




RTO(蓄热式热氧化炉)
与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比,具有热效率高(大于等于90%)、运行成本低、能处理大风量低浓度(相对于废气排放而言)。RTO 装置有两室、三室以及多室装置,两室RTO 装置VOCs 的去除率在95% ~ 98%,三室RTO装置VOCs 去除率可达到98%以上。
1、RTO 原理
两室RTO 没有吹扫工序,在进行阀门切换时,部分VOCs 废气没有经过处理直接排放,从而降低了VOCs 的去除效率。多室RTO 是在废气量非常大的情况下,为保证废气进气的均匀性,增加了同时进气和出气的蓄热室数量。目前三室RTO 是主流实用装置,较好的兼顾了效率和***成本。
三室RTO 运行原理:三室RTO 主体结构由燃烧室、三个陶瓷填料床和六个切换阀组成,当有机废气进入陶瓷床1 后,陶瓷床1 放热,有机废气被加热到一定温度后进入燃烧室燃烧,同时产生的高温气体通过陶瓷填料床2,陶瓷床2 吸热蓄热,高温气体被填料床2 冷却后,经过切换阀门排放,填料床3 进行吹扫,以保证原进入填料床3 而未反应的废气进入燃烧室燃烧,而不是直接排放;经过一段时间后,阀门切换,废气从填料床2 进入,填料床2 放热,填料床3 蓄热,填料床1 进行吹扫;然后在填料床3 进气,填料床1 蓄热,填料床2 进行吹扫;这样周期性地切换,就可连续处理有机废气。
RTO技术是近年来我国在燃烧法的基础上发展出来的新技术,该应用虽然晚于活性炭吸装置,但由于其操作简单,运行维护较少,对挥发性有机物的去除效率较高,一般在95%以上,是目前我国有机废气治理的主要技术之一。
VOCs种类繁多,来源也十分广泛,成分复杂,常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用的行业都会产生VOsC排放。即使同一物质,由于风量不同、浓度不同,所需技术路线也不一样。
蓄热式热氧化器(RTO)
蓄热式热氧化器(RegenerativeThermal Oxidizer简称RT0)是将有机废气加热到760℃以上,在高温下发生氧化反应,使废气中的碳氢化合物氧化变成CO2和H2O,直接排放到大气。由于RTO装置包括一组热回收率高达95%的陶瓷填充床器,所以在处理过程中只消耗很少的燃料或不消耗燃料,在浓度更高时还可向外输出热量进行二次热回收利用。
RTO是TO(气体焚烧炉)的改进结构,是将原TO中的空气预热器(板式或管式,热回收率国产约50%,德国为85%)替换为陶瓷填充床空气预热器,热回收率达到95%,所以可将95%的热用来预热废气,氧化废气中的有机物只需要5%的热量即可。
RTO设备处理VOCs的常见形式有:二室RTO、三室RTO和旋转RTO,根据需求可设计成五室RTO、七室RTO等结构形式。

RTO正常运行时,废气的进气和排气通过阀门切换来完成。
个工作周期中,废气自下而上经A蓄热室升温,然后进入燃烧室氧化放热;氧化放热结束后,自上而下通过B蓄热室,与蓄热室内的填料进行换热,将热量传递给B蓄热室,再经过工艺管路进入烟囱排放;此时C蓄热室处于吹扫状态,用吹扫风机将蓄热室(含集气室)中的滞留废气吹入燃烧室氧化处理,防止因蓄热室的切换过程影响废气处理效率。
第2个工作周期中,A蓄热室处于吹扫状态,废气自下而上进入B蓄热室,与已吸收热量的填料进行换热后,进入燃烧室氧化放热,再自上而下通过C蓄热室,并将热量传递给C蓄热室后,进入烟囱。
第3个工作周期中,B蓄热室处于吹扫状态,废气由C蓄热室进入,氧化放热后,通过A蓄热室进入烟囱,完成了RTO装置运行的1个大周期,如此交替运行。当烟煤在隔绝空气条件下加热到950~1050℃,经过干燥、热解干馏、熔融、黏结、固化、收缩等阶段,终得到焦炭,这个过程称为炼焦。
炼焦过程产生的荒煤气经过回收和精制可以得到多种芳香烃和杂环化合物等基本化学原料,同时产生的焦炉煤气是高热值燃料,可以用来发电或供应城市煤气。
因此,本项目以能源利用为目的,采用焦炉煤气代替辅助燃料,可以节约成本,提高焦炉煤气利用率,同时能够满足RTO装置正常运行时的燃料需求。该装置主要由燃烧室、蓄热室(含集气室)及切换阀门组成。

蓄热式RTO的组成
1.蓄热体
蓄热体是RTO系统的热量载体,它直接影响RTO的热利用率,其主要技术指标如下:
(1)蓄热能力:单位体积的蓄热体所能存储的热量越大,蓄热室的体积越小;
(2)换热速度:材料的导热系数可以反映热量传递的快慢,导热系数越大热量传递越迅速;
(3)热震稳定性:蓄热体在高低温之间连续多次地切换,在巨大温差和短时间变化的情况下,极易发生变形以至于碎裂,堵塞气流通道,影响蓄热效果;
(4)抗腐蚀能力:蓄热材料接触的气体介质多为具有强腐蚀性,抗腐蚀能力将影响RTO的使用寿命。
2.切换阀
切换阀是RTO焚烧炉进行循环热交换的关键部件,必须在规定的时间准确地进行切换,其稳定性和可靠性至关重要。因为废气中含有大量粉尘颗粒,切换阀的频繁动作会造成磨损,积攒到一定程度会出现阀门密封不严、动作速度慢等问题,会极大地影响使用性能。
3.烧嘴
烧嘴的主要目的是不让气体与燃料混合地过快,这样会形成局部高温;但也不能混合过慢导致燃料出现二次燃烧甚至燃烧不充分。为了确保燃料在低氧环境下燃烧,需要考虑到燃料与气体间的扩散、与炉内废气的混合以及射流的角度及深度,这些参数应在设计之初根据实际的工艺需求准确计算,否则会直接影响RTO的焚烧效果。