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發布時間:2021-05-01 06:37  
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RTO技術是近年來我國在燃燒法的基礎上發展出來的新技術,該應用雖然晚于活性炭吸裝置,但由于其操作簡單,運行維護較少,對揮發性有機物的去除效率較高,一般在95%以上,是目前我國有機廢氣治理的主要技術之一。
VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產或使用的行業都會產生VOsC排放。即使同一物質,由于風量不同、濃度不同,所需技術路線也不一樣。
蓄熱式熱氧化器(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermal Oxidizer簡稱RT0)是將有機廢氣加熱到760℃以上,在高溫下發生氧化反應,使廢氣中的碳氫化合物氧化變成CO2和H2O,直接排放到大氣。由于RTO裝置包括一組熱回收率高達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,在濃度更高時還可向外輸出熱量進行二次熱回收利用。
RTO是TO(氣體焚燒爐)的改進結構,是將原TO中的空氣預熱器(板式或管式,熱回收率國產約50%,德國為85%)替換為陶瓷填充床空氣預熱器,熱回收率達到95%,所以可將95%的熱用來預熱廢氣,氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設備處理VOCs的常見形式有:二室RTO、三室RTO和旋轉RTO,根據需求可設計成五室RTO、七室RTO等結構形式。
二室RTO工作原理
在開工時先將新鮮空氣代替有機廢氣,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熱性能,所以從一個冷的RTO加熱到一定高的溫度,并且還要達到正常溫度分布,需要一定的時間。
正常工作時,其中一個蓄熱室已在個操作循環中存儲了熱量,有機廢氣首先從底部進入該蓄熱室,廢氣通過蓄熱體床層被預熱到接近燃燒時溫度,而蓄熱體同時逐漸被冷卻。
預熱后的廢氣進入頂部燃燒室,在燃燒室中有機物被氧化后,即作為高溫凈化氣進入另一個蓄熱室;此時,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。當被冷卻的蓄熱體冷卻到尚可允許的溫度水平時,就應切換氣流的方向,即完成個循環。
切換流向后,有機廢氣進入已被加熱過的蓄熱室,反應后的凈化氣則將熱量傳給上一循環被冷卻的蓄熱室,如上所述,完成第二個循環。
RTO焚燒爐的運行能耗主要是電和燃料。一旦設備定型了,電耗基本恒定,風機可采用變頻控制省電,這里不做討論,主要討論燃料問題。因廢氣量不穩定、濃度不穩定,加上車間廢氣控制不好,所以在啟動及運行過程中,需要經常補充燃料(常用柴油、)以維持燃燒室溫度。
燃料消耗多少,關鍵取決于蓄熱陶瓷的蓄熱能力,通常以能夠維持正常運行而不需補充燃料所需的VOC濃度來衡量能耗高低。此數值越低,則能耗越低。性能超好的RTO焚燒爐此數值可達450×10-6mg/L。另外,能量損耗主要是尾氣帶走的熱量和表面散熱損失,尾氣帶走熱量與廢氣量和進出口溫差相關,尾氣溫度越低、進出口溫差越大,則能耗越低。表面散熱損失體現在箱體表面溫度與環境的溫度差,保溫效果好則溫差小,散熱損失小。當然,能耗還有可能跟局部地方保溫薄弱及高溫氣體泄漏有關。
RTO節能減排技術核心
利用RTO節能減排的關鍵點在于:一定要對印刷涂布機及涂裝設備進排氣系統進行優化,提升排放的有機廢氣的濃度,而總排風量減少,這樣,設備無功損耗減少,設備投資減少,節能效果更明顯。
因為,當排出的有機廢氣VOCs濃度較大時,超出RTO無功運行平衡點(一般濃度在3g/m2)以上的熱量,可回用到印刷涂布烘干箱上,還有從RTO排出來處理后的氣體(溫度比進氣高60°以上),可通過熱交換器預熱新鮮空氣,再把預熱后氣體送到烘箱,這樣可大大節省加熱烘箱的能耗,為企業創造很大的經濟效益,實現節能減排,值得大力推廣。
對于印刷行業,排放濃度如果低于2.5 g/m2,也可選用轉輪或活性炭吸附濃縮廢氣,再把濃縮完的氣體送到RTO燃燒。
目前,國內正在運行的進口RTO設備不少,安裝在3M公司涂布線、某些企業的汽車涂裝線、外資制藥化工企業的生產線、德國漆包生產線等生產線上。
近十幾年來,國內技術人員通過消化吸收國外先進技術和使用國外設備總結摸索出來的經驗,自行研制生產出來的RTO,性能已經與進口產品相當,但價格實惠,性價比更高。