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RTO簡(jiǎn)介
◆RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,簡(jiǎn)稱RTO),蓄熱式有機(jī)廢氣焚燒爐。其原理是在高溫下將可燃廢氣氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物和水,從而凈化廢氣,并回收廢氣分解時(shí)所釋放出來(lái)的熱量,廢氣分解效率達(dá)到99%以上,熱回收效率達(dá)到95%以上。RTO主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。
◆熱氧化裝置(Thermal Oxidizer)是把VOC里所含的氣體加熱到熱分解點(diǎn)之后,使VOC成分分解為無(wú)害的二氧化碳和水并排放到大氣中的設(shè)備。
◆RTO以的熱能回收效率,使運(yùn)行費(fèi)化。
◆應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、汽車及機(jī)械制造業(yè)、電子電器制造業(yè)、輕工業(yè)以及冶金鋼鐵業(yè)中,主要用于處理有機(jī)廢氣。
旋轉(zhuǎn)式RTO (ROTARY VALVE TYPE) 特征
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◆高處理效率(99%以上)和熱能回收率(95%以上)
◆設(shè)備負(fù)荷變動(dòng)少,壽命長(zhǎng),穩(wěn)定
◆設(shè)備簡(jiǎn)易,占地面積小。
◆驅(qū)動(dòng)部位和蓄熱體使用半性材料,維保費(fèi)用低。
◆蓄熱的熱能溫度能長(zhǎng)久保持,再啟動(dòng)時(shí)能節(jié)省燃料費(fèi)。
◆2次污染要素少,環(huán)保性能高。
三床式RTO原理:
階段一:廢氣通過(guò)蓄熱床A被預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室燃燒,蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理(吹掃功能),分解后的廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床B排出,同時(shí)蓄熱床B被加熱。
階段二:廢氣通過(guò)蓄熱床B被預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室燃燒,蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理,分解后廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床C排出,同時(shí)蓄熱床C被加熱。
階段三:廢氣通過(guò)蓄熱床C被預(yù)熱,然后進(jìn)人燃燒室燃燒,蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱床A排出,同時(shí)蓄熱床A被加熱。
如此周期性運(yùn)行,廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解,燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度(一般為800-850攝氏度)。當(dāng)RTO進(jìn)氣口的廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí),VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量?jī)?chǔ)備,則此時(shí)RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。
大量工程應(yīng)用表明:三床式RTO的VOCs的分解效率可達(dá)99%,綜合熱效率可達(dá)95%,進(jìn)出口溫差在40攝氏度左右,在閥切換時(shí),廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過(guò)5g/m3,不然會(huì)超過(guò)某些地方(例如北京、上海等)排放標(biāo)準(zhǔn)。另外由于其比表面積較大所以自身運(yùn)行散熱量較大,降低了可供回用的余熱量。
沸石濃縮轉(zhuǎn)輪被分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)三個(gè)功能區(qū),沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在吸附區(qū):廢氣通過(guò)前置的過(guò)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(jī)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(jī)的帶動(dòng)下,直接排人煙囪達(dá)標(biāo)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(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)人RTO焚化系統(tǒng)。
在冷卻區(qū):為保證高的吸附效率,需對(duì)高溫脫附后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)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(lái)自RTO燃燒室來(lái)的高溫凈化氣換熱,溫度提升至180 ~ 200oC 后逆向進(jìn)人轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)進(jìn)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(shí)際案例運(yùn)營(yíng)情況,吸附材料一般壽命在5 年以上。
蓄熱式熱氧化器原理簡(jiǎn)介
蓄熱式熱氧化器(簡(jiǎn)稱RTO),是國(guó)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(chǔ)存熱量預(yù)熱VOCs廢氣,對(duì)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(shí),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(dòng)前先通過(guò)燃燒器對(duì)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(guò)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(guò)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(guò)程為半個(gè)周期。半個(gè)周期結(jié)束后,閥門切換,含有VOCs的氣體先通過(guò)2#填料床預(yù)熱,然后在燃燒室氧化放熱,再通過(guò)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(gè)周期循環(huán)。