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RTO与RCO催化燃烧设备区别及工作原理

发布时间:2019-02-23
RTO,是指蓄热式热氧化技术。RTO蓄热式热氧化回收热量采用一种新的非稳态热传递方式,原理是把有机废气加热到760℃以上使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体流经特..

RTO,是指蓄热式热氧化技术。RTO蓄热式热氧化回收热量采用一种新的非稳态热传递方式,原理是把有机废气加热到760℃以上使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体流经特制的蓄热体,使蓄热体升温而“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。


如果RTO焚烧炉运行管理不善,车间废气处理控制不好,往往造成运行能耗大、成本高,企业往往因过高的成本而停止运行,仅仅当作形象工程。



以下,主要讨论燃料问题


RTO焚烧炉的运行能耗主要是电和燃料。一旦设备定型了,电耗基本恒定,风机可采用变频控制省电,这里不做讨论,主要讨论燃料问题。因废气量不稳定、浓度不稳定,加上车间废气控制不好,所以在启动及运行过程中,需要经常补充燃料(常用柴油、天然气)以维持燃烧室温度。


燃料消耗多少,关键取决于蓄热陶瓷的蓄热能力,通常以能够维持正常运行而不需补充燃料所需的VOC浓度来衡量能耗高低。此数值越低,则能耗越低。性能超好的RTO焚烧炉此数值可达450×10-6mg/L。另外,能量损耗主要是尾气带走的热量和表面散热损失,尾气带走热量与废气量和进出口温差相关,尾气温度越低、进出口温差越大,则能耗越低。表面散热损失体现在箱体表面温度与环境的温度差,保温效果好则温差小,散热损失小。当然,能耗还有可能跟局部地方保温薄弱及高温气体泄漏有关。


在VOCs处理企业选择RTO焚烧炉时,设计厂家的风量及有机物浓度参考值需要综合考虑,风量选择过大,VOCs浓度偏小,运行能耗高。风量选择过小,VOCs浓度偏大,容易在炉膛发生回火、闪爆等事故,且高浓度有机废气在输送过程中也容易因静电等发生爆炸事故。因此,设计时应适当放大风量,降低风险。还可以采用变频控制等手段,根据生产情况调节风机风量,以降低能耗。



在运行过程中,应优化控制手段,在废气进炉膛前,尽可能除掉入口喷淋塔带来的水分,减少水分汽化所需热量;同时,还应优化进出风时间、保持燃烧室温度、加强阀门密封度等,还可在进气风管采用计量泵与蒸发器组合的方式,人为控制一些不可套用的废溶剂的蒸发,在废气VOC较低时提高VOC浓度,以达到不使用燃料就能维持正常燃烧的目的,从而减少燃料消耗。一般来说,维持正常运行对VOC浓度的要求远低于其爆炸下限,还可根据炉膛温度随时调整或关闭废溶剂的蒸发,所以其风险是可控的。


催化燃烧法,简称RCO,是在催化剂的作用下,将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物等有机废气、消除恶臭的有效手段之一。在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工、喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广。


与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。RCO具有RTO(蓄热式热力焚化炉)回收能量的特点和催化反应的低温工作的优点,将催化剂置于蓄热材料的顶部,来使净化达到,其热回收率高达95%。



工作原理:


在工业生产过程中,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过旋转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体先通过陶瓷材料填充层(底层)预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层(中层)进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(上层,可采用电加热方式或天然气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。



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