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                RTO之有機廢氣 (VOCs廢氣治理設備) 旋轉蓄熱式氧化爐技術

                2020-03-31

                當前揮發性有機廢氣 (VOCs廢氣治理設備) 的治理技術主要有回收技術和破壞技術兩大類方法,在破壞技術中Z常用的方法是蓄熱式燃燒技術。蓄熱式燃燒技術可以使余熱回收效率達到 95%以上,VOCs 的處理效率達到 99%。由于旋轉蓄熱式氧化爐 (RTO) 具有壓力波動小、占地面積少和投資成本低等優勢,正逐步取代塔式蓄熱式氧化爐。隨著國內企業設計和生產能力的提高,國產旋轉 RTO 產品的市場占有率正在逐漸提高。

                冬天經常發生燃氣熱水器使用過程的一氧化碳中毒,是由于燃氣在燃燒過程不充分產生了一氧化碳;汽車尾氣中的大量一氧化碳也是汽油(柴油)在發動機內燃燒不充分產生的。包括家里的煤氣灶,在使用過程也會產生一氧化碳。也就是說一氧化碳是不完全燃燒的產物之一,如果能組織良好的燃燒過程,也就是具備充足的氧氣、充分的混合,足夠高的溫度和較長的滯留時間,中間產物一氧化碳Z終會燃燒完畢。

                根據世界衛生組織 (WHO) 的定義,揮發性有機化合物 (VOCs) 是指常壓下沸點為 50~260 ℃的各種有機化合物的總稱 。因此 VOCs 所包含的化合物比較廣泛,有醇類、醛類、酮類、脂肪酸、苯及其衍生物、酚及其衍生物等。在石化、冶金、醫藥合成等行業的生產中會產生大量的有機廢氣。VOCs 是二次有機氣溶膠的重要前體物之一,VOCs經過光氧化過程及一系列后續反應后,會形成二次有機氣溶膠,且 VOCs 與 NOx 在強光照射下發生二次光化學反應會導致臭氧污染,大氣氧化性增強后又會促進 PM2.5 的形成 。長期吸入 VOCs及其二次污染物會損害人體神經、腎臟和肝臟等系統,甚至有致癌風險。因此,研發經濟高效的VOCs 治理技術是當前社會的迫切需要。

                前面講過,只要是燃燒,就存在產生一氧化碳的可能。其本質是一氧化碳是燃燒的中間產物。燃燒過程產生的一氧化碳(CO),如果來不及進一步氧化(燃燒)生成二氧化碳,就會殘留在煙氣中。VOCs在催化劑表面反應是一個極其復雜的過程,目前對反應機理(反應過程)的認識還很膚淺。通常認為VOCs分子首先在催化劑表面吸附,然后VOCs分子中的某些化學鍵得到活化或者斷裂,進一步和活化的氧分子或氣相氧反應,經過復雜過程生成Z終產物二氧化碳。

                vocs廢氣治理設備

                RTO 有機廢氣處理設備又可分為閥門切換式和旋轉式。閥門切換式包括一代兩室 RTO 技術和第二代三室 RTO 技