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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(大于等于90%)、運行成本低、能處理大風(fēng)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(dāng)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(yīng)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。
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)。
來自工藝的VOCs和有毒氣體通過系統(tǒng)風(fēng)機推進或者吸進氧化爐入口集風(fēng)管。三通切換閥或者切換碟閥引導(dǎo)氣體進入蓄熱槽。氣體在經(jīng)過蓄熱陶瓷床到燃燒室的過程中被逐漸預(yù)熱。
經(jīng)過燃燒室氧化分解后的純凈氣體在通過出口處蓄熱槽的蓄熱陶瓷床時會將熱量留在其中。這樣出口處的蓄熱床得到加熱,氣體得到降溫。出口氣體的溫度只比入口氣體高一點。三通切換閥改變氣流進入燃燒室的方向?qū)崿F(xiàn)回收氧化爐內(nèi)的熱量。高熱能回收率降低了燃料的需求節(jié)省了運行成本。恩國環(huán)保的焚燒爐能夠在低廢氣濃度的情況下實現(xiàn)很高的處理效率和維持自燃而不需燃料消耗。