RTO蓄热体铵盐堵塞分析及改善措施
RTO蓄热体铵盐堵塞分析及改善措施
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由于蓄热体在RTO中需要周期性的储存和释放热量，导致其同样周期性的处于高温和低温环境中，易出现孔道坍塌、破裂、板结等现象。实际应用过程中发现，除蓄热体本身出现上述现象会造成蓄热体堵塞外，废气组成及处理工艺也会引起蓄热体堵塞，比如造成蓄热体铵盐堵塞，如下分析其成分和形成机理及改善措施。
湖北某制药公司主要通过发酵工艺生产维生素等药品，主要废气成分为乙醇、苯、甲苯、乙酸乙酯、三乙胺、噁唑、 HCl ，七环、正丁醛、甲烷、硫化氢、氨气等。总风量为 50000m³/h 。在生产过程中，发酵车间会产生大量废气、废水，其中废水在排入污水处理站进行处理的过程中会产生异味，采用 “ 喷淋 + RTO ” 工艺对这两部分废气进行处理达标后排放。该工艺稳定运行一个月后， RTO 进出口压差表显示压差大于 4500Pa ，于是对该设备进行停机检修。检修发现，蓄热体存在明显堵塞现象。
1、堵塞原因分析
铵盐堵塞是蓄热陶瓷面临的关键问题之一，铵盐形成的主要原因为废气中含有或经过 RTO 焚烧后含有易形成铵盐的成分，在蓄热体下部低温区域形成。如下图所示：
引起蓄热体堵塞的铵盐一般包括氯化铵盐、硫酸铵盐、碳酸铵盐、硝酸铵盐和三乙胺盐酸盐等。 具体而言，以下是不同铵盐的性质和影响：
(1)
氯化铵
盐
：氯化铵
盐
是一种白色晶体，容易溶于水，但不溶于乙醇和乙醚。在高温下分解为氨和氯化氢，
会
对
RTO
产生腐蚀作用，特别是在
RTO
的低温区域。
(2) 三乙胺盐酸盐 ：三乙胺是一种有机物，它和 HCl 生成三乙胺盐酸盐，这种物质具有刺激性，易吸湿。
(3)
硫酸铵盐
：硫酸铵盐是酸性盐，容易在高温下分解为氨和硫酸氢铵，也易吸湿。这种盐会导致
RTO
装置产生酸性条件，损坏设备。
(4)
硝酸铵盐
：硝酸铵盐在高温下分解为氨、二氧化氮和水，这会导致气体组成不稳定，同时其吸湿性会加剧蓄热陶瓷的堵塞问题。
(5) 碳酸铵盐 ：碳酸铵易在高温下分解为氨、二氧化碳和水，同时吸湿性较高，对 RTO 装置产生不利影响。 根据湖北此项目废气参数表和现场生产工艺，以及 RTO 现场情况分析，蓄热陶瓷底部堵塞的主要原因是三乙胺盐酸盐等盐类物质造成的。
2、铵盐结晶控制处理措施
铵盐有如下几个重要特性：
(1)
铵盐为晶体，是离子化合物；
(2)
铵盐为无机盐，易溶于水；
(3)
铵盐不稳定，受热易分解；
(4)
铵盐主要在蓄热陶瓷最下面一层生成。
针对其特性结合实际工程经验有如下处理措施：
1）
预防铵盐的生成
A
、分类收集、分类治理
a.
含氨废气单独收集、单独处理，不和含氯、含硫废气混合。
b.
含氯废气单独收集、单独处理，不和含氨废气混合。
c.
含硫废气单独收集、单独处理，不和含氨废气混合。
B.
采取预处理措施源头削减
a.
对既含少量氨又含氯、硫、氮有机物的废气，前端通过酸洗
+
碱洗
+
除湿工艺去除废气中的含氨组分，减少铵盐的生成。
b.
对既含氨又含少量
HCl
及
SO
2
废气，前端通过碱洗
+
除湿工艺去除废气中的酸性组分，减少铵盐的生成。
2）
缓解铵盐的生成
针对铵盐的分解温度，前端管道可通过预热、伴热、热风吹扫、保温等措施提高温度，减少铵盐的生成。
3）
缓解铵盐的堵塞
采用不宜堵塞的蓄热陶瓷：如大孔径的蜂窝陶瓷或板片式陶瓷蓄热体，可以有效降低陶瓷蓄热体堵塞风险。
4）RTO
特殊结构设计
A
、检修门快拆设计
在
RTO
底部一层蓄热陶瓷上部设置检修门，当出现铵盐堵塞时，可快速
打开
检修门，用
水
对
底部
蓄热砖进行冲洗，可以
快速
溶解陶瓷砖内部堵塞的铵盐颗粒，
RTO
的下部设置有排水口。
B、
RTO
炉体彻底排液结构
RTO
的下部设置有彻底排液结构
，
当对蓄热陶瓷进行水冲洗时，水可以快速彻底排出。
RTO
底部配有排水口。每个蓄热室对应设置一个排水口，共
12
个排水口进行排液，
RTO
出风腔设置一个排液口进行排液。所有的排液口经过收集汇合后汇入排污总管排放处理
。
来源：黄兆彪，西安昱昌，VOCs减排工作站再编辑。
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