在較低的反應(yīng)溫度下進行催化氧化反應(yīng)，同時因催化劑表面中間活性物濃度增加，也加快了催化氧化反應(yīng)速率，VOCs組分與氧氣在催化劑活性中心發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，并放出熱量，達到裝置廢氣的清潔化、無害化排放。

1.3選擇RCO的必要性

在處理VOCs的實際應(yīng)用中，許多企業(yè)采用直接熱氧化技術(shù)RTO，該技術(shù)是使用液化氣、天然氣等將反應(yīng)爐膛加熱至800℃左右，使廢氣中的有機組分氧化分解成CO2和H2O直接排放。近年來，隨著企業(yè)對處理VOCs技術(shù)的研究尤其對催化劑的開發(fā)取得進步，RCO普遍應(yīng)用到VOCs處理工藝中。相較于RTO處理工藝，RCO具有許多明顯優(yōu)勢，燃燒溫度為300～500 ℃，明顯低于RTO所需的燃燒溫度800～1000℃，在燃燒爐內(nèi)不必維持高溫，減少了燃燒物質(zhì)的消耗，反應(yīng)產(chǎn)物基本沒有NOX，且RCO投資金額約為RTO的80%。

綜上所述。RCO具有反應(yīng)溫度低、安全性高、運行成本低等優(yōu)點。但RCO也存在對處理物質(zhì)選擇性小的弊端，一般處理碳氫化合物效果較好，處理成分復(fù)雜的有機物時，往往會因為其中一些未知組分發(fā)生不明化學反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑中毒或者活性降低，進而影響廢氣處理效果。高壓聚乙烯裝置產(chǎn)生的廢氣中主要是烴類和微量的醛類物質(zhì)，因此采用RCO能夠有效處理廢氣中的有機物質(zhì)，使之生成無害物質(zhì)，做到清潔生產(chǎn)、無害排放。

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