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廢氣處理蓄熱燃燒(RTO)設備的基本原理
隨著環保理念的不斷推行,VOCs進入大家的視野,揮發性有機廢氣(VOCs)已然成為目前環保針對的一個重要內容,VOCs來源眾多、種類繁多、排放量多、指標更多,成分雜、濃度寬、風量廣、有間歇性,并且危害環境,危害人們身體健康,接下來源和環保小編給您介紹有機廢氣處理常用的蓄熱燃燒(RTO)設備的基本原理:
蓄熱燃燒的基本原理是讓VOCs在高溫低氧濃度(體積)氣氛中燃燒。采用熱回收率達80%以上的蓄熱式換熱裝置,極大限度回收VOCs燃燒后產物中的濕熱,用于預熱切換過來的含VOCs的混合氣體。使之加熱到800~1000℃,進行燃燒,具體流程是:當含有機污染物廢氣由換向閥切換進入蓄熱室1后,在經過蓄熱室(陶瓷球或陶瓷蜂窩蓄熱體等)時被加熱。在極短時間內低溫廢氣被加熱到接近爐膛溫度(一般比爐膛溫度低50~100℃),高溫廢氣進入爐膛后,抽引周圍爐內的氣體形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流,同時往稀薄高溫空氣附近注入燃料(燃油或燃氣),這樣燃料在貧氧(2%-20%)狀態下實現燃燒,與此同時爐膛內燃燒后的煙氣經過另一個蓄熱式排入大氣,爐膛內高溫熱煙氣,通過蓄熱體時將濕熱儲存在儲熱體內,然后以150~200℃的低溫煙氣經過換向閥排出。工作溫度不高的換向閥以一定的頻率進行切換時,使兩個蓄熱體(或者多個蓄熱體)處于蓄熱與放熱交替工作狀態,常用的切換周期為30~200s。
針對風量大、濃度低的難以處理的VOCs有機廢氣,若使用傳統的氧化(燃燒)法進行治理,企業難以負擔巨大的能耗開支。
因此,結合沸石材料分子篩對廢氣進行集中吸附后以小風量脫附,起到濃縮(吸附、脫附風量倍數與濃縮倍數相等)的效果之后再進行熱氧化處理,此時廢氣中含有熱值仍然大致相等(取決于分子篩材料的吸附效率)但需要加熱至氧化溫度的廢氣量****可減少至30倍以上,這樣可以在節省大量能耗的情況下完成對VOCs有機廢氣的高效治理。
濃縮后的有機廢氣進入蓄熱式熱氧化爐(RTO),在獲得燃燒器供應的熱能后發生氧化。氧化過程中釋放的熱能通過設備內置的蓄熱陶瓷進行吸熱回收,效率可達93-95%,形成一個高效的換熱系統。當一側蓄熱塔的溫度通過蓄熱達到有機廢氣的氧化溫度之后,系統通過切換閥門改變廢氣的通路,使廢氣始終保持從熱側進入冷側排出,此時前面蓄熱的熱側塔蓄熱塔對溫度較低的廢氣放熱,而被切換至出口的冷側蓄熱塔開始對氧化后生成的潔凈氣體吸熱,等待冷熱相互轉換再次切換。這樣在循環往復中可以實現對廢氣的無間斷氧化治理。
在VOCs的濃度達到RTO自然運行要求時,可通過吸收其氧化時放出的熱能(熱回收率大于95%),然后釋放于后面進入的VOCs上。通過各腔室閥門管路的切換實現熱能循環,實現不需要燃料的VOCs高效處理。其處理效率可達到大于或等于95%(兩系統保護),并在低于有機物濃度爆炸極限值的25%以下設計氧化分解VOCs。
性能特點
1、較高的VOCs去除率,兩床設備達95%以上,三床設備超過98%。
2、超低運行成本,當VOCs濃度達到450ppm時,不需要額外的燃料消耗,如VOCs濃度更高,還可進行二次余熱回收而大大降低生產成本。
3、熱效率高達95%。
4、不產生NOx等二次污染。
5、處理風量范圍5,000-200,000m3/h。
6、全自動控制,操作簡易,維護方便。
適用范圍
1、中,高濃度(低于20%LEL)大風量有機廢氣。
2、廢氣中含有多種有機成分,或有機成分經常發生變化。
3、不適用于含有較多硅樹脂廢氣。