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沸石濃縮轉(zhuǎn)輪被分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)三個功能區(qū),沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在各個功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)。
在吸附區(qū):廢氣通過前置的過濾器后,送至沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)(吸附區(qū)面積為S1 )有機廢氣中的VOCs被沸石分子篩吸附,未被吸附的廢氣在吸附風(fēng)機的帶動下,直接排人煙囪達標排放。
在脫附區(qū):沸石轉(zhuǎn)輪上吸附的VOCs,在脫附區(qū)(脫附區(qū)面積為S2 ) 被高溫逆向脫附、濃縮,脫附溫度約200oC:,濃縮倍數(shù)一般為5 ~ 25倍。濃縮倍數(shù):n = (S1 x V1)/(S2 xV2 ) ,其中 S1/S2 = 10:1 ,V1/V2 = ( 0.5 ~ 2.5 )。脫附氣在脫附風(fēng)機的帶動下進人RTO焚化系統(tǒng)。
在冷卻區(qū):為保證高的吸附效率,需對高溫脫附后的轉(zhuǎn)輪進行冷卻。冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)輪吸附材后自身被預(yù)熱,作為脫附氣的源氣,再與來自RTO燃燒室來的高溫凈化氣換熱,溫度提升至180 ~ 200oC 后逆向進人轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)進行高溫脫附。
沸石分子篩轉(zhuǎn)輪設(shè)備整體密閉,污染源主要為沸石分子篩更換產(chǎn)生的廢沸石材料,但根據(jù)工程實際案例運營情況,吸附材料一般壽命在5 年以上。
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。
蓄熱式燃燒爐(RTO)是把生產(chǎn)排出的有機廢氣溫度提升到680~1050℃,在此高溫下直接分解成二氧化碳和水蒸氣,大量熱能從煙氣中轉(zhuǎn)移至蓄熱體,用來加熱下一次循環(huán)的待分解有機廢氣。RTO運行費用省,有機廢氣的處理效率可以達到95%~99%,國際上較先進設(shè)備的VOCs處理多采用這種方法。本文詳細介紹了RTO的工作原理、性能、結(jié)構(gòu)及使用要點。
RTO的工作原理
RTO工作原理是:把有機廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體經(jīng)的陶瓷熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,此“蓄熱”用于預(yù)熱續(xù)進入的有機廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成兩個(含兩個)以上的區(qū)或室,每個蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序,周而復(fù)始,連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入適量潔凈空氣對該蓄熱室進行清掃(以保證VOCs去除率在95%以上),只有待清掃完成后才能進入“蓄熱”程序。