【技術分享】蓄熱式燃(rán)燒處理技術(shù)(RTO) :兩床
蓄熱氧化技術RTO(RegenerativeThermal Oxidizer,簡稱(chēng)RTO)把有機廢氣加熱到760℃以上,使廢(fèi)氣中的揮發性有機物(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特製的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升(shēng)溫而“蓄(xù)熱(rè)”,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(qì)載體,反複進行熱交換,從而節省廢氣升溫的燃料消耗,降低運行成本,熱回收效率高達95%。在中高濃度的條(tiáo)件下,RTO可以對外輸出餘熱(rè),通過蒸汽、熱風(fēng)、熱水等形式加以利用,在滿足環保目標的(de)同時,實現經濟效益。
RTO設備分為兩床(chuáng)式、三床式與旋轉式。在兩床RTO產品的基礎(chǔ)上,經過升級換代,兩床RTO現升級為多床式、旋轉式RTO,各有(yǒu)優劣。詳見下圖。
兩(liǎng)床式RTO由兩個陶(táo)瓷蓄熱體填料床組成,以最簡單的一進一出過程(chéng)完成“蓄熱”和“放熱”過程的切換。兩床(chuáng)式RTO有2個(gè)蓄熱室(shì),工(gōng)作時2個蓄熱室大約1min-2min切換一(yī)次狀態(進口-出口),風門在切換過程(chéng)中大約有(yǒu)0.3s-0.6s的時間直(zhí)接將高濃度的廢氣排到排放口,且當(dāng)前進氣蓄熱室底部殘留的(de)未分解(jiě)廢氣也被直接排出。大量工程應用表明:兩床式RTO的(de)VOCs的最大分解效率為95%,最大綜合熱效率為90%,進出口溫差高達45℃。在閥切換時,廢氣管道內的壓力波動範圍為±500pa。
三床式RTO同樣是采用閥(fá)門切換式,由三個或多個陶瓷填充床組成, 在(zài)兩床式RTO的基(jī)礎上增加了“吹掃”功能,大大的(de)提高了廢氣分解效率(lǜ)。
以三床式(shì)RTO為例:
階段一:廢氣通(tōng)過蓄熱床A被預熱,然後進入燃燒室燃燒,蓄熱(rè)床C中殘留未處理廢氣(qì)被淨化後的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理(吹(chuī)掃(sǎo)功能),分解後的廢氣經過蓄熱床B排出,同時蓄熱床(chuáng)B被(bèi)加熱(rè)。
階段二:廢氣通過蓄(xù)熱床B被預熱(rè),然後進入燃燒室燃燒,蓄熱床A中殘留未處理廢氣被淨化後的氣體反吹回燃燒室(shì)進行焚燒處理,分解後廢氣經過蓄熱床C排出,同時蓄熱床C被加熱。
階段三:廢氣通過蓄熱床(chuáng)C被預熱,然後進人燃(rán)燒室(shì)燃(rán)燒,蓄熱(rè)床B中(zhōng)殘留未處理廢氣被淨(jìng)化後的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理分解(jiě)後廢氣經過蓄熱床A排出,同(tóng)時蓄熱床A被加熱。
如此周期性運行,廢氣在燃燒室內氧化分(fèn)解(jiě),燃燒室內溫度維(wéi)持在設定溫度(一般為800-850℃)。當RTO進氣口的廢氣濃度達到一定值(zhí)時,VOCs氧化釋放的熱量能夠維(wéi)持(chí)RTO蓄熱和放熱的能量儲備(bèi),則此時RTO不需要使用燃料就能夠維持(chí)燃燒室(shì)內的溫度。大量工程應用表明:三(sān)床式RTO的VOCs的最高分解效率可達99%,最大綜合熱效率可達95%,進出口溫差在40℃左右,在閥(fá)切換時(shí),廢氣管道內的壓力波動在±250pa。
旋轉式RTO采用旋轉式分流導向,在爐膛內設置多個等份的陶瓷填料床,通過旋轉換向閥的轉(zhuǎn)動把有機廢氣導向各個蓄(xù)熱(rè)床進行預熱和氧化分解。
旋轉式RTO主要(yào)由燃燒室、陶瓷填料床和旋轉閥等組成。爐體分成12個陶瓷填(tián)料床,其功能分為5個進氣(qì)室(預熱區)、5個出(chū)氣室(冷卻區(qū))、1個吹掃室和1個隔離室。廢氣(qì)分配閥由電機帶動,作連續、勻(yún)速轉動,在分配閥的作用下,廢氣緩慢在12個室(shì)之間依次通過。廢氣經進氣(qì)分配器(qì)進(jìn)入預熱區,使廢氣預(yù)熱到一(yī)定溫度後進入頂部的燃燒室,並完全氧化分解。淨化後的高溫(wēn)氣體(tǐ)離開燃燒室,進入冷卻區,將熱量傳給陶瓷蓄(xù)熱體,而氣體被(bèi)冷卻(què),並通過氣體分配器排出。冷(lěng)卻區的陶瓷蓄熱體吸熱,“儲存”大量的熱量(用(yòng)於下個循環加熱廢氣(qì))。
如(rú)此不斷(duàn)地交替進行(háng),廢氣在燃燒室內氧化分解,當(dāng)廢氣中VOCs濃度超過一定值,氧化分解釋(shì)放熱量足(zú)以維(wéi)持燃燒室的(de)反應溫度時,則不需要用燃料進行加(jiā)熱,最大(dà)限度(dù)的保(bǎo)證能量循環利用(yòng)。大量工程(chéng)應用表明:旋轉式RTO的VOCs的最高(gāo)分解效率可達98%,熱效率可達95%,其進出口溫差40℃左右(yòu)。旋轉(zhuǎn)閥的平穩連續轉動(dòng),對廢氣(qì)管道(dào)的壓力影(yǐng)響僅為±50pa,對於(yú)壓力波動要(yào)求嚴(yán)格(gé)的廠家來說極其(qí)重要。
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