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三床式RTO原理:
階段一:廢氣通過蓄熱床A被預熱,然后進入燃燒室燃燒,蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理(吹掃功能),分解后的廢氣經過蓄熱床B排出,同時蓄熱床B被加熱。
階段二:廢氣通過蓄熱床B被預熱,然后進入燃燒室燃燒,蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理,分解后廢氣經過蓄熱床C排出,同時蓄熱床C被加熱。
階段三:廢氣通過蓄熱床C被預熱,然后進人燃燒室燃燒,蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理分解后廢氣經過蓄熱床A排出,同時蓄熱床A被加熱。
如此周期性運行,廢氣在燃燒室內氧化分解,燃燒室內溫度維持在設定溫度(一般為800-850攝氏度)。當RTO進氣口的廢氣濃度達到一定值時,VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲備,則此時RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內的溫度。
大量工程應用表明:三床式RTO的VOCs的分解效率可達99%,綜合熱效率可達95%,進出口溫差在40攝氏度左右,在閥切換時,廢氣管道內的壓力波動在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過5g/m3,不然會超過某些地方(例如北京、上海等)排放標準。另外由于其比表面積較大所以自身運行散熱量較大,降低了可供回用的余熱量。
RTO蓄熱式焚燒爐技術,是源自美歐的一項技術,也是當前國際上VOCs處理的主流技術之一。蓄熱式焚燒爐是當前我國VOCs治理的主流技術之一。是從歐美引入的技術,但長期以來被歐美企業(yè)占領重要市場,并對我國在關鍵技術實行。
銳翔清源環(huán)保工程(天津)有限公司GRTO安全型蓄熱式焚燒爐VOCs處理技術處理設備自動化集成度高,凈化效率近99.99%,安全穩(wěn)定,在凈化效率和安全方面完全超過了歐美同行水平。適用于石油化工、煤化工、精細化工等行業(yè)大風量、中低濃度、或氣體濃度波動性大、瞬間濃度值較高的有機廢氣。在RTO的前端設置了緩沖罐和稀釋風機。當尾氣濃度過高,超過下限25%時,通過緩沖罐新風稀釋,延緩停留時間,給應急旁通的閥門切換提供足夠的反應時間,避免安全控制系統(tǒng)來不及反應,或安全控制系統(tǒng)的反應時間不足而導致的危險。
RTO正常運行時,廢氣的進氣和排氣通過閥門切換來完成。
個工作周期中,廢氣自下而上經A蓄熱室升溫,然后進入燃燒室氧化放熱;氧化放熱結束后,自上而下通過B蓄熱室,與蓄熱室內的填料進行換熱,將熱量傳遞給B蓄熱室,再經過工藝管路進入煙囪排放;此時C蓄熱室處于吹掃狀態(tài),用吹掃風機將蓄熱室(含集氣室)中的滯留廢氣吹入燃燒室氧化處理,防止因蓄熱室的切換過程影響廢氣處理效率。
第2個工作周期中,A蓄熱室處于吹掃狀態(tài),廢氣自下而上進入B蓄熱室,與已吸收熱量的填料進行換熱后,進入燃燒室氧化放熱,再自上而下通過C蓄熱室,并將熱量傳遞給C蓄熱室后,進入煙囪。
第3個工作周期中,B蓄熱室處于吹掃狀態(tài),廢氣由C蓄熱室進入,氧化放熱后,通過A蓄熱室進入煙囪,完成了RTO裝置運行的1個大周期,如此交替運行。當煙煤在隔絕空氣條件下加熱到950~1050℃,經過干燥、熱解干餾、熔融、黏結、固化、收縮等階段,終得到焦炭,這個過程稱為煉焦。
煉焦過程產生的荒煤氣經過回收和精制可以得到多種芳香烴和雜環(huán)化合物等基本化學原料,同時產生的焦爐煤氣是高熱值燃料,可以用來發(fā)電或供應城市煤氣。
因此,本項目以能源利用為目的,采用焦爐煤氣代替輔助燃料,可以節(jié)約成本,提高焦爐煤氣利用率,同時能夠滿足RTO裝置正常運行時的燃料需求。該裝置主要由燃燒室、蓄熱室(含集氣室)及切換閥門組成。
蓄熱氧化技術RTO(RegenerativeThermal Oxidizer,簡稱RTO)把有機廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs,Volatile Organic Compounds)在燃燒室中氧化分解成CO2和H2O。氧化產生的高溫氣體流經的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,下個過程是廢氣從已經“蓄熱”的陶瓷經過,將陶瓷的熱量傳遞給廢氣,有機廢氣通過陶瓷作為換熱器載體,反復進行熱交換,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗,降低運行成本,熱回收達95%。在中高濃度的條件下,RTO可以對外輸出余熱,通過蒸汽、熱風、熱水等形式加以利用,在滿足環(huán)保目標的同時,實現(xiàn)經濟效益。