rto技术是近年来我国在燃烧法的基础上发展出来的新技术,该应用虽然晚于活性炭吸装置,但由于其操作简单,运行维护较少,对挥发性有机物的去除效率较高,一般在95%以上,是目前我国有机废气治理的主要技术之一。
vocs种类繁多,来源也十分广泛,成分复杂,常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶剂的行业都会产生vosc排放。即使同一物质,由于风量不同、浓度不同,所需技术路线也不一样。
蓄热式热氧化器(rto)
蓄热式热氧化器(regenerativethermal oxidizer简称rt0)是将有机废气加热到760℃以上,在高温下发生氧化反应,使废气中的碳氢化合物氧化变成co2和h2o,直接排放到大气。由于rto装置包括一组热回收率高达95%的陶瓷填充床器,所以在处理过程中只消耗很少的燃料或不消耗燃料,在浓度更高时还可向外输出热量进行二次热回收利用。
rto是to(气体焚烧炉)的改进结构,是将原to中的空气预热器(板式或管式,热回收率国产约50%,德国最大为85%)替换为陶瓷填充床空气预热器,热回收率达到95%,所以可将95%的热用来预热废气,氧化废气中的有机物只需要5%的热量即可。
rto设备处理vocs的常见形式有:二室rto、三室rto和旋转rto,1.rto工艺原理
rto的工作原理:有机物(vocs)在一定温度下与氧气发生反应,生成co2和h2o,并放出一定热量的氧化反应过程,rto是把废气加热到700℃以上,使废气中的voc氧化分解为co2和h2o,氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体,使之升温“蓄热”,并用来预热后续进入的有机废气,从而节省废气升温燃料消耗的处理技术。
1.1旋转rto工作原理
旋转rto的蓄热体中设置分格板,将蓄热体床层分为几个独立的扇形区。废气从底部经进气分配器进入预热区,使气体温度预热到一定温度后进入顶部的燃烧室,并完全氧化。
净化后的高温气体离开氧化室,进入冷却区,将热量传给蓄热体而气体被冷却,并通过气体分配器排出。而冷却区的陶瓷蓄热体吸热,“贮存”大量的热量(用于下个循环加热废气)。
为防止未反应的废气随蓄热体的旋转进入净化气出口去,当蓄热体旋转到净化器出口区之前,设有一扇形区作为冲洗区。
通过蓄热体的旋转,蓄热体被周期性的冷却和加热,同时废气被预热和净化器冷却。如此不断地交替进行。
1.2二室rto工作原理
在开工时先将新鲜空气代替有机废气,借燃烧器将蓄热室加热到一定温度。由于蓄热体具有极高的储热性能,所以从一个冷的rto加热到一定高的温度,并且还要达到正常温度分布,需要一定的时间。
正常工作时,其中一个蓄热室已在前一个操作循环中存储了热量,有机废气首先从底部进入该蓄热室,废气通过蓄热体床层被预热到接近燃烧时温度,而蓄热体同时逐渐被冷却。
预热后的废气进入顶部燃烧室,在燃烧室中有机物被氧化后,即作为高温净化气进入另一个蓄热室;此时,净化气的热量传给蓄热体,蓄热体床层逐渐被加热,而净化气则被冷却后排出。当被冷却的蓄热体冷却到尚可允许的温度水平时,就应切换气流的方向,即完成第一个循环。
切换流向后,有机废气进入已被加热过的蓄热室,反应后的净化气则将热量传给上一循环被冷却的蓄热室,如上所述,完成第二个循环。
1.3三室rto工作原理
三室rto的蓄热室同时进行操作的原理:当第一台蓄热室处于被冷却而废气被预热的阶段时(冷周期),第二台蓄热室正处于被净化气加热的过程(热周期),而第三台蓄热室则在冲洗(清洗周期)。因此,当一个循环后,废气始终进入到在上一循环时排出净化气的蓄热室,而原来进入废气的蓄热室则用净化气(或空气)冲洗,并将残留的未反应废气送回到反应室进行氧化,然后与净化气一起从冲洗过的蓄热室排出。