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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。
RTO爐體
*氧化室
殼體采用6mm的Q235-A碳鋼板,外表面設(shè)型鋼加強(qiáng)筋,殼體良好密封。
設(shè)檢查門。爐體的外表溫度為環(huán)境溫度 25℃,且不高于60℃,熱橋除外。
*蓄熱室
由三個(gè)蓄熱室且成,分別輪流進(jìn)行蓄熱、放熱、清掃。殼體材料良好密封,爐蓖支撐陶瓷蓄熱體及鞍環(huán)陶瓷,材料碳鋼。爐體的外表溫度為環(huán)境溫度 25℃,且不高于60℃,熱橋除外。
2、爐體內(nèi)保溫
爐體氧化室及蓄熱室內(nèi)保濕采用耐火硅酸鋁纖維,耐熱1200℃,絨重220kg/m2,氧化室及蓄熱室高溫區(qū)厚約220mm,蓄熱室低溫區(qū)厚約150mm。內(nèi)保溫共三層,其中含兩層硅酸鋁纖維氈及一層硅酸纖維模塊。硅酸鋁纖維模塊內(nèi)設(shè)置耐熱鋼骨架,用錨固件固定在爐體殼體上。耐火硅酸鋁纖維外表面涂敷耐高溫抹面。
3、陶瓷蓄熱體
陶瓷蓄熱體采用LANTEC產(chǎn)品,該產(chǎn)品用于RTO
設(shè)備比較合適的蓄熱產(chǎn)品。惚瓷蓄熱體其特點(diǎn)是比表面積大680m2/m2,阻力小,熱容量大0.22BTU/lb?,耐溫高可達(dá)1200℃,耐酸度99.5%,吸水率小于0.5%,壓碎力大于4kgf/cm3,熱脹冷縮系數(shù)小,為4.7×10-8/℃,抗裂性能好,壽命長。
4、燃燒系統(tǒng)
采用燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)式燃燒器,此燃燒器的特點(diǎn)是可進(jìn)行連續(xù)比例調(diào)節(jié)(燃?xì)庹{(diào)節(jié)范圍30:1),高壓點(diǎn)火,可適應(yīng)多種情況。系統(tǒng)含助燃風(fēng)機(jī)(國產(chǎn))、高壓點(diǎn)火變壓器、比例調(diào)節(jié)閥、UV火焰探測器等。
來自工藝的VOCs和有毒氣體通過系統(tǒng)風(fēng)機(jī)推進(jìn)或者吸進(jìn)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(jìn)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(shí)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(diǎn)。三通切換閥改變氣流進(jìn)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(yùn)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(shí)現(xiàn)很高的處理效率和維持自燃而不需燃料消耗。