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RTO原理

RTO原理

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  • 发布时间:2018-05-18 00:00:00
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概要:
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1、RTO的概述

RTO(Regenerative Thermal Oxidizer) 是蓄热式排气处理装 置的简称。

烤箱废气与天然气混合后进行高效燃烧,除去废气中有害挥发性有机化合物的装置。

它对烤箱内产生的甲醛、乙酰苯胺的浓度降低有很大作作用蓄热式直燃焚烧系统(RegenerativeThermal  Oxidizer),简称为(RT 0 )。工作原理是把有机废气直接加热到800 C 以上的高温,氧化分解。氧化后产生的高温烟气通过陶资蓄热部分,由于陶瓷具有良好的蓄热性,从而使炉腔始终维持在很高的工作温度,节省废气预热、升温的燃料消耗。陶瓷蓄热部分由两个或两个以上腔室组成,热解后的相对干净的气体在进入尾气处理系统或直接排放前需对每个腔室进行吹扫保证VOC 的去除率。

2、RTO技术原理

其原理是把有机废气加热到760摄氏度(具体需要看成分)以上,使废气中的VOC在氧化分解成二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体,使陶瓷体升温而“蓄热”,此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气。从而节省废气升温的燃料消耗。陶瓷蓄热室应分成两个(含两个)以上,每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序,周而复始,连续工作。蓄热室“放热”后应立即引入适量洁净空气对该蓄热室进行清扫(以保证VOC去除率在98%以上),只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。否则残留的VOCS随烟气排放到烟囱从而降低处理效率。

3、旋转RTO

在有机废气净化诸方法中,蓄热燃烧法是目前一种很有发展前景的VOCs废气治理方法,其所用的装置蓄热式热力氧化器(RTO),在充分满足燃烧过程的必要条件下,燃烧法可以使有害物质达到完全燃烧氧化。目前,典型的RTO焚烧炉已从两室、三室、五室发展到七室和多室装置,以满足各种需要,并已开发了许多不同类型的RTO装置,其中最为代表性的就是旋转式RTO。


旋转RTO原理

旋转式RTO焚烧炉,也称旋转式蓄热式氧化炉。其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水,从而净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,废气分解效率达到99%以上,热回收效率达到95%以上。

4、旋转式RTO结构

旋转式RTO焚烧炉主要由燃烧室、陶瓷填料床和旋转阀等组成。炉体分成12个室,5个室进废气、5个室出净化气,1个室清扫,1个室起隔离作用。废气分配阀由电机带着连续、匀速转动,在分配阀的作用下,废气缓慢在12个室之间连续切换。

5、旋转RTO在各行业的应用

5.1旋转RTO在石化行业防治VOC的应用

在我国石化行业中,其废气的组成较为复杂,其产生的废气毒性大、来源广、危害广、种类繁、处理难,因此石油化工废气处理技术的问题亟待解决。一个单元过程原则上只能解决一种污染物或几种性质相近的污染物的处理问题。但是废气的组成是多种多样的,特别是石油化工废气。它面临的是废气多种组分的去除。这就决定了在选择废气处理工艺时,必须考虑多种单元过程的组合,来创建一个能够完美处理废气的组合流程。RTO在石化行业应用已经十分广泛,常作为废气处理的末端设备。在利用旋转式RTO进行废气处理时,需要对某些成分进行去除,采用吸附或过滤法,将旋转式RTO不能处理的废气如二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气等有毒有害气体吸收以及采用玻璃纤维过滤的方法将对旋转式RTO有害的油雾、酸雾过滤去除,继而进入旋转式RTO设备氧化,转化为无毒的二氧化碳和水。此种组合方式在石化行业已有应用,技术也较为成熟。

