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催化燃燒在印制電路板行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)
編輯:啟綠環(huán)保 瀏覽: 時(shí)間:2018-08-01
近年來,蓄熱式焚燒爐簡稱"RTO",因其凈化效率高、熱回收效率高、適用面廣、維護(hù)成本低等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)廢氣處理。
它既可以有效地處理有機(jī)廢氣使其滿足環(huán)保要求后達(dá)標(biāo)排放,又使得低溫?zé)煔庵休虾挠酂崮芰康靡杂行Щ厥铡?
1、RTO焚燒爐工藝特點(diǎn)
低溫有機(jī)廢氣經(jīng)預(yù)熱室吸熱升溫后,進(jìn)入燃燒室(氧化室)高溫焚燒伽熱升溫至800°C),使廢氣中的VOCs在燃燒室氧化分解成CO2和H2O。氧化后的高溫氣體流經(jīng)另一個(gè)蓄熱室,與其中的陶瓷蓄熱體進(jìn)行熱交換后排放。蓄熱室蓄存的熱量則用于預(yù)熱新進(jìn)入的有機(jī)廢氣,經(jīng)過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩(wěn)定。
熱氧化法是應(yīng)用熱氧化和催化氧化技術(shù)來破壞排放物中的有機(jī)物的方法,同其他熱氧化技術(shù)相比,RTO的典型特征在于它使用了蓄熱陶瓷材料或其他高密度惰性材料吸收排放的廢氣能量并存儲,再將能量釋放給進(jìn)來的低溫氣體,而非采用管殼式換熱氧化技術(shù)進(jìn)行兩種流體間的換熱,其本質(zhì)是將有機(jī)廢氣分解成無毒無害的CO2和H2O,RTO熱回收效率可達(dá)到98%以上。
2、印制電路板行業(yè)廢氣特點(diǎn)及處理現(xiàn)狀
PCB按布線層次可分為單面、雙面印制線路板及多面板三類。線路板生產(chǎn)工序復(fù)雜,涉及工藝范圍廣。譬如,從簡單的機(jī)械加工到復(fù)雜的機(jī)械加工,既有普通的化學(xué)反應(yīng),還有光化學(xué)、電化學(xué)、熱化學(xué)等系列工藝。
PCB生產(chǎn)過程中,主要廢源有:生產(chǎn)過程中蝕刻工序產(chǎn)生的廢氣:線路板開料、切割過程中產(chǎn)生的粉塵;線路板印刷及烘干過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣:抗氧化過程產(chǎn)生的廢氣等。根據(jù)PCB制造行業(yè)的生產(chǎn)工藝特點(diǎn),可將廢氣分大致分為三種類型,即:酸堿性廢氣、粉塵廢氣、揮發(fā)性有機(jī)廢氣。
線路板生產(chǎn)過程中涂膠、烘烤等工序產(chǎn)生的有機(jī)廢氣全部揮發(fā),因此有機(jī)度氣產(chǎn)生量大。通常這部分度氣要么未經(jīng)處理直接排放,要么采用“活性炭吸附處理后高空排放。目前,處理VOCs的技術(shù)工藝有多種,不同技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍也不同。
吸附、催化燃繞、生物處理熱力燃燒、等離子體等方法在國內(nèi)外工業(yè)VOCs氣體處理領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。采用活性炭吸附法以其投資省見效快,處理效果好而成為目前電路板印制行業(yè)爭化有機(jī)廢氣的主要方法,但該法容易飽和,且產(chǎn)生較多的廢活性炭,造價(jià)高。催化燃燒熱力燃燒、吸附對所處理的VOCs種類表現(xiàn)出普適性而生物處理冷凝膜分離則表現(xiàn)出一定的偏好和選擇。
