【廣告】
蓄熱式熱力焚化爐,簡稱RTO,英文全稱為Regenerative Thermal Oxidizer,主要應(yīng)用于低濃度大風(fēng)量的有機(jī)廢氣(VOC)的處理,RTO設(shè)備的形式常見的有旋轉(zhuǎn)式與多箱式。其中多箱式常見的有2室和3室結(jié)構(gòu),處理大風(fēng)量時還可設(shè)計成5室、7室等形式以及圓形等結(jié)構(gòu)。
待處理的低溫有機(jī)廢氣在入口風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入蓄熱室1的陶瓷層,(該陶瓷介質(zhì)已經(jīng)把上一循環(huán)的熱量“貯存”起來),陶瓷釋放熱量使有機(jī)廢氣升至較高溫度后進(jìn)入燃燒室。燃燒室中,燃燒器燃燒燃料放熱,使廢氣升至設(shè)定的氧化溫度(760℃~800℃),廢氣中的有機(jī)物被分解成CO2和H2O。由于廢氣經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱,廢氣氧化也釋放一定的熱量,所以燃燒器燃料的用量較少。氧化室有兩個作用:一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度,二是保證有足夠的停留時間使廢氣充分氧化。廢氣成為凈化的高溫氣體后離開燃燒室,進(jìn)入蓄熱室2(上兩個循環(huán)陶瓷介質(zhì)已被冷卻吹掃),釋放熱量后排放,而蓄熱室2的陶瓷吸熱,“貯存”大量的熱量(用于下個循環(huán)加熱使用)。蓄熱室3在這個循環(huán)中執(zhí)行吹掃功能。完成后,蓄熱室進(jìn)氣與出氣閥門進(jìn)行一次切換,蓄熱室2進(jìn)氣,蓄熱室3出氣,蓄熱室1吹掃;再下個循環(huán)則是蓄熱室3進(jìn)氣,蓄熱室1出氣,蓄熱室2吹掃,如此不斷交替進(jìn)行。凈化后的廢氣經(jīng)煙囪排入大氣。
旋轉(zhuǎn)RTO工作原理
旋轉(zhuǎn)RTO的蓄熱體中設(shè)置分格板,將蓄熱體床層分為幾個獨(dú)立的扇形區(qū)。廢氣從底部經(jīng)進(jìn)氣分配器進(jìn)入預(yù)熱區(qū),使氣體溫度預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入頂部的燃燒室,并完全氧化。
凈化后的高溫氣體離開氧化室,進(jìn)入冷卻區(qū),將熱量傳給蓄熱體而氣體被冷卻,并通過氣體分配器排出。而冷卻區(qū)的陶瓷蓄熱體吸熱,“貯存”大量的熱量(用于下個循環(huán)加熱廢氣)。
為防止未反應(yīng)的廢氣隨蓄熱體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)入凈化氣出口去,當(dāng)蓄熱體旋轉(zhuǎn)到凈化器出口區(qū)之前,設(shè)有一扇形區(qū)作為沖洗區(qū)。
通過蓄熱體的旋轉(zhuǎn),蓄熱體被周期性的冷卻和加熱,同時廢氣被預(yù)熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進(jìn)行。
在有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域中,蓄熱燃燒法(RTO技術(shù))是近年來在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù),通過使用陶瓷蓄熱體充分利用燃燒尾氣熱量,與傳統(tǒng)燃燒法相比,降低了運(yùn)行費(fèi)用。由于節(jié)能效果明顯,RTO技術(shù)在有機(jī)廢氣治理中得到了廣泛應(yīng)用,使燃燒法可以在較低廢氣濃度下使用,拓寬了燃燒技術(shù)的應(yīng)用范圍。
RTO技術(shù)在我國的應(yīng)用雖然晚于活性炭吸附法,但由于其操作簡單,運(yùn)行維護(hù)較少,對揮發(fā)性有機(jī)物的去除效率較高,一般在95%以上,是目前我國有機(jī)廢氣治理的主要技術(shù)之一。在國內(nèi),主要用在汽車制造、化工、電子制造、集裝箱制造、涂布、碳纖維制造等VOCs排放組份復(fù)雜的行業(yè)。
蓄熱式熱氧化器原理簡介
蓄熱式熱氧化器(簡稱RTO),是國際上一種為有效的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,儲存熱量預(yù)熱VOCs廢氣,對預(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,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啟動前先通過燃燒器對燃燒室及填料床預(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,此過程為半個周期。半個周期結(jié)束后,閥門切換,含有VOCs的氣體先通過2#填料床預(yù)熱,然后在燃燒室氧化放熱,再通過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,至此完成一個周期循環(huán)。