蓄热式焚烧炉处理二苯甲酰甲烷 ( DBM ） 和硬脂酰苯甲酰甲烷 （ SBM ）挥发性有机物

二苯甲酰甲烷（DBM）和硬脂酰苯甲酰甲烷（SBM）的生产流程较长，有酯化、缩合、酸化、浓缩、分离、烘干、包装等过程。SBM 的生产过程中，在结晶时利用甲苯做溶剂，板框压滤时再用少量甲醇洗涤，压滤后的物料干燥物失重约3.5%，湿物料采用气流烘干、旋风分离、布袋除尘工艺，烘干后产品干燥失重不大于 0.3%，在产量 500 kg/h，风量 5 000~7 000 m3/h，干燥尾气中含有甲苯 1 200 mg/m3、甲醇 1 000 mg/m3和少量粉尘。DBM 的生产过程中，结晶时利用二甲苯做溶剂，在离心机甩滤分离时，再用少量甲醇洗涤，离心分离后物料干燥失重约 2.5%，湿物料采用气流烘干、旋风分离、布袋除尘艺，烘干后产品干燥失重不大于 0.5%， 在产量 800 kg/h，风量5  000~7  000  m3/h，其干燥尾气中含有二甲苯1 300 mg/m3、甲醇1 000 mg/m3和少量粉尘。这样挥发性有机物含量的废气较适合用蓄热式焚烧炉进行处置。

1　蓄热式焚烧炉工艺流程及说明

1.1　蓄热式焚烧炉工艺流程

公司现有一台蓄热式气体焚烧炉，设计处理能力 12 000 m3/h，其工艺流程见图 1。

1.2　工艺流程和过程说明

DBM 和 SBM 两车间干燥产品时产生的废气，分别经阻火器汇合，经可燃气体检测仪检测后，废气经安全水封槽进入废气缓冲贮罐，经废气风机加压、经阻火器按三个蓄热床循环进入蓄热式焚烧炉，经氧化焚烧、热交换后废气经碱洗塔洗涤、除雾器除雾后，经引风机、烟囱高空排放，氧化室设计废气停留时间 

1 s。

本工艺核心设备是三个陶瓷蓄热床和一个焚烧氧化室，通过阀门的切换，三个蓄热陶瓷床（A、B、C）循环回收高温气体热量并预热新进废气，达到能量回收利用的效果。一个循环周期分为三个阶段：

阶段 1 是废气自下而上通过蓄热床 A 进行热交换，废气温度升高，然后进入燃烧室氧化燃烧，同时蓄热床 C 陶瓷间残留未处理的废气用新鲜空气自下而上吹至燃烧室，进行氧化焚烧处理（吹扫功能），氧化分解后的高温废气自上而下加热蓄热床 B 蓄热体，蓄热床 A 的蓄热体温度降低；

阶段 2 是废气自下而上经蓄热床 B 被加热，然后进入燃烧室氧化燃烧，同时蓄热床 A 中残留的未处理废气用新鲜空气吹至燃烧室进行氧化焚烧处理（吹扫功能），分解后废气自上而下加热蓄热床 C 陶瓷蓄热体，蓄热床 B 的蓄热体因加热废气而温度降低；

阶段 3 是废气自上而下经蓄热床 C 进行热交换，然后进入燃烧室氧化燃烧，蓄热床 B 中残留未处理的废气用新鲜空气吹至燃烧室进行焚烧处理（吹扫功能

），分解后废气自上而下加热蓄热床 A 蓄热体，蓄热床 C 的温度降低。如此周期性循环运行，废气在燃烧室内氧化分解，燃烧室内温度维持在设定温度

800~850 ℃。当 RTO 进气口的废气浓度较高时，VOC 氧化释放的热量能够维持 RTO 蓄热和放热的能量平衡则此时 RTO 不需要使用燃料就能够维持燃烧室内的温度，否则需要补充部分热量才能维持系统温度稳定。流出蓄热床被氧化、换热后的废气，经碱洗塔洗涤酸性气体、除雾器除去雾滴后，经引风机加压后高空排放。当 RTO 设备出现紧急情况或预热烘干机时（无 VOC），生产线产生的废气或新鲜空气由紧急排放阀经碱洗塔、除雾塔和烟囱直接排放。

2　主要设备

RTO 主要设备见表 1。

3　安全措施

本装置在安全方面采取了冗余设计，具体包含以下方面：

（1）在生产车间出口管道、进蓄热式焚烧炉进口处均设有阻火器。

（2）在 RTO 装置进口管道上安装有安全水封，保持 20 mm 的水封高度。

（3）在废气管道、废气缓冲罐顶部和氧化室顶部均设有防爆膜，共 3 处。

（4）在废气管道上设有可燃气体检测和报警装置并与系统进口阀门联锁，当可燃气体浓度超过爆炸下限的 25% 时，发出声光报警，当可燃气体浓度超过爆炸下限的 50% 时，系统关闭进口阀门，打开旁路阀进行排空。

（5）在蓄热式焚烧炉顶部设有超温报警和紧急排放阀，以保护炉体，当炉温超过 900 ℃时，发出声光报警，超过 950 ℃时，打开紧急排放阀排放炉内高温气体，并联锁关闭进口阀门。

（6）在废气缓冲罐上设有新风补气调节阀，当废气浓度较高、氧化室超温时，补充新鲜空气稀释废气浓度，防止超温。

（7）当引风机故障停运时，联锁关闭废气进口风阀，并打开紧急排放阀。

（8）在柴油燃烧机、液化石油气瓶处安装可燃气体探测报警器。

（9）炉内安装火焰探测器，以感知燃烧机点火是否成功。

4　运行情况

本装置采用柴油作为助燃燃料，当温度低于设定下限温度时，柴油泵自动启动点火，补充热能以满足炉膛温度的需要；当炉温达到设定的上限时，燃烧机自动熄火。燃烧机设有手动控制和自动控制两种模式。手动控制时，即给一定的火力，当温度低于下限温度时，燃烧机以一定的火力启动，当温度达到控制的上限时，燃烧机熄火。在自动模式下，燃烧机在给定的温度下自动调整火力，将炉温控制在 800 ℃右的范围内运行（以三个床顶部温度的平均值作为控制点

）。（1）蓄热式焚烧炉目前使用液化石油气点火，采用柴油作为辅助燃料，采用分体式燃烧机，使用维护方便，运行较稳定。（2）RTO 运行情况见表 2

从表 2 可以看出，氧化室温度为 800~850 ℃，装置温度运行较稳定，炉膛内负压运行，废气进出口温差在60℃左右，经济性好。（3）经第三方检测公司检测， 废气排放口非甲烷总烃的含量远低于国家排放标准，详见表3

5　存在的问题及对策

由于地处淮河北岸，冬季气温较低时，即使用 -10 号柴油，仍易析蜡，造成点火困难，运行不稳定。下一步计划将柴油燃烧机改为天然气燃烧机，避免柴油燃烧机冬季点火困难而影响生产，确保 RTO 运行更稳定、更经济