5.2旋转式RTO在制药行业防治VOC的应用

制药行业具有排放点分散、种类繁多等显著特点,因此,就该领域的废气防治主要是要做好源头防治和末端治理。而RTO在制药行业中应用也十分广泛。针对小风量、中浓度气体,含有部分酸性气体,为了达到最优的效果,采用洗涤+旋转式RTO+洗涤的工艺流程:首先经二级冷凝回收医药化工生产车间部分有机溶剂,然后进行碱喷淋预处理,吸收无机废气和水溶性废气,再进入旋转式RTO进行氧化焚烧,经过高温焚烧之后所产生的尾气进行冷却后,再通过碱二级喷淋处理后在高空中排放,如图3示。针对大风量、低浓度气体,可在上述工艺流程中进入旋转式RTO前加入沸石转轮浓缩,使风量降低,浓度增高,减小旋转式RTO的配置参数。蓄热式氧化焚烧技术在医药化工挥发性有机废气处理中的应用效果良好,具有很好的推广价值,但也需要在实际应用中做好相关问题的解决,从源头防治和末端治理两个阶段共同做好废气处理工作。

5.3旋转式RTO在印刷包装行业防治VOC的应用前景

印刷包装行业是有机废气排放的主要行业之一,印刷行业在生产过程中需要大量使用油墨和调整油墨粘度的稀释剂。在印制品干燥时,油墨与稀释剂会排放大量含有苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇等挥发性有机物质的工业废气。印刷包装行业VOC排放特点是风量大,浓度低,一般会在旋转式RTO前端进行减风增浓处理,该方案是专门针对凹版印刷机、干法复合机、涂布机等开发的智能化多功能设备,使风量减小,VOC浓度提高,最后进入旋转式RTO处理,去除效率能够达到99%,此种组合方式完全可以实现排放达标,在浓度合适的情况下,能够实现设备自供热。旋转式RTO在软包装行业已经成为环保节能的利器。图4为减风增浓+旋转式RTO在印刷包装行业的应用原理图。


二次回风减风增浓+旋转式RTO在印刷机和复合机的应用

5.4旋转式RTO在涂装行业防治VOC的应用

涂装过程中产生的挥发性有机化合物(VOC)主要有甲苯、二甲苯、三甲苯等。涂装车间产生有机废气的主要来源有喷漆室、挥发室和烘房。烘房废气的特点是风量小、浓度高,可直接进入旋转式RTO进行处理,在高温条件下挥发性有机物氧化分解,产生的热量作为烘房所需的热源,净化后的空气可以达到国家和地方发布的排放标准。喷漆室废气具有风量大、浓度低的特点,且废气中含有颗粒性漆雾,其粘度和湿度都比较大。因此必须对废气进行漆雾过滤处理,再进入沸石转轮对过滤后的废气进行浓缩,浓缩后变为浓度高、风量低的气体,最后进入旋转式RTO氧化处理。也可使喷漆废气和烘干废气一起参与吸附浓缩,喷漆废气经过和高温烘干废气混合后,由于温度升高使得相对湿度下降,节省了除湿的设备投资及运行费用,又使进入旋转式RTO的废气量大幅降低。如图5,即为漆雾过滤预处理+沸石轮转浓缩+旋转式RTO系统的原理图。


漆雾过滤预处理+沸石轮转浓缩+旋转式RTO系统原理图

6、性能特点

优点:
●几乎可以处理所有含有机化合物的废气
● 可以处理风量大、浓度低的有机废气
●处理有机废气流量的弹性很大(名义流量20%~120%)
●可以适应有机废气中VOC的组成和浓度的变化、波动
●对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感
●在所有热力燃烧净化法中热效率最高(>95%)
●在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃料而实现自供热操作
●净化效率高(三室>99%)
●维护工作量少、操作安全可靠
●有机沉淀物可周期性的清除,蓄热体可更换
●整个装置的压力损失较小
●装置使用寿命长

缺点:
●装置重量大,因为采用陶瓷蓄热体
●装置体积大,只能放在室外
● 要求尽可能连续操作
● 一次性投资费用相对较高
●不能彻底净化处理含硫含氮含卤素的有机物