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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%)、運行成本低、能處理大風量低濃度(相對于廢氣排放而言)。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 去除率可達到98%以上。
1、RTO 原理
兩室RTO 沒有吹掃工序,在進行閥門切換時,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,為保證廢氣進氣的均勻性,增加了同時進氣和出氣的蓄熱室數(shù)量。目前三室RTO 是主流實用裝置,較好的兼顧了效率和投資成本。
三室RTO 運行原理:三室RTO 主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、三個陶瓷填料床和六個切換閥組成,當有機廢氣進入陶瓷床1 后,陶瓷床1 放熱,有機廢氣被加熱到一定溫度后進入燃燒室燃燒,同時產(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 進行吹掃,以保證原進入填料床3 而未反應的廢氣進入燃燒室燃燒,而不是直接排放;經(jīng)過一段時間后,閥門切換,廢氣從填料床2 進入,填料床2 放熱,填料床3 蓄熱,填料床1 進行吹掃;然后在填料床3 進氣,填料床1 蓄熱,填料床2 進行吹掃;這樣周期性地切換,就可連續(xù)處理有機廢氣。
RTO技術(shù)是近年來我國在燃燒法的基礎上發(fā)展出來的新技術(shù),該應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,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熱器,熱回收率達到95%,所以可將95%的熱用來預熱廢氣,氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設備處理VOCs的常見形式有:二室RTO、三室RTO和旋轉(zhuǎn)RTO,根據(jù)需求可設計成五室RTO、七室RTO等結(jié)構(gòu)形式。
旋轉(zhuǎn)RTO工作原理
旋轉(zhuǎn)RTO的蓄熱體中設置分格板,將蓄熱體床層分為幾個獨立的扇形區(qū)。廢氣從底部經(jīng)進氣分配器進入預熱區(qū),使氣體溫度預熱到一定溫度后進入頂部的燃燒室,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)。
為防止未反應的廢氣隨蓄熱體的旋轉(zhuǎn)進入凈化氣出口去,當蓄熱體旋轉(zhuǎn)到凈化器出口區(qū)之前,設有一扇形區(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,同時廢氣被預熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進行。