《RTO簡介》
目前,VOCs治理還存在很多難點,如排放源小而散,涉及眾多行業;而各行業排放的VOCs種類繁多、成分復雜,即使同一行業,如果原料構成和生產工藝不同,排放的VOCs種類、性質和濃度也不盡相同。因此,所需技術路線也不一樣。
我國對揮發性有機廢氣的處理過程主要分為4個階段:
##階段,2000年前,處理局部刺激性或有回收價值廢氣,僅對刺激性廢氣通過水噴淋吸收處理;
第二階段,2001~2005年,將廢氣集中收集處理后以有組織形式排放,廢氣主要處理方法為水、堿噴淋兩級吸收處理;
第三階段,2005年以后,加強源頭控制,完善廢氣集中收集,在第二階段基礎上再經活性炭吸附強化處理;
第四階段,2007年以后,開始逐步對揮發性有機廢氣進行全過程處理。
現階段,我國對工業揮發性有機廢氣的氧化治理技術主要包括:光催化氧化、直接燃燒法、催化燃燒技術及RTO焚燒爐等。
其中,在燃燒法的基礎上發展出來的RTO焚燒爐技術,由于操作簡單,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,成為目前我國有機廢氣治理的主要技術之一。
RTO焚燒爐,全稱RegenerativeThermal Oxidizer,中文譯“蓄熱式熱氧化燃燒”,聽著很復雜,是不是?不著急,首先從名字中可以提煉三個核心信息——蓄熱、熱氧化、燃燒,可以說這就是RTO焚燒爐工作原理的凈化濃縮。
熱氧化、燃燒很好理解,有機物(VOCs)在一定溫度下與氧氣發生反應,生成CO2和H2O,并放出一定熱量的氧化反應過程,學過化學的同學們看到此必然是秒懂的,關鍵什么是“蓄熱”呢?如何蓄熱?
這個神秘的蓄熱源,得益于RTO焚燒爐中的蓄熱體。如果蓄熱體熱回收率越高,說明其蓄積的熱量越高,那么氧化廢氣所需要的熱量就相應較低,在處理過程中就可以消耗很少的燃料或不消耗燃料,在濃度更高時甚至還可向外輸出熱量進行二次熱回收利用。
所以,熱回收率成為這里邊的關鍵指標之一,它隨著蓄熱體材質及造型的變化而變化。
早前,低階版的蓄熱,就是江湖中的TO(氣體焚燒爐),其空氣預熱器為板式或管式,熱回收率國產約50%,德國.大為85%。
現在,進階版的蓄熱,就是RTO焚燒爐,其空氣預熱器換成了陶瓷填充床,把廢氣加熱到700℃以上,使廢氣中的VOC氧化分解為CO2和H2O,氧化產生的高溫氣體流經陶瓷蓄熱體,使之升溫、蓄熱,并用來預熱后續進入的有機廢氣,從而節省廢氣升溫燃料消耗的處理技術。
工業廢氣處理設備運行時安全性是企業極為重要的考量,相較而言,蓄熱式焚燒爐(RTO)是目前更成熟、更穩定、更有效的技術。
蓄熱式焚燒爐可以處理工業制程中所排放出來的有毒氣體(HAPs),揮發性有機氣體(VOCs)和臭氣。
RTO系統利用高溫氧化去除廢氣,通過控制溫度,滯留時間,擾流和氧氣量將廢氣轉化為二氧化碳和水氣,并回收廢氣分解時所釋放出的熱量,從而達到環保節能的雙重目的。
來自工藝的VOCs和有毒氣體通過系統風機推進或者吸進氧化爐入口集風管。三通切換閥或者切換碟閥引導氣體進入蓄熱槽。氣體在經過蓄熱陶瓷床到燃燒室的過程中被逐漸預熱。
經過燃燒室氧化分解后的純凈氣體在通過出口處蓄熱槽的蓄熱陶瓷床時會將熱量留在其中。這樣出口處的蓄熱床得到加熱,氣體得到降溫。出口氣體的溫度只比入口氣體高一點。三通切換閥改變氣流進入燃燒室的方向實現回收氧化爐內的熱量。高熱能回收率降低了燃料的需求節省了運行成本。
