今天中仁環(huán)保小編為大家講解一下RTO蓄熱式有機(jī)廢氣處理設(shè)備的工作流程。
兩室RTO
就一般RTO凈化裝置而言,通常至少需要用兩臺(tái)蓄熱室來(lái)操作。典型的RTO裝置主要是由兩臺(tái)蓄熱室及頂部相連通的燃燒室所組成。一般的蓄熱室截面可以是方形或圓形,在其中填充蓄熱體。通常采用具有良好耐高溫性能的陶瓷材料作為蓄熱體;蓄熱體的結(jié)構(gòu)、形狀如同化工過(guò)程中常用的陶瓷填料一樣,分為散堆填料(例如陶瓷矩鞍環(huán))和規(guī)整填料(例如陶瓷蜂窩填料)兩類。在燃燒室中設(shè)有輔助燃燒器,可用油或天然氣作燃料來(lái)燃燒。輔助燃燒器的作用主要是為了在開(kāi)工時(shí)將蓄熱體加熱到一定溫度,或當(dāng)廢氣中可燃物的濃度較低時(shí),需要補(bǔ)充燃料來(lái)維持燃燒室所要求達(dá)到的反應(yīng)溫度。蓄熱室和燃燒室均砌有耐火磚,并用陶瓷纖維保溫;為便于檢修,通常在燃燒室的一側(cè)設(shè)有人孔。裝置中沒(méi)有金屬暴露在高溫區(qū)內(nèi),而與高溫氣體接觸的切換閥、閘板等均有特殊的隔熱措施?;谀突鸩牧暇哂畜{的蓄熱容量,因而即使當(dāng)廢氣組成或可燃物的熱值有波動(dòng)時(shí),也能使燃燒室保持均勻的溫度分布。
兩室RTO工作流程如下:
在開(kāi)工時(shí)先用新鮮空氣代替有機(jī)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(chǔ)熱性能,所以從一個(gè)冷的RTO加熱到800~850℃,并且還要達(dá)到正常的溫度分布,一般要經(jīng)過(guò)幾天時(shí)間(目前也有縮短到以小時(shí)計(jì))。
在正常操作時(shí),比如1號(hào)蓄熱室已在前一個(gè)操作循環(huán)(或稱周期)中存儲(chǔ)了熱量,有機(jī)廢氣首先從底部進(jìn)入1號(hào)蓄熱室,廢氣通過(guò)蓄熱體床層被預(yù)熱到接近燃燒室溫度,而蓄熱體同時(shí)逐漸被冷卻;接著,預(yù)熱后的廢氣進(jìn)入頂部燃燒室(即主反應(yīng)區(qū),氣體在燃燒室中的停留時(shí)間約為1s),在燃燒室中有機(jī)化合物被氧化后,即作為高溫凈化氣進(jìn)入2號(hào)蓄熱室;此時(shí),凈化氣將熱量傳給蓄熱體,蓄熱體床層逐漸被加熱,而凈化氣則被冷卻后排出。當(dāng)1號(hào)蓄熱室冷卻到尚可允許的溫度水平時(shí),就應(yīng)切換氣流的流向,即完成第1個(gè)循環(huán)。切換流向后,有機(jī)廢氣進(jìn)入已被加熱過(guò)的2號(hào)蓄熱室,反應(yīng)后的凈化氣則將熱量傳給已冷卻的1號(hào)蓄熱室,如上所述一樣,完成第2個(gè)循環(huán)。這樣通過(guò)不斷反復(fù)循環(huán)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)廢氣的凈化和熱量的充分利用。一個(gè)循環(huán)時(shí)間,即切換時(shí)間為30~120s(兩個(gè)切換時(shí)間就是一個(gè)全周期時(shí)間)。如果廢氣中可燃物濃度達(dá)到自供熱操作的水平,那么燃燒器只需在開(kāi)工時(shí)使用,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以關(guān)閉。
三室或多室RTO
若對(duì)有機(jī)廢氣的凈化率要求很高,則可采用兩種方法:一種是延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間的操作方法,但這樣會(huì)使熱效率降低;另一種常用的方法是增加一臺(tái)沖洗用蓄熱室,即采用三室RTO裝置,下圖為三室RTO示意圖。
三室RTO工作流程:
①待處理有機(jī)廢氣進(jìn)入1號(hào)蓄熱室的陶瓷蓄熱體(該陶瓷蓄熱體儲(chǔ)存了上一循環(huán)的熱量),陶瓷蓄熱體放熱降溫,而有機(jī)廢氣吸熱升溫,廢氣離開(kāi)蓄熱室后以較高的溫度進(jìn)入氧化室,此時(shí)廢氣溫度的高低取決于陶瓷體體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結(jié)構(gòu)。有機(jī)廢氣在氧化室中由燃燒器加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度,使其中的VOCs成分分解成二氧化碳和水。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱,燃料耗量大為減少。氧化室有兩個(gè)作用:一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度;二是保證有足夠的停留時(shí)間使廢氣中的VOCs充分氧化。
②廢氣在氧化室中焚燒,成為凈化的高溫氣體后離開(kāi)氧化室,進(jìn)入2號(hào)蓄熱室(在前面的循環(huán)中已被冷卻),放熱降溫后排出,而2號(hào)蓄熱室吸收大量熱量后升溫(用于下一個(gè)循環(huán)加熱廢氣)。凈化后的廢氣經(jīng)煙囪排入大氣,同時(shí)引小股凈化氣清掃3號(hào)蓄熱室。排氣溫度比進(jìn)氣溫度高50℃左右。
③循環(huán)完成后,進(jìn)氣與出氣閥門進(jìn)行一次切換,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán),廢氣由2號(hào)蓄熱室進(jìn)入,3號(hào)蓄熱室排出。在切換之后,清掃1號(hào)蓄熱室。如此交替。
三室RTO裝置可用于小到中等的廢氣流量。如果處理的廢氣流量很大時(shí),還用三室就有問(wèn)題,首先,切換閥門相應(yīng)也要做得很大,大閥門難以做得精密;其次,當(dāng)蓄熱室容積太大時(shí),不能保證氣流的均勻分布而影響傳熱效果。因此,當(dāng)廢氣流量很大時(shí)(一般大于60000m3/h),就應(yīng)過(guò)渡到五室RTO裝置,即兩個(gè)兩室并聯(lián)加上一個(gè)室用于沖洗。為了使燃燒室的溫度達(dá)到均勻,在頂部相連的燃燒室中,可設(shè)置兩個(gè)以上的燃燒器。同樣,當(dāng)處理量更大時(shí),可用七室,兩個(gè)三室并聯(lián)加上一個(gè)沖洗室;為適應(yīng)負(fù)荷的變化,在七室相連通的頂部可設(shè)置兩組燃燒系統(tǒng),每組有三個(gè)燃燒器(1、3、5為一組和2、4、6為一組)。
來(lái)源:北極星VOCs在線