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解析RT0如何將VOCs廢氣高溫(760℃以上)氧化成CO2和H2O

發(fā)表時(shí)間:2016-09-14 00:22

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)或使用有機(jī)溶劑的行業(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。當(dāng)前VOCs處理方法有數(shù)十種,VOCs的末端處理技術(shù)包含兩類,第一類是非破壞性方法,即采用物理方法將VOCs回收;第二類是通過生化反應(yīng)將VOCs氧化分解為無毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。具體方法上,前者包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃燒法。后者有生物法、膜技術(shù)、光催化降解和等離子技術(shù)。

近年來在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù);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(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。

蓄熱式熱氧化器(RTO)

蓄熱式熱氧化器(Regenerative Thermal 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%,德國最大為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。


1.  RTO工藝原理

RTO的工作原理:有機(jī)物(VOCs)在一定溫度下與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成CO2和H2O,并放出一定熱量的氧化反應(yīng)過程,RTO是把廢氣加熱到700℃以上,使廢氣中的VOC氧化分解為CO2和H2O,氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體,使之升溫“蓄熱”,并用來預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫燃料消耗的處理技術(shù)。


1.1 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。

1.2二室RTO工作原理

在開工時(shí)先將新鮮空氣代替有機(jī)廢氣,借燃燒器將蓄熱室加熱到一定溫度。由于蓄熱體具有極高的儲(chǔ)熱性能,所以從一個(gè)冷的RTO加熱到一定高的溫度,并且還要達(dá)到正常溫度分布,需要一定的時(shí)間。

正常工作時(shí),其中一個(gè)蓄熱室已在前一個(gè)操作循環(huán)中存儲(chǔ)了熱量,有機(jī)廢氣首先從底部進(jìn)入該蓄熱室,廢氣通過蓄熱體床層被預(yù)熱到接近燃燒時(shí)溫度,而蓄熱體同時(shí)逐漸被冷卻。

預(yù)熱后的廢氣進(jìn)入頂部燃燒室,在燃燒室中有機(jī)物被氧化后,即作為高溫凈化氣進(jìn)入另一個(gè)蓄熱室;此時(shí),凈化氣的熱量傳給蓄熱體,蓄熱體床層逐漸被加熱,而凈化氣則被冷卻后排出。當(dāng)被冷卻的蓄熱體冷卻到尚可允許的溫度水平時(shí),就應(yīng)切換氣流的方向,即完成第一個(gè)循環(huán)。

切換流向后,有機(jī)廢氣進(jìn)入已被加熱過的蓄熱室,反應(yīng)后的凈化氣則將熱量傳給上一循環(huán)被冷卻的蓄熱室,如上所述,完成第二個(gè)循環(huán)。

1.3三室RTO工作原理

三室RTO的蓄熱室同時(shí)進(jìn)行操作的原理:當(dāng)?shù)谝慌_(tái)蓄熱室處于被冷卻而廢氣被預(yù)熱的階段時(shí)(冷周期),第二臺(tái)蓄熱室正處于被凈化氣加熱的過程(熱周期),而第三臺(tái)蓄熱室則在沖洗(清洗周期)。因此,當(dāng)一個(gè)循環(huán)后,廢氣始終進(jìn)入到在上一循環(huán)時(shí)排出凈化氣的蓄熱室,而原來進(jìn)入廢氣的蓄熱室則用凈化氣(或空氣)沖洗,并將殘留的未反應(yīng)廢氣送回到反應(yīng)室進(jìn)行氧化,然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。如表1-1所示:


表1-1 三室RTO工作程序表

2.RTO設(shè)備基本參數(shù)

RTO設(shè)備的基本參數(shù)如表2-1所示:

表2-1 RTO設(shè)備基本參數(shù)表

3.RTO設(shè)備特點(diǎn)

兩室RTO、三室RTO、旋轉(zhuǎn)RTO三種RTO設(shè)備的特點(diǎn)對(duì)比表如表3-1所示:華世潔設(shè)計(jì)的RTO設(shè)備的特點(diǎn):

1
產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮客戶的生產(chǎn)工藝,重視前端控制和末端治理的結(jié)合;
2
高性能陶瓷材料蓄熱體,換熱效率高達(dá)95%;
3
凈化效率高,三室RTO與旋轉(zhuǎn)RTO均可達(dá)到99%以上;
4

對(duì)余熱進(jìn)行綜合利用,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益;

5
優(yōu)化設(shè)計(jì)的陶瓷結(jié)構(gòu)、通風(fēng)系統(tǒng),確保最好的處理效果和使用體驗(yàn);
6

充分考慮系統(tǒng)的安全與防護(hù),為客戶提供安全可靠的后抽離設(shè)備與技術(shù)。



文章分類: 環(huán)保新聞
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