这个110,000平方英尺的RTO系统为休闲汽车制造商提供了极大的流程灵活性。该公司有超过25个排气堆栈点源,可以直接用于RTO系统,以减少VOC。


太平洋西北地区以其原始和清洁的环境而闻名,这吸引了大量新居民的涌入和随后工业加工业务的增长。为了保持清洁空气标准,许多工业精整厂和喷涂厂扩大了业务范围,同时利用双室再生热氧化剂(RTO)技术实现了符合挥发性有机化合物(VOC)排放的成本效益的空气质量标准。

再生热传递非常节能,对于大多数RTO系统,在全流量下,通常额定95%的空气侧初级热回收效率。图1说明了双腔RTO系统的运行情况。过程VOCs从喷雾室捕获,并通过管道输送到RTO强制通风风机,在那里它们进入RTO锥阀流量控制室。VOCs通过第一个传热床循环,在RTO燃烧室中,在1500-1600°F的温度下氧化或纯化,保留时间至少为0.75秒。第二层中的高温陶瓷介质在经过第二层陶瓷介质并进入烟囱时,被1500-1600°F的净化燃烧室空气预热,在那里它作为无害的水蒸气离开RTO。

rto有多种形状、大小、床的配置(单床、双室、三室、五室、七室等)和陶瓷介质类型。随机陶瓷介质已经成功地用于玻璃工业的高温传热超过一个世纪,自1970年以来也被有效地用于RTO应用。今天许多RTO供应商也使用高速陶瓷结构块介质。然而,结构化介质的成本通常是随机填料的三到五倍,需要更长的热启动或冷启动时间,并且在RTO系统中安装和移除的劳动强度也要高得多。

下面的案例研究总结了三家太平洋西北地区的工业精加工公司,他们成功地安装了双室RTO技术,采用低压降随机填料传热介质和凸形阀流量控制,以减少VOC并符合要求。

图1。双腔RTO系统的工作原理图。

休闲车喷漆室涂层

2001年,俄勒冈州一家主要的休闲车(RV)制造商扩大并巩固了其油漆车间业务,以满足其定制涂层和油漆休闲车产品线不断增长的需求。制造商选择了双模块110,000 cfm双室RETOX®RTO系统,该系统具有低压降95%的主要热回收陶瓷传热介质。该系统包括定制设计的具有以太网功能的控件,可由RTO供应商全天候提供实时数据记录和远程遥测服务诊断支持。

RTO系统为制造商提供了显著的工艺灵活性,制造商有超过25个排气堆点源,可以在需要时定向到RTO系统。双室RTO系统可减少99%的挥发性有机化合物和有害空气污染物(HAPs),同时还使油漆车间可以选择使用溶剂型或水性涂料。如果只有少数油漆室计划应用溶解性漆面,则RTO系统可以调低,流量由双交流变频驱动器自动平衡,该驱动器感知双室RTO上游的进口管道压力。这一功能使油漆车间能够经济有效地处理最小12,000立方英尺/秒的流量,最大容量为110,000立方英尺/秒。

双室RTO系统还为制造商提供了一个完整的“烘烤”功能,允许油漆车间定期提高RTO介质温度,燃烧掉可能积聚在RTO介质冷表面上的任何有机油漆固体。即使每个喷漆室都有多个过滤器,有机固体涂料也可以从整理过程中携带下来。通过定期检查床层压降,可编程控制器可以直观地检查和监控RTO中的任何过度喷雾积聚。在过去,该制造商使用了旋转浓缩器消减技术。然而,集中器介质上的有机涂料和固体掩藏导致多次停机,使得旋转集中器比RTO系统更需要维护,可靠性也更低。

带有公共堆栈的双模块双室RTO系统已进行了99% VOC减排的测试,并且还可以在无焰无氮氧化物(NOx)模式下运行。RTO的补充天然气喷射(NGI)能力不需要燃烧器和燃烧风机在最初一小时的油漆车间燃烧器冷启动后运行,因此不会产生任何燃烧器燃烧的NOx副产物。

这种22500 scfm双室RTO系统为西雅图地区的门窗制造商提供了超过99%的苯乙烯和酒精HAPs VOC控制。

窗户制造和乙烯基拉挤

2004年,西雅图地区一家不断发展的门窗制造商选择了一个22500立方厘米的双室RTO系统,用于减少乙烯基拉挤和涂层操作中的苯乙烯和酒精VOCs。几条乙烯基涂层线被消耗到通向RTO系统的公共管道头。该系统提供超过99%的挥发性有机化合物控制苯乙烯和酒精的HAPs。整体交流变速驱动器与进口压力控制提供自动RTO系统操作,从最大22500 scfm流量下降到最小5500 scfm工艺流量。

