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高溫VOCs廢氣處理之RTO技術
發布日期：2020-05-23
RTO技術是近年來我國在燃燒法的基礎上發展出來的新技術，該應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之一。
VOCs種類繁多，來源也十分廣泛，成分復雜，常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產或使用有機溶劑的行業都會產生VOsC排放。即使同一物質，由于風量不同、濃度不同，所需技術路線也不一樣。
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，在高溫下發生氧化反應，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)的改進結構，是將原TO中的空氣預熱器(板式或管式，熱回收率國產約50%，德國最大為85%)替換為陶瓷填充床空氣預熱器，熱回收率達到95%，所以可將95%的熱用來預熱廢氣，氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設備處理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。
1.RTO工藝原理
RTO的工作原理：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，RTO是把廢氣加熱到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。
1.1旋轉RTO工作原理
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。
1.2二室RTO工作原理
在開工時先將新鮮空氣代替有機廢氣，借燃燒器將蓄熱室加熱到一定溫度。由于蓄熱體具有極高的儲熱性能，所以從一個冷的RTO加熱到一定高的溫度，并且還要達到正常溫度分布，需要一定的時間。
正常工作時，其中一個蓄熱室已在前一個操作循環中存儲了熱量，有機廢氣首先從底部進入該蓄熱室，廢氣通過蓄熱體床層被預熱到接近燃燒時溫度，而蓄熱體同時逐漸被冷卻。
預熱后的廢氣進入頂部燃燒室，在燃燒室中有機物被氧化后，即作為高溫凈化氣進入另一個蓄熱室;此時，凈化氣的熱量傳給蓄熱體，蓄熱體床層逐漸被加熱，而凈化氣則被冷卻后排出。當被冷卻的蓄熱體冷卻到尚可允許的溫度水平時，就應切換氣流的方向，即完成第一個循環。
切換流向后，有機廢氣進入已被加熱過的蓄熱室，反應后的凈化氣則將熱量傳給上一循環被冷卻的蓄熱室，如上所述，完成第二個循環。
1.3三室RTO工作原理
三室RTO的蓄熱室同時進行操作的原理：當第一臺蓄熱室處于被冷卻而廢氣被預熱的階段時(冷周期)，第二臺蓄熱室正處于被凈化氣加熱的過程(熱周期)，而第三臺蓄熱室則在沖洗(清洗周期)。因此，當一個循環后，廢氣始終進入到在上一循環時排出凈化氣的蓄熱室，而原來進入廢氣的蓄熱室則用凈化氣(或空氣)沖洗，并將殘留的未反應廢氣送回到反應室進行氧化，然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。如表1所示：
2.RTO設備基本參數
RTO設備的基本參數如表2所示：
3.RTO設備特點
兩室RTO、三室RTO、旋轉RTO三種RTO設備的特點對比表如表3所示：華世潔設計的RTO設備的特點：
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;
高性能陶瓷材料蓄熱體，換熱效率高達95%;
凈化效率高，三室RTO與旋轉RTO均可達到99%以上;
對余熱進行綜合利用，產生經濟效益;
優化設計的陶瓷結構、通風系統，確保最好的處理效果和使用體驗;
充分考慮系統的安全與防護，為客戶提供安全可靠的后抽離設備與技術。
高溫VOCs廢氣處理之RTO技術
發布日期：2020-05-23
RTO技術是近年來我國在燃燒法的基礎上發展出來的新技術，該應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之一。
VOCs種類繁多，來源也十分廣泛，成分復雜，常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產或使用有機溶劑的行業都會產生VOsC排放。即使同一物質，由于風量不同、濃度不同，所需技術路線也不一樣。
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，在高溫下發生氧化反應，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)的改進結構，是將原TO中的空氣預熱器(板式或管式，熱回收率國產約50%，德國最大為85%)替換為陶瓷填充床空氣預熱器，熱回收率達到95%，所以可將95%的熱用來預熱廢氣，氧化廢氣中的有機物只需要5%的熱量即可。
RTO設備處理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。
1.RTO工藝原理
RTO的工作原理：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，RTO是把廢氣加熱到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。
1.1旋轉RTO工作原理
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。
1.2二室RTO工作原理
在開工時先將新鮮空氣代替有機廢氣，借燃燒器將蓄熱室加熱到一定溫度。由于蓄熱體具有極高的儲熱性能，所以從一個冷的RTO加熱到一定高的溫度，并且還要達到正常溫度分布，需要一定的時間。
正常工作時，其中一個蓄熱室已在前一個操作循環中存儲了熱量，有機廢氣首先從底部進入該蓄熱室，廢氣通過蓄熱體床層被預熱到接近燃燒時溫度，而蓄熱體同時逐漸被冷卻。
預熱后的廢氣進入頂部燃燒室，在燃燒室中有機物被氧化后，即作為高溫凈化氣進入另一個蓄熱室;此時，凈化氣的熱量傳給蓄熱體，蓄熱體床層逐漸被加熱，而凈化氣則被冷卻后排出。當被冷卻的蓄熱體冷卻到尚可允許的溫度水平時，就應切換氣流的方向，即完成第一個循環。
切換流向后，有機廢氣進入已被加熱過的蓄熱室，反應后的凈化氣則將熱量傳給上一循環被冷卻的蓄熱室，如上所述，完成第二個循環。
1.3三室RTO工作原理
三室RTO的蓄熱室同時進行操作的原理：當第一臺蓄熱室處于被冷卻而廢氣被預熱的階段時(冷周期)，第二臺蓄熱室正處于被凈化氣加熱的過程(熱周期)，而第三臺蓄熱室則在沖洗(清洗周期)。因此，當一個循環后，廢氣始終進入到在上一循環時排出凈化氣的蓄熱室，而原來進入廢氣的蓄熱室則用凈化氣(或空氣)沖洗，并將殘留的未反應廢氣送回到反應室進行氧化，然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。如表1所示：
2.RTO設備基本參數
RTO設備的基本參數如表2所示：
3.RTO設備特點
兩室RTO、三室RTO、旋轉RTO三種RTO設備的特點對比表如表3所示：華世潔設計的RTO設備的特點：
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;
高性能陶瓷材料蓄熱體，換熱效率高達95%;
凈化效率高，三室RTO與旋轉RTO均可達到99%以上;
對余熱進行綜合利用，產生經濟效益;
優化設計的陶瓷結構、通風系統，確保最好的處理效果和使用體驗;
充分考慮系統的安全與防護，為客戶提供安全可靠的后抽離設備與技術。