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蓄熱式熱力焚燒爐(RTO),是一種高效的有機廢氣處理設備,其工作原理是,把有機廢氣加熱到760-850攝氏度,使廢氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs)氧化分解為二氧化碳和水。
氧化過程產生的熱量存儲在的陶瓷蓄熱體,使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄熱體內儲存的熱量用于預熱后續(xù)進入的有機廢氣,該過程為陶瓷蓄熱體的“放熱”過程,從而節(jié)省廢氣升溫過程的燃料消耗。
RTO設備的分解效率主要由反應溫度、停留時間、氣體流速等因素決定。兩床式RTO有2個蓄熱室,工作時2個蓄熱室大約1min-2min切換一次狀態(tài)(進口-出口),風門在切換過程中大約有0.3s-0.6s的時間直接將高濃度的廢氣排到排放口,且當前進氣蓄熱室底部殘留的未分解廢氣也被直接排出。
大量工程應用表明:兩床式RTO的VOCs的分解效率為95%,綜合熱效率為90%,進出口溫差高達45攝氏度。在閥切換時,廢氣管道內的壓力波動范圍為±500pa,當兩床式RTO進氣口VOCs濃度大于1g/m3時,出口濃度會超過北京和上海的地方排放標準(50mg/m3)。
沸石濃縮轉輪被分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)三個功能區(qū),沸石分子篩轉輪在各個功能區(qū)域內連續(xù)運轉。
在吸附區(qū):廢氣通過前置的過濾器后,送至沸石分子篩轉輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)(吸附區(qū)面積為S1 )有機廢氣中的VOCs被沸石分子篩吸附,未被吸附的廢氣在吸附風機的帶動下,直接排人煙囪達標排放。
在脫附區(qū):沸石轉輪上吸附的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:,濃縮倍數一般為5 ~ 25倍。濃縮倍數:n = (S1 x V1)/(S2 xV2 ) ,其中 S1/S2 = 10:1 ,V1/V2 = ( 0.5 ~ 2.5 )。脫附氣在脫附風機的帶動下進人RTO焚化系統(tǒng)。
在冷卻區(qū):為保證高的吸附效率,需對高溫脫附后的轉輪進行冷卻。冷卻空氣冷卻轉輪吸附材后自身被預熱,作為脫附氣的源氣,再與來自RTO燃燒室來的高溫凈化氣換熱,溫度提升至180 ~ 200oC 后逆向進人轉輪脫附區(qū)進行高溫脫附。
沸石分子篩轉輪設備整體密閉,污染源主要為沸石分子篩更換產生的廢沸石材料,但根據工程實際案例運營情況,吸附材料一般壽命在5 年以上。
蓄熱氧化技術RTO(RegenerativeThermal Oxidizer,簡稱RTO)把有機廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs,Volatile Organic Compounds)在燃燒室中氧化分解成CO2和H2O。氧化產生的高溫氣體流經的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,下個過程是廢氣從已經“蓄熱”的陶瓷經過,將陶瓷的熱量傳遞給廢氣,有機廢氣通過陶瓷作為換熱器載體,反復進行熱交換,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗,降低運行成本,熱回收達95%。在中高濃度的條件下,RTO可以對外輸出余熱,通過蒸汽、熱風、熱水等形式加以利用,在滿足環(huán)保目標的同時,實現經濟效益。