有機廢氣是含有揮發性有機化合物( Volatile Organic Compound,簡稱VOC)的煙氣、生產過程廢氣等氣體。工業生產中常用的VOC有苯、甲苯、二甲苯、甲醛、異丙醇和丙酮等,它是城市周邊工業區的主要污染物來源,含有VOC的有機廢氣必須經過凈化處理后才能排入大氣,VOC氣體雖然一般具有可燃性,但是由于濃度較低,作為燃料處理較困難。有機廢氣一般是在生產工藝過程中,尤其是在進行表面噴涂或清洗過程中產生的,如印刷、家具制造、汽車制造等。
據估計,北京市工業企業年消耗揮發性有機化合物約4萬噸,其中約3萬噸以上揮發性有機化合物未經處理直接排放大氣。據不完全統計,北京市各行業產生有機廢氣的企業在400家以上,其中80%的企業沒有廢氣處理設備,廢氣直接排放;10%的企業擁有熱力焚燒爐,其余10%的企業擁有其它形式的廢氣處理設備。在擁有廢氣處理設備的企業中,又有半數以上因為運行費用過高而不經常使用。因此,為了促進節能減排,保護大氣環境,研制高效、節能的有機廢氣處理裝置迫在眉睫。
蓄熱式有機廢氣焚燒爐是目前國際上最節能、最有效減少揮發性有機化合物排放的方法,該方法使用蓄熱式的熱量回收方式,可以把高溫煙氣中90%以上的熱能回收,煙氣排出的溫度可降至180℃左右。當待處理廢氣中有機物達到一定濃度以上時,運行中就可以不需要額外的熱量,因此運行成本極低。據估計,如果北京市全部有機廢氣使用蓄熱式廢氣焚燒爐處理,將比使用熱力焚燒爐節省燃料費用約8000萬元;若北京市所有產生有機廢氣的企業使用蓄熱式有機廢氣焚燒爐,北京市揮發性有機化合物的排放量可減少90%以上,年排放量有望降至3000噸以下,將會顯著改善北京大氣質量。
2007年市科委組織對蓄熱式有機廢氣焚燒爐關鍵技術進行研究,并立項支持本課題關鍵技術的研究與應用示范的推廣。通過建立示范工程,為這項新技術提供一個展示平臺,讓應用該設備的企業能夠切實感受到蓄熱式有機廢氣焚燒爐在節能和環保方面的優越性,讓企業看到蓄熱式焚燒技術可以帶來的社會效益和經濟效益。
課題組通過兩年來不斷的努力,完成了一臺最大處理能力3000m3/h的旋轉換向蓄熱式有機廢氣焚燒爐成套設備的研發制造和應用示范工程建設工作。旋轉換向蓄熱式有機廢氣焚燒爐穩定運行,并達到如下技術指標:旋轉換向蓄熱式有機廢氣焚燒爐對VOC的破壞去除率97.5%;與相同處理能力的熱力焚燒爐相比,實現節約燃料87.7%以上。旋轉換向蓄熱式有機廢氣焚燒爐對VOC的破壞去除率比現有焚燒爐整體提高10~15個百分點以上,煙氣中未燃碳氫化合物含量遠低于國家標準規定的數值;與熱力焚燒爐相比大幅度節能。如果能夠得到推廣,將有助于推動國內環保行業有機廢氣處理裝置提高熱效率和處理效率、減少污染排放。