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解析PCB焚烧炉的设计与改造

时间:2010-09-06 11:38:30

一、废气焚烧炉的作用

  焚烧炉就是将有机废气烧掉的一种设备。
  当前覆铜板、层压板的生产是采用“湿法生产工艺”,即先将树脂用有机溶剂配成胶液,再用上胶机对基材上胶、烘干。大量的有机溶剂被挥发出来,它们与空气的混合物被称做废气。对于以苯酚和甲醛为原料的产品的生产,废气中还包含有一定量的苯酚和甲醛。这些废气如排入大气,就对环境造成严重污染。它严重影响人类的身体健康,这些有机废气有些还含有致癌物质。因此对于有机废气的处理应该高度重视。
  油漆也含有大量溶剂,在使用过程中,大量的有机溶剂挥发,排入大气,造成环境污染。
  如果在生产过程中,将这些废气收集起来,包含在油漆使用过程中挥发出来的溶剂(如汽车喷漆,其它工业品喷漆而挥发出来的溶剂)收集起来,送入到废气焚烧炉中焚烧,将有机溶剂氧化分解成H2O和CO2后再行排放,就不会污染环境。
  因此,废气焚烧炉是防止上述产品生产和使用过程中,有机溶剂挥发进入大气而造成环境污染的有效装置。
  有机溶剂的彻底氧化分解的条件(包含苯酚等含苯环化合物)是氧化温度要达到760℃以上。因此,要使送入废气焚烧炉中的废气燃烧后排放尾气不污染环境,废气焚烧炉的燃烧温度必须达到760℃。
  通常,废气焚烧炉是以柴油、重油或天然气为燃料。送入焚烧炉的废气在上述燃料的火焰中燃烧、氧化分解。
  由于焚烧炉炉膛的温度越高,消耗的燃料越多。有些工厂为了节省燃料,采用低温燃烧办法,即炉膛温度低于760℃(如700℃、甚至600℃以下)。造成有机溶剂或其它有害成分(如苯酚、甲醛及其它有机物质等)不能彻底氧化分解。在焚烧炉排气烟囱上可以检测到上述有害成份超过国家规定指标。在离焚烧炉数十米到数百米范围内,可以闻到上述有机物质的气味和有飘落物落下。
  因此,要保证上述产品生产和使用中产生的废气不污染环境:
  其一是要建立废气焚烧炉或其它有机物回收处理装置,其二是废气焚烧炉炉膛焚烧温度必须达760℃ 以上。
  当前,国内仍有好些企业没有废气焚烧炉或其它有机物回收处理装置,主要原因是废气焚烧炉或其它有机物回收处理装置的造价高;而且用废气焚烧炉烧废气要消耗大量的燃料,当前燃料的价格昂贵,导致许多厂家任由废气排放而不去使用废气焚烧炉。
  保护环境是我们国家的基本国策,是每个企业应尽的义务。
  由于有机溶剂具有很高的热值,而且有机溶剂也很贵,只要废气焚烧炉的设计和使用合理,就完全可以做到只燃烧废气,不需要消耗大量的燃料,而且焚烧炉产生的热量还可以回送给上胶机等用热设备加热。
  采用这样的废气焚烧炉,既保护环境,还节约能源。因此生产过程中产生有机废气的企业都应当使用废气焚烧炉。
  废气焚烧炉的结构和功能如下。

  二、 废气焚烧炉的设计

  (一)“直燃式”和“蓄热式” 焚烧炉

  当前,覆铜板行业所使用的废气焚烧炉主要有“直燃式”和“蓄热式”两种。
  所谓“直燃式”指仅烧掉废气,热量不回收。但覆铜板行业所使用的废气焚烧炉多数都将热量回收。
  实际上,“直燃式”和“蓄热式”的原理是相同的,其差异只是炉膛中有否蓄热材料的区分。
  “直燃式”和“蓄热式”废气焚烧炉的结构如下图所示:

  1、“直燃式”(见图1)

解析PCB焚烧炉的设计与改造

  2、“蓄热式”
  A、燃烧蓄热分体式:(见图2)

解析PCB焚烧炉的设计与改造

  B、燃烧蓄热一体式:(见图3)

解析PCB焚烧炉的设计与改造

 

  3、废气焚烧炉各个部分作用说明:

  废气焚烧炉由燃烧室、废气预热区、热量回收热交换器、排烟烟囱构成。
  (1) 燃烧室的作用:通过燃烧机的火焰,将含有有机物的废气氧化分解成对环境无害的H2O和CO2。
  (2) 废气预热区的作用:将废气先行预热,再进入燃烧室,以提高废气氧化分解效率。为了提高预热效果,有些焚烧炉设计了二个废气热交换器,第一个热交换器温度低于第二个热交换器,以更准确控制废气预热温度。当废气预热温度比较高时,废气可以在经第一热交换器以后就进入燃烧室。
  “蓄热式” 废气焚烧炉和 “直燃式” 废气焚烧炉的最大区别是:
  “直燃式” 废气焚烧炉的废气预热是通过热交换器来完成的。
  “蓄热式” 废气焚烧炉的废气预热是通过蓄热材料(多数采用“蜂窝陶瓷”)来完成的,废气的预热温度可以做得比较高。
  (3) 热量回收热交换器作用:它将焚烧产生的热量回收,回送给用热装置(如上胶机或其它用热装置)。
  常用的热介质有空气和导热油。将新鲜空气(或油),经由风机(或泵)送到焚烧炉的热交换器,将空气(或油)加热一定温度以后,再送给用热设备。为了有效控制热风的温度,通常在热风管路上加一旁通管路(与新风管路相连),当送出热风温度太高时,旁通管路会自动打开,补入新鲜空气以调节热风温度。
  当以油为介质时,热油经用热装置以后又回流到焚烧炉的热交换器,使油温维持在工艺要求的温度范围内。为了使热油的温度可控,燃烧室产生的热量分二路,一