● 設備在廠內完全組裝,接線和測試后出運。
● RTO的運行范圍可達25%低限爆炸極限(LEL),并能在VOC濃度只有3%LEL時維持自燃燒,減少輔助燃料的使用量。
● 低氮燃燒器可以在.大設計風量、沒有揮發性有機氣體導入的情況下維持系統溫度。
● 基于可編程控制器(PLC)的控制具有數據采集和遠程控制功能。
● 變頻器(VFD)驅動可使系統在低廢氣量較低或者系統待機狀態時低頻運行。
● 烘烤模式可以去除積壓在設備內的有機黏性物質。
● 兩槽式或者多槽式設計。
● 吸引式風機的RTO負壓設計或推入式風機的RTO正壓設計。
● 輔助燃料注入模式(SFI)可以節能,減少二氧化碳CO2及氮氧化物NOX的排放。
● 在高廢氣濃度工藝的情況下設計熱旁通功能。
● 多種設計材料可供高溫或者含有鹵化物等腐蝕性廢氣的防腐選擇。
● 現場安裝或遠程安裝系統控制室。
● 按照實地空間為客戶設計焚燒爐。
● 一次或二次熱回收解決方案。
● 金屬對金屬氣密幾乎零泄漏雙碟片設計的切換閥門設計能夠達到99%VOC去除破壞效率,不需要額外增設吹掃儲罐或者其它設備。
● 去除效率達到環保法規。
● 系統的靈活性可滿足寬泛的工藝條件,并可輕松控制多處工藝廢氣來源。
● 訂制的蓄熱陶瓷層能夠提供95%的熱能回收,并且其壓降小,減少了風機電力需求。
● 具有優良的性價比。
● 系統安裝所需時間短。
● 占用空間少。
蓄熱式熱力焚燒爐(RTO)采用天然氣直接燃燒有機廢氣,在750~850℃溫度下,將有機分子分解為CO2和H2O,燃燒后的煙氣通過蓄熱式陶瓷磚將熱量積蓄在陶瓷內,預熱有機廢氣,然后再排放,廢氣的進出方向通過切換閥的自動切換,循環工作,RTO可以充分回收燃燒有機分解熱能,使得系統能耗大大的降低。
《RTO家族群》
搞懂了RTO焚燒爐工作原理,接下來了解RTO的家族群,也就簡單多了。目前處理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。
旋轉RTO工作原理:在旋轉RTO焚燒爐中,改進的核心部位仍然是蓄熱體。旋轉式RTO主要由燃燒室、陶瓷填充床和旋轉閥等組成。旋轉RTO的蓄熱體中設置分格板,將蓄熱體床層分為幾個獨立的扇形區。廢氣從底部經進氣分配器進入預熱區,使氣體溫度預熱到一定溫度后進入頂部的燃燒室,并完全氧化。凈化后的高溫氣體離開氧化室,進入冷卻區,將熱量傳給蓄熱體而氣體被冷卻,并通過氣體分配器排出。而冷卻區的陶瓷蓄熱體吸熱,貯存大量的熱量(用于下個循環加熱廢氣)。為防止未反應的廢氣隨蓄熱體的旋轉進入凈化氣出口去,當蓄熱體旋轉到凈化器出口區之前,設有一扇形區作為沖洗區。通過蓄熱體的旋轉,蓄熱體被周期性的冷卻和加熱,同時廢氣被預熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進行。
RTO設備特點:
1、產品設計考慮客戶的生產工藝,重視前端控制和末端治理的結合;
2、系統安全分級自動連鎖控制,安全無憂;
3、凈化效率高,三室RTO焚燒爐與旋轉RTO均可達到99%以上;
4、蜂窩狀蓄熱體,熱回收率可高達97%;
5、對余熱進行綜合利用,低能耗,高性價比;
6、無二次污染產生(NOX、二噁英等);
7、設備的控制采用觸摸屏,操作簡單,故障率低,運維費低。