对其产品的高需求导致窗户制造商要求RTO供应商坚持12周的快速发货周期,然后是两周或更短的安装计划。大量的车间组装允许RTO供应商在不到三天的时间内安装双室RTO。系统安装和系统平衡的最小停机时间为窗户制造商提供了更高的生产可用性,同时允许公司达到VOC合规。

与当今大多数精益制造和精加工业务一样,窗户制造商没有大量的工程和维护人员,因此其VOC减排技术必须既可靠又易于维护,以提供最大的生产力。双室RTO在运行的前三年几乎没有停机时间。由于低压随机填料陶瓷介质热交换器的一次热回收效率高达95%,系统的能源成本最低。该装置还使用集成的RTO烘烤功能来常规挥发任何可能冷凝的苯乙烯聚合物。RTO能够破坏苯乙烯等“高锅炉”聚合物成分,这是制造商选择该技术而不是碳浓缩器和旋转浓缩器的主要原因,后者无法在如此困难的精加工环境中提供低维护和合规性的可靠记录。

这种120,000立方英尺的双室RTO为木质橱柜制造商提供了低能耗和低维护的平衡,同时提供了极高的VOC减排。

木柜喷涂与整理

2005年3月,华盛顿州一家主要的木柜制造商选择了120,000立方英尺的双室RTO系统,以符合联邦环境保护署(EPA)最大可实现控制技术(MACT)规定。该公司新的53.4万平方英尺的木柜精加工和喷涂设施,包括30多个喷涂室和喷涂站,将于2005年夏末投入使用。

机柜制造商的技术项目经理评估了各种RTO、集中器和碳技术的空气符合性。2022世界杯八强水位分析经过广泛的评估,项目经理选择了双室RTO系统,因为它具有最低的RTO能源消耗和压降。额外的好处包括在非常高的水平上灵活地减少VOCs,而不需要许多旋转浓缩器系统所需的碳或沸石维护的昂贵停机时间。

虽然预过滤是为每个喷涂室设计的,但每个RTO模块都具有烘烤功能,以去除任何有机物或油漆残留物,这些有机物或油漆残留物可能随着时间的推移凝结在传热介质的冷表面。通过RTO供应商定制的集成遥测数据记录系统,通过常规检查整个RTO层的压降来监测任何有机或颗粒积聚。

与其他三室和五室RTO设计相比,低压降双室RTO设计为制造商节省了120多扇电机马力。与其他高压降RTO设计相比,这一节省相当于每年降低电力成本72,000美元以上(以工厂目前的电价为8美分/千瓦)。与其他燃烧器燃烧的RTO设计相比,双室RTO系统每年还节省了超过23.5万美元的天然气(按每百万立方英尺天然气6.20美元计算),这是由于该系统的无焰天然气注入(NGI)操作,不需要燃烧风机或明火操作。该机柜制造商的项目经理指出,无焰操作“也提供了无nox操作,这让空气监管机构感到满意”。

此外,RTO供应商的技术团队协助制造商及其喷漆室供应商优化VOC捕获、管道系统和PLC控制系统设计。RTO供应商通过实施专有的喷雾室流量降低设计,进一步降低了系统的能源成本。根据NFPA标准,通过将具有超低VOC负荷的有人喷涂室废气级联到无人喷涂室,从喷涂室和涂层源的原始最大流量成功地从185,000立方英尺/秒降低到120,000立方英尺/秒。“这种解决方案大大降低了系统能源成本;制造商现在每月使用不到8800美元的天然气投入来销毁VOCs,”Adwest Technologies的技术项目经理Richard Whitford说。2022世界杯八强水位分析

柜式工厂如期启动,并符合低于预期的RTO能源成本。项目团队将他们的成功归功于对太平洋西北地区其他喷涂厂和精加工厂的广泛技术审查和参考访问。“现场参考访问使我们能够了解(其他设施)VOC减排系统的运行情况,以及能源和维护成本。我们评估了其他一些声称运营成本更低的技术,但它们2022世界杯八强水位分析远不如我们的RTO系统可靠。如果一项技术需要频繁使用昂贵的添加剂,或者不能破坏我们广泛的VOC溶剂配方,包括高锅炉化合物,那么低的理论能源成本有什么好处呢?我们的双室RTO为我们提供了低能耗和低维护的良好平衡,同时还提供了非常高和一致的VOC减排,”一位油漆车间团队成员说。

双腔RTO柔性整理器

这三个案例研究说明了双室RTO技术可以为工业精加工作业提供高水平的VOC减排。双室RTO系统通常也比三室和五室RTO、旋转RTO设计和旋转集中器系统更便宜,而且双室设计占地面积小,需要最小的安装空间和成本。双室rto为当今的工业精加工提供节能,可靠的操作,最低限度的工厂服务要求。