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三床式RTO原理:
階段一:廢氣通過蓄熱床A被預(yù)熱,然后進入燃燒室燃燒,蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理(吹掃功能),分解后的廢氣經(jīng)過蓄熱床B排出,同時蓄熱床B被加熱。
階段二:廢氣通過蓄熱床B被預(yù)熱,然后進入燃燒室燃燒,蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理,分解后廢氣經(jīng)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C被預(yù)熱,然后進人燃燒室燃燒,蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床A排出,同時蓄熱床A被加熱。
如此周期性運行,廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解,燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度(一般為800-850攝氏度)。當RTO進氣口的廢氣濃度達到一定值時,VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲備,則此時RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。
大量工程應(yīng)用表明:三床式RTO的VOCs的分解效率可達99%,綜合熱效率可達95%,進出口溫差在40攝氏度左右,在閥切換時,廢氣管道內(nèi)的壓力波動在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過5g/m3,不然會超過某些地方(例如北京、上海等)排放標準。另外由于其比表面積較大所以自身運行散熱量較大,降低了可供回用的余熱量。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附同蓄熱式焚燒技術(shù)的組合工藝,凈化系統(tǒng)主要由三級干式過濾裝置、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置、RT0、風機、換熱器、PLC自動化控制系統(tǒng)組成。
該組合技術(shù)通過沸石轉(zhuǎn)輪的吸附濃縮使大風量、低濃度有機廢氣濃縮為小風量、高濃度濃縮氣體,高濃度濃縮氣再經(jīng)RTO高溫燃燒分解為(CO2和H2O等無機成分。
沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置是利用吸附-脫附-濃縮三項連續(xù)變溫的吸附、脫附程序,通過轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn),在轉(zhuǎn)輪(被分割成吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū))上同時完成VOCs的吸附、脫附再生。
組合技術(shù)工藝過程:經(jīng)三級干式過濾裝置去除粉塵、顆粒物后的有機廢氣流過濃縮轉(zhuǎn)輪時,其中的有機物在轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)域會被吸附下來,經(jīng)過吸附凈化后的廢氣(約占處理風量的85% ~ 95% )排放到大氣中,一小部分廢氣(約占處理風量的5% ~ 15% )對轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)降溫后經(jīng)換熱器被加熱到180 ~ 220oC的脫附溫度后,流人脫附區(qū),脫附區(qū)有機物從吸附劑一沸石上脫離到加熱的氣流中,轉(zhuǎn)輪得以再生,脫附后的高濃度VOCs被送人RT0高溫焚燒,反應(yīng)后的高溫煙氣進人規(guī)整蜂窩陶瓷蓄熱體,95% 的熱量被蓄熱體吸收并“儲存”起來,溫度降低到接近RTO人口溫度,通常不超過50oC。蓄熱體溫度升高后,通過切換閥或旋轉(zhuǎn)裝置切換氣流流向,分別進行蓄熱和放熱,實現(xiàn)熱量的有效回收利用。
RTO技術(shù)是近年來我國在燃燒法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù),該應(yīng)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(fā)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(shù)之一。
VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復(fù)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(chǎn)或使用的行業(yè)都會產(chǎn)生VOsC排放。即使同一物質(zhì),由于風量不同、濃度不同,所需技術(shù)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(fā)生氧化反應(yīng),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(jié)構(gòu),是將原TO中的空氣預(yù)熱器(板式或管式,熱回收率國產(chǎn)約50%,德國為85%)替換為陶瓷填充床空氣預(yù)熱器,熱回收率達到95%,所以可將95%的熱用來預(yù)熱廢氣,氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設(shè)備處理VOCs的常見形式有:二室RTO、三室RTO和旋轉(zhuǎn)RTO,根據(jù)需求可設(shè)計成五室RTO、七室RTO等結(jié)構(gòu)形式。