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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獨立的扇形區(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，同時廢氣被預(yù)熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進(jìn)行。

采用ＲTO裝置處理焦化廢氣，優(yōu)化ＲTO裝置的工藝性能對提高有機(jī)廢氣處理效率，實現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放至關(guān)重要，本項目在ＲTO工藝設(shè)計等方面做了升級和改進(jìn)。

3-1采用焦?fàn)t煤氣作為輔助燃料

本項目采用焦?fàn)t煤氣作為輔助燃料，既節(jié)約了成本，又提高了焦?fàn)t煤氣的利用率。從用戶記錄所得到的輔助燃料使用量表明，ＲTO裝置冷啟動時所需焦?fàn)t煤氣為240m3/h，能夠滿足ＲTO裝置正常運(yùn)行時的燃料需求。

3-2ＲTO前端增加安全水封、捕霧器和阻火器水封的主要作用是防止高溫回火，由于其安全性能好，可用在管道收集前端防止回火;焦化廢氣中含有少量的水分，為使進(jìn)入ＲTO內(nèi)部的焦化廢氣更加潔凈，增加了捕霧器用于氣液分離;與此同時，由于廢氣中含有氣體，為了阻止氣體在ＲTO內(nèi)燃燒時火焰?zhèn)鞑サ秸麄€管網(wǎng)中，在ＲTO進(jìn)氣管道前端增加了阻火器。

3-3高溫閥水冷系統(tǒng)

在大多數(shù)的ＲTO裝置中，高溫閥主要靠自然散熱。考慮到發(fā)生緊急情況時燃燒室的溫度過高，本項目采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)由軟水槽、軟水循環(huán)泵及軟水冷卻器組成，軟水通過浮球液位計自動補(bǔ)充到軟水槽中，通過軟水循環(huán)泵輸送至高溫閥，再通過軟水冷卻器被循環(huán)水冷卻后進(jìn)入軟水槽。

4結(jié)語

經(jīng)工藝優(yōu)化后的ＲTO裝置運(yùn)行結(jié)果分析表明:

1)通過多次抽樣測量，ＲTO燃燒室表面溫度基本維持在50～70℃，滿足溫度≤75℃的設(shè)計要求。

2)燃燒室溫度始終維持在850～1100℃，保證了有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分充分氧化燃燒。

3)煙囪平均出口溫度120℃，低于150℃的設(shè)計要求。

4)經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門多次抽查，經(jīng)過ＲTO裝置處理的焦化廢氣達(dá)到GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，有機(jī)廢氣的凈化率達(dá)到了99%，CO的凈化率達(dá)到了97%。

RTO正常運(yùn)行時，廢氣的進(jìn)氣和排氣通過閥門切換來完成。

個工作周期中，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，同時能夠滿足RTO裝置正常運(yùn)行時的燃料需求。該裝置主要由燃燒室、蓄熱室(含集氣室)及切換閥門組成。

工作原理：

該系統(tǒng)利用一層陶瓷材料來吸收廢氣中的熱量，并利用捕獲的熱量來預(yù)熱進(jìn)氣氣流。系統(tǒng)無需任何補(bǔ)充燃料，使用VOCs作為燃料來源，就能持續(xù)地維持燃燒。由于其高熱能回收率，該RTO更適用于濃度較低但流量較高的VOCs廢氣處理。

步驟一：RTO在初始階段需要通過添加、柴油等燃料來達(dá)到燃燒溫度。在該階段，焚燒系統(tǒng)通過排氣自動調(diào)整空氣比例，直到燃燒反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。隨后，系統(tǒng)開始以接近99%的超來熱氧化等廢氣。

步驟二：RTO從初始階段（需外部空氣和燃料補(bǔ)充）切換至運(yùn)行階段，直接處理廢氣。為了化回收熱量，焚燒系統(tǒng)會通過氣動閥的一系列切換來達(dá)到進(jìn)氣和出氣的自動交替與循環(huán)。

系統(tǒng)組成：

該公司RTO含三種不同配置：一室設(shè)計、兩室設(shè)計和三室設(shè)計，每種設(shè)計各有優(yōu)勢。“室”指的是存放熱回收介質(zhì)的陶瓷容器。

一室RTO：占地面積較小，初始采購成本低，但后續(xù)維護(hù)成本較高。單室式設(shè)計去除效率接近99%，但不能去除異味。

兩室RTO：初始采購成本和維護(hù)成本都較低，去除效率約為98%-99%。

三室RTO：更適合焙燒流程，去除率在99%以上，但占地面積較大。