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RTO(蓄熱式熱氧化爐)
與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比,具有熱效率高(大于等于90%)、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度(相對(duì)于廢氣排放而言)。RTO 裝置有兩室、三室以及多室裝置,兩室RTO 裝置VOCs 的去除率在95% ~ 98%,三室RTO裝置VOCs 去除率可達(dá)到98%以上。
1、RTO 原理
兩室RTO 沒有吹掃工序,在進(jìn)行閥門切換時(shí),部分VOCs 廢氣沒有經(jīng)過處理直接排放,從而降低了VOCs 的去除效率。多室RTO 是在廢氣量非常大的情況下,為保證廢氣進(jìn)氣的均勻性,增加了同時(shí)進(jìn)氣和出氣的蓄熱室數(shù)量。目前三室RTO 是主流實(shí)用裝置,較好的兼顧了效率和投資成本。
三室RTO 運(yùn)行原理:三室RTO 主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、三個(gè)陶瓷填料床和六個(gè)切換閥組成,當(dāng)有機(jī)廢氣進(jìn)入陶瓷床1 后,陶瓷床1 放熱,有機(jī)廢氣被加熱到一定溫度后進(jìn)入燃燒室燃燒,同時(shí)產(chǎn)生的高溫氣體通過陶瓷填料床2,陶瓷床2 吸熱蓄熱,高溫氣體被填料床2 冷卻后,經(jīng)過切換閥門排放,填料床3 進(jìn)行吹掃,以保證原進(jìn)入填料床3 而未反應(yīng)的廢氣進(jìn)入燃燒室燃燒,而不是直接排放;經(jīng)過一段時(shí)間后,閥門切換,廢氣從填料床2 進(jìn)入,填料床2 放熱,填料床3 蓄熱,填料床1 進(jìn)行吹掃;然后在填料床3 進(jìn)氣,填料床1 蓄熱,填料床2 進(jìn)行吹掃;這樣周期性地切換,就可連續(xù)處理有機(jī)廢氣。
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(yùn)行維護(hù)較少,對(duì)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。
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(huì)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(jī)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?xì)浠衔镅趸兂蒀O2和H2O,直接排放到大氣。由于RTO裝置包括一組熱回收率高達(dá)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(shí)還可向外輸出熱量進(jìn)行二次熱回收利用。
RTO是TO(氣體焚燒爐)的改進(jìn)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(dá)到95%,所以可將95%的熱用來預(yù)熱廢氣,氧化廢氣中的有機(jī)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(jì)成五室RTO、七室RTO等結(jié)構(gòu)形式。
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(gè)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(gè)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(shí)廢氣被預(yù)熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進(jìn)行。