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“RTO可通過兩種方式提高VOCs的凈化效率,一是延長VOCs的燃燒時間,但會降低熱效率;二是增加蓄熱室數(shù)量,理論上講,蓄熱室數(shù)量越多,凈化效率越高。公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)式RTO爐體均勻分為12個蓄熱室,根據(jù)功能分為5個放熱區(qū)、5個蓄熱區(qū)、1個死區(qū)和1個吹掃區(qū),蓄熱室的數(shù)量遠高于兩床式和三床式,凈化效率顯著提升。”
RTO爐體的表面熱量損失和余熱回用能力是影響其熱效率的兩個重要因素。“經(jīng)測試,旋轉(zhuǎn)式RTO熱效率為97%,比兩床式、三床式分別提高7個和2個百分點。以廢氣處理量均為30000Nm3/h風(fēng)量規(guī)模的情況為例,兩床式、三床式和旋轉(zhuǎn)式RTO表面積分別為95m2、145m2和86m2,旋轉(zhuǎn)式RTO表面積比兩床式、三床式分別降低9.5%和41%。這表明,旋轉(zhuǎn)式RTO有著更小的比表面積,從爐體結(jié)構(gòu)角度看熱量損失較小。以單臺3萬Nm3/h風(fēng)量旋轉(zhuǎn)式RTO為例,通過余熱回用技術(shù),每天平均可為用戶節(jié)約電費1000余元;每年平均可消減工業(yè)VOCs達300余t。
RTO技術(shù)是近年來我國在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù),該應(yīng)用雖然晚于活性炭吸裝置,但由于其操作簡單,運行維護較少,對揮發(fā)性有機物的去除效率較高,一般在95%以上,是目前我國有機廢氣治理的主要技術(shù)之一。
VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復(fù)雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產(chǎn)或使用的行業(yè)都會產(chǎn)生VOsC排放。即使同一物質(zhì),由于風(fēng)量不同、濃度不同,所需技術(shù)路線也不一樣。
蓄熱式熱氧化器(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermal Oxidizer簡稱RT0)是將有機廢氣加熱到760℃以上,在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng),使廢氣中的碳氫化合物氧化變成CO2和H2O,直接排放到大氣。由于RTO裝置包括一組熱回收率高達95%的陶瓷填充床器,所以在處理過程中只消耗很少的燃料或不消耗燃料,在濃度更高時還可向外輸出熱量進行二次熱回收利用。
RTO是TO(氣體焚燒爐)的改進結(jié)構(gòu),是將原TO中的空氣預(yù)熱器(板式或管式,熱回收率國產(chǎn)約50%,德國為85%)替換為陶瓷填充床空氣預(yù)熱器,熱回收率達到95%,所以可將95%的熱用來預(yù)熱廢氣,氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設(shè)備處理VOCs的常見形式有:二室RTO、三室RTO和旋轉(zhuǎn)RTO,根據(jù)需求可設(shè)計成五室RTO、七室RTO等結(jié)構(gòu)形式。
蓄熱式RTO的組成
1.蓄熱體
蓄熱體是RTO系統(tǒng)的熱量載體,它直接影響RTO的熱利用率,其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)蓄熱能力:單位體積的蓄熱體所能存儲的熱量越大,蓄熱室的體積越??;
(2)換熱速度:材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以反映熱量傳遞的快慢,導(dǎo)熱系數(shù)越大熱量傳遞越迅速;
(3)熱震穩(wěn)定性:蓄熱體在高低溫之間連續(xù)多次地切換,在巨大溫差和短時間變化的情況下,極易發(fā)生變形以至于碎裂,堵塞氣流通道,影響蓄熱效果;
(4)抗腐蝕能力:蓄熱材料接觸的氣體介質(zhì)多為具有強腐蝕性,抗腐蝕能力將影響RTO的使用壽命。
2.切換閥
切換閥是RTO焚燒爐進行循環(huán)熱交換的關(guān)鍵部件,必須在規(guī)定的時間準(zhǔn)確地進行切換,其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。因為廢氣中含有大量粉塵顆粒,切換閥的頻繁動作會造成磨損,積攢到一定程度會出現(xiàn)閥門密封不嚴(yán)、動作速度慢等問題,會極大地影響使用性能。
3.燒嘴
燒嘴的主要目的是不讓氣體與燃料混合地過快,這樣會形成局部高溫;但也不能混合過慢導(dǎo)致燃料出現(xiàn)二次燃燒甚至燃燒不充分。為了確保燃料在低氧環(huán)境下燃燒,需要考慮到燃料與氣體間的擴散、與爐內(nèi)廢氣的混合以及射流的角度及深度,這些參數(shù)應(yīng)在設(shè)計之初根據(jù)實際的工藝需求準(zhǔn)確計算,否則會直接影響RTO的焚燒效果。