3、RTO尾氣處理在線路板生產(chǎn)工藝上的應(yīng)用
以廣東某PCB生產(chǎn)項(xiàng)目為例,該項(xiàng)目RTO有機(jī)廢氣處理量為10000 Nm3/h,有機(jī)廢氣經(jīng)能量回收處理后最終排煙溫度可降低至125°C。
本工程根據(jù)RTO煙氣余熱利用技術(shù)的機(jī)理:將涂膠生產(chǎn)線所在車間涂膠、烘烤(烘烤工序熱源為飽和水蒸汽等設(shè)備連接風(fēng)管 ,采用密閉方式收集各工字揮發(fā)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣約150~ 160,并在引風(fēng)機(jī)的作用下,通過涂膠生產(chǎn)線連接至RTO。先以天然氣引燃啟動(dòng)RT0系統(tǒng),進(jìn)行高溫焚燒處理,使氧化爐內(nèi)的溫度達(dá)到800°C左右。廢氣燃燒分解后產(chǎn)生的大量熱能,一部分熱量被RTO內(nèi)部的陶瓷蓄熱體蓄存,用以維持蓄熱氧化室自身較高的溫度,確保涂膠生產(chǎn)線-旦運(yùn)轉(zhuǎn),有機(jī)物便可在焚燒爐內(nèi)氧化分解生成**和水;其余部分熱量則輸送到RTO余熱鍋爐用于產(chǎn)生飽和蒸汽,回送到生產(chǎn)車間作為烘烤工序的熱源,*煙溫降至250°C后外排。
煙氣換熱器出口的煙溫較高,將影響排煙余熱利用的經(jīng)濟(jì)性。理論上,250%C的廢氣仍然有一定的能量梯度利用空間,也就是說煙溫仍可進(jìn)步降低。然而,值得一提的是,RTO回收煙氣熱量有一定限度,并非排煙溫度越低越好,低溫?fù)Q熱器表面金屬壁溫度一旦低于煙氣露點(diǎn)溫度,將很容易造成換熱器內(nèi)部煙氣冷凝,從而導(dǎo)致設(shè)備堵塞和低溫腐蝕。安全起見,最終排入大氣的煙溫必須控制在120°C以上,考慮到低溫腐蝕的影響,并預(yù)留5°C以上的裕量,本項(xiàng)目控制煙囪出口排煙溫度在125°C。
為了充分利用250°C到125°C這部分煙氣熱能,進(jìn)步回收RT0余熱鍋爐尾部煙氣能量,通過在RTO余熱鍋爐新增旁路排煙管道上安裝臺熱管省煤器和一臺熱管蒸發(fā)器,同時(shí)將引自軟水箱的65°C軟水作為介質(zhì),軟水被加熱轉(zhuǎn)換成0.7MPa的低壓飽和蒸汽,輸送至主機(jī)房供溴化鋰制冷機(jī)組使用,能量得到充分利用,無富裕蒸汽排放。
此時(shí)煙溫降低到125°C后排入大氣,不僅有效回收了熱能,而且溴化鋰制冷機(jī)組可代替原有電能制令機(jī)組制冷,節(jié)約電能。
5、結(jié) 論
PCB生產(chǎn)中線路板絲印過程油墨固化所需時(shí)間較長 ,為規(guī)遍因建設(shè)較長的烘烤通道而擴(kuò) 大生產(chǎn)線占地面積,企業(yè)通常都使用間歇式烘箱 ,間歇式烘烤的特性使得有機(jī)廢氣濃度產(chǎn)生間歌性變化,通過在RTO裝置前增加緩沖罐可改善氣量波動(dòng)大和RTO裝置運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。
工程實(shí)踐證明,項(xiàng)目符合工廠實(shí)際,不失為一種處理有機(jī)尾氣行之有效之途徑,RTO余熱鍋爐排放的廢氣溫度和濃度較高,還可進(jìn)行次余熱回收,使能量盡可能得到充分利用,基本實(shí)現(xiàn)無二次排。
來源:東莞市啟綠環(huán)保技術(shù)有限公司
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