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第三代RTO采用旋轉(zhuǎn)式分流導(dǎo)向,在爐膛內(nèi)設(shè)置多個(gè)等份的陶瓷填料床,通過旋轉(zhuǎn)換向閥的轉(zhuǎn)動(dòng)把有機(jī)廢氣導(dǎo)向各個(gè)蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱和氧化分解。
旋轉(zhuǎn)式RTO主要由燃燒室、陶瓷填料床和旋轉(zhuǎn)閥等組成。爐體分成12個(gè)陶瓷填料床,其功能分為5個(gè)進(jìn)氣室(預(yù)熱區(qū))、5個(gè)出氣室(冷卻區(qū))、1個(gè)吹掃室和1個(gè)隔離室。廢氣分配閥由電機(jī)帶動(dòng),作連續(xù)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在分配閥的作用下,廢氣緩慢在12個(gè)室之間依次通過。
廢氣經(jīng)進(jìn)氣分配器進(jìn)入預(yù)熱區(qū),使廢氣預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入頂部的燃燒室,并完全氧化分解。凈化后的高溫氣體離開燃燒室,進(jìn)入冷卻區(qū),將熱量傳給陶瓷蓄熱體,而氣體被冷卻,并通過氣體分配器排出。冷卻區(qū)的陶瓷蓄熱體吸熱,“儲(chǔ)存”大量的熱量(用于下個(gè)循環(huán)加熱廢氣)。
如此不斷地交替進(jìn)行,廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解,當(dāng)廢氣中VOCs濃度超過一定值,氧化分解釋放熱量足以維持燃燒室的反應(yīng)溫度時(shí),則不需要用燃料進(jìn)行加熱,的保證能量循環(huán)利用。
大量工程應(yīng)用表明:旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs的分解效率可達(dá)99.5%,熱效率可達(dá)97%,其進(jìn)出口溫差20攝氏度左右,的降低了RTO運(yùn)行中的熱損失,保證了熱能的二次回收利用。
旋轉(zhuǎn)閥的平穩(wěn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)廢氣管道的壓力影響僅為±25pa,對(duì)于生產(chǎn)光學(xué)材料的廠家來說極其重要。由于具有很高的分解效率,旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs入口廢氣濃度可高達(dá)10g/m3。
RTO正常運(yùn)行時(shí),廢氣的進(jìn)氣和排氣通過閥門切換來完成。
個(gè)工作周期中,廢氣自下而上經(jīng)A蓄熱室升溫,然后進(jìn)入燃燒室氧化放熱;氧化放熱結(jié)束后,自上而下通過B蓄熱室,與蓄熱室內(nèi)的填料進(jìn)行換熱,將熱量傳遞給B蓄熱室,再經(jīng)過工藝管路進(jìn)入煙囪排放;此時(shí)C蓄熱室處于吹掃狀態(tài),用吹掃風(fēng)機(jī)將蓄熱室(含集氣室)中的滯留廢氣吹入燃燒室氧化處理,防止因蓄熱室的切換過程影響廢氣處理效率。
第2個(gè)工作周期中,A蓄熱室處于吹掃狀態(tài),廢氣自下而上進(jìn)入B蓄熱室,與已吸收熱量的填料進(jìn)行換熱后,進(jìn)入燃燒室氧化放熱,再自上而下通過C蓄熱室,并將熱量傳遞給C蓄熱室后,進(jìn)入煙囪。
第3個(gè)工作周期中,B蓄熱室處于吹掃狀態(tài),廢氣由C蓄熱室進(jìn)入,氧化放熱后,通過A蓄熱室進(jìn)入煙囪,完成了RTO裝置運(yùn)行的1個(gè)大周期,如此交替運(yùn)行。當(dāng)煙煤在隔絕空氣條件下加熱到950~1050℃,經(jīng)過干燥、熱解干餾、熔融、黏結(jié)、固化、收縮等階段,終得到焦炭,這個(gè)過程稱為煉焦。
煉焦過程產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)過回收和精制可以得到多種芳香烴和雜環(huán)化合物等基本化學(xué)原料,同時(shí)產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣是高熱值燃料,可以用來發(fā)電或供應(yīng)城市煤氣。
因此,本項(xiàng)目以能源利用為目的,采用焦?fàn)t煤氣代替輔助燃料,可以節(jié)約成本,提高焦?fàn)t煤氣利用率,同時(shí)能夠滿足RTO裝置正常運(yùn)行時(shí)的燃料需求。該裝置主要由燃燒室、蓄熱室(含集氣室)及切換閥門組成。
蓄熱式熱力氧化工藝(RTO)
Regenerative Thermal Oxidizer Technology
RTO原理是將有機(jī)廢氣(VOCs)加熱到760℃以上,使廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O,氧化產(chǎn)生的高溫氣體采用蜂窩陶瓷蓄熱體進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存,并用來預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣,當(dāng)廢氣中VOCs濃度到達(dá)一定值時(shí),系統(tǒng)可不消耗額外燃料而維持反應(yīng)的自平衡。
具有運(yùn)行能耗低、適用范圍廣、凈化(≥98%)等優(yōu)點(diǎn),根據(jù)具體情況,可采用3室RTO、5室RTO及旋轉(zhuǎn)RTO,常運(yùn)用于石化、印刷、印鐵、制罐、化工、制藥、噴涂、電子半導(dǎo)體等行業(yè)。
DNTO由于其不能“蓄熱”,因此燃料消耗較大,通常適用于廢氣濃度較高且需要大量熱能回收的場(chǎng)合(配合熱能回收設(shè)備使用,如換熱器、預(yù)熱鍋爐等)。常運(yùn)用于石化、化工、制藥、瀝青加工、制鞋等行業(yè)。