直燃式焚烧炉的设计是依废气风量,VOCs浓度及所需知破坏去除效率而定。操作时含VOCs的废气用系统风机导入系统内的换热器,废气经由换热器管侧而被加热后,再通过燃烧器,这时废气已被加热至催化分解温度(650~1000℃),并且有足够的留置时间(0.5~2.0秒)。这时会发生热反应,而VOCs被分解为二氧化碳及水气。之后此一热且经净化气体进入换热器之壳侧将管侧(tubeside)未经处理的VOC废气加热,此换热器会减少能源的消耗(甚至于某适当的VOCs浓度以上时便不需额外的燃料),后,净化后的气体从烟囱排到大气中。
浓缩转轮/焚烧炉系统吸附大风量低浓度挥发性有机化合物(VOCs)。再把脱附后小风量高浓度废气导入焚烧炉予以分解净化。大风量低浓度的VOCs废气,通过一个由沸石为吸附材料的转轮,VOCs经被转轮吸附区的沸石所吸附后净化的气体经烟囱排到大气,再于脱附区中用180℃~200℃的小量热空气,将VOCs予以脱附。如此一高浓度小风量的脱附废气在导入焚烧炉中予以分解为二氧化及水气,净化的气体经烟囱排到大气。
“RTO可通过两种方式提高VOCs的净化效率,一是延长VOCs的燃烧时间,但会降低热效率;二是增加蓄热室数量,理论上讲,蓄热室数量越多,净化效率越高。公司生产的旋转式RTO炉体均匀分为12个蓄热室,根据功能分为5个放热区、5个蓄热区、1个死区和1个吹扫区,蓄热室的数量远高于两床式和三床式,净化效率显著提升。”
RTO炉体的表面热量损失和余热回用能力是影响其热效率的两个重要因素。“经测试,旋转式RTO热效率为97%,比两床式、三床式分别提高7个和2个百分点。以废气处理量均为30000Nm3/h风量规模的情况为例,两床式、三床式和旋转式RTO表面积分别为95m2、145m2和86m2,旋转式RTO表面积比两床式、三床式分别降低9.5%和41%。这表明,旋转式RTO有着更小的比表面积,从炉体结构角度看热量损失较小。以单台3万Nm3/h风量旋转式RTO为例,通过余热回用技术,每天平均可为用户节约电费1000余元;每年平均可消减工业VOCs达300余t。
蓄热式热氧化器原理简介
蓄热式热氧化器(简称RTO),是国际上一种为有效的VOCs治理技术装置,主要用于处理中低浓度挥发性有机废气。其基本原理是VOCs与O2发生氧化反应生成CO2和H2O,化学方程式如式(1)。
aCxHyOz+bO2→cCO2+dH2O(1)
热氧化器中加入蓄热体,储存热量预热VOCs废气,对预热后的VOCs废气进行热氧化处理。随着蓄热材料的发展,目前蓄热体的热回收率已能达到95%以上,具有显著的节能效果。当VOCs浓度较高时,余热可做二次回收,因而RTO广泛应用于石油、化工、涂装、涂布、等行业。
典型的两床式RTO如图1。RTO启动前先通过燃烧器对燃烧室及填料床预热;预热完成后,含有VOCs的尾气***入1#填料床预热,然后通过燃烧室,在燃烧室内VOCs充分氧化放热;氧化完成后洁净的气体通过2#填料床冷却,并将热量传递给2#陶瓷床,随后洁净的气体排入大气,此过程为半个周期。半个周期结束后,阀门切换,含有VOCs的气体先通过2#填料床预热,然后在燃烧室氧化放热,再通过1#填料床进行热交换放热,放热完成后,洁净的气体排入大气,至此完成一个周期循环。
金属对金属气密几乎零泄漏双设计的切换阀门设计能够达到99%VOC去除破坏效率,不需要额外增设吹扫储罐或者其它设备。
● 去除效率达到环保法规。
● 系统的灵活性可满足宽泛的工艺条件,并可轻松控制多处工艺废气来源。
● 订制的蓄热陶瓷层能够提供95%的热能回收,并且其压降小,减少了风机电力需求。
● 具有优良的***。
● 系统安装所需时间短。
● 占用空间少。
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