直燃式焚燒爐的設(shè)計(jì)是依廢氣風(fēng)量，VOCs濃度及所需知破壞去除效率而定。操作時(shí)含VOCs的廢氣用系統(tǒng)風(fēng)機(jī)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)的換熱器，廢氣經(jīng)由換熱器管側(cè)而被加熱后，再通過(guò)燃燒器，這時(shí)廢氣已被加熱至催化分解溫度(650~1000℃)，并且有足夠的留置時(shí)間(0.5~2.0秒)。這時(shí)會(huì)發(fā)生熱反應(yīng)，而VOCs被分解為二氧化碳及水氣。之后此一熱且經(jīng)凈化氣體進(jìn)入換熱器之殼側(cè)將管側(cè)(tubeside)未經(jīng)處理的VOC廢氣加熱，此換熱器會(huì)減少能源的消耗(甚至于某適當(dāng)?shù)腣OCs濃度以上時(shí)便不需額外的燃料)，后，凈化后的氣體從煙囪排到大氣中。

　濃縮轉(zhuǎn)輪/焚燒爐系統(tǒng)吸附大風(fēng)量低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)。再把脫附后小風(fēng)量高濃度廢氣導(dǎo)入焚燒爐予以分解凈化。大風(fēng)量低濃度的VOCs廢氣，通過(guò)一個(gè)由沸石為吸附材料的轉(zhuǎn)輪，VOCs經(jīng)被轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的沸石所吸附后凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣，再于脫附區(qū)中用180℃~200℃的小量熱空氣，將VOCs予以脫附。如此一高濃度小風(fēng)量的脫附廢氣在導(dǎo)入焚燒爐中予以分解為二氧化及水氣，凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣。

三床式RTO原理：

階段一：廢氣通過(guò)蓄熱床A被預(yù)熱，然后進(jìn)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(jìn)行焚燒處理（吹掃功能），分解后的廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床B排出，同時(shí)蓄熱床B被加熱。

階段二：廢氣通過(guò)蓄熱床B被預(yù)熱，然后進(jìn)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(jìn)行焚燒處理，分解后廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床C排出，同時(shí)蓄熱床C被加熱。

階段三：廢氣通過(guò)蓄熱床C被預(yù)熱，然后進(jìn)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(jìn)行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床A排出，同時(shí)蓄熱床A被加熱。

     如此周期性運(yùn)行，廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解，燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度（一般為800-850攝氏度）。當(dāng)RTO進(jìn)氣口的廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量?jī)?chǔ)備，則此時(shí)RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。

    大量工程應(yīng)用表明：三床式RTO的VOCs的分解效率可達(dá)99%，綜合熱效率可達(dá)95%，進(jìn)出口溫差在40攝氏度左右，在閥切換時(shí)，廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過(guò)5g/m3，不然會(huì)超過(guò)某些地方（例如北京、上海等）排放標(biāo)準(zhǔn)。另外由于其比表面積較大所以自身運(yùn)行散熱量較大，降低了可供回用的余熱量。

　1.熱分解過(guò)程簡(jiǎn)介

　　熱分解過(guò)程一般分為四種類型:直接燃燒、再生燃燒、催化燃燒和再生催化燃燒。它只是兩種不同燃燒模式和熱交換模式的組合。主要用于處理吸附的濃縮氣體，也可用于直接處理廢氣濃度> 3.5g/m3的中高濃度廢氣。

　　1)TO是將高濃度廢氣送入燃燒室直接燃燒(燃燒室中通常有明火)。廢氣中的有機(jī)物在750℃以上燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水。高溫燃燒氣體通過(guò)熱交換器與進(jìn)入的廢氣進(jìn)行間接熱交換后排出。換熱效率一般≤60%，運(yùn)行成本高，僅適用于少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)氣體的企業(yè)。

　　2)RTO的燃燒方法與TO相同，只是熱交換器改為蓄熱陶瓷。高溫燃燒氣體與新鮮廢氣交替與進(jìn)入蓄熱陶瓷直接換熱。熱利用率可提高到90%以上。它概念先進(jìn)，運(yùn)行成本相對(duì)較低。這是目前國(guó)家推廣的主要廢氣處理工藝。

　　3)使用催化劑降低廢氣中有機(jī)物和氧氣的反應(yīng)活化能，使有機(jī)物在250-350℃的較低溫度下充分氧化生成二氧化碳和H2O。高溫氧化氣體通過(guò)換熱器與新鮮廢氣間接換熱后排放，熱利用率一般小于等于75%，常用于處理吸附劑再生解吸的高濃度廢氣。

　　4)RCO燃燒方式與相同，熱交換方式與RTO相同。由于投資與RTO相當(dāng)，可處理的廢氣類型受催化劑的影響比RTO小，很少有企業(yè)采用RCO工藝。在熱分解過(guò)程中，有許多應(yīng)用RTO和CO的例子。如果用于處理吸附和解吸的濃縮氣體，兩者差別不大，但如果用于直接處理中、高濃度廢氣，差別很大，需要企業(yè)認(rèn)真對(duì)待。

蓄熱式熱氧化器原理簡(jiǎn)介

蓄熱式熱氧化器(簡(jiǎn)稱RTO)，是國(guó)際上一種為有效的VOCs治理技術(shù)裝置，主要用于處理中低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣。其基本原理是VOCs與O2發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2和H2O，化學(xué)方程式如式(1)。

aCxHyOz bO2→cCO2 dH2O(1)

熱氧化器中加入蓄熱體，儲(chǔ)存熱量預(yù)熱VOCs廢氣，對(duì)預(yù)熱后的VOCs廢氣進(jìn)行熱氧化處理。隨著蓄熱材料的發(fā)展，目前蓄熱體的熱回收率已能達(dá)到95%以上，具有顯著的節(jié)能效果。當(dāng)VOCs濃度較高時(shí)，余熱可做二次回收，因而RTO廣泛應(yīng)用于石油、化工、涂裝、涂布、等行業(yè)。

典型的兩床式RTO如圖1。RTO啟動(dòng)前先通過(guò)燃燒器對(duì)燃燒室及填料床預(yù)熱;預(yù)熱完成后，含有VOCs的尾氣先進(jìn)入1#填料床預(yù)熱，然后通過(guò)燃燒室，在燃燒室內(nèi)VOCs充分氧化放熱;氧化完成后潔凈的氣體通過(guò)2#填料床冷卻，并將熱量傳遞給2#陶瓷床，隨后潔凈的氣體排入大氣，此過(guò)程為半個(gè)周期。半個(gè)周期結(jié)束后，閥門(mén)切換，含有VOCs的氣體先通過(guò)2#填料床預(yù)熱，然后在燃燒室氧化放熱，再通過(guò)1#填料床進(jìn)行熱交換放熱，放熱完成后，潔凈的氣體排入大氣，至此完成一個(gè)周期循環(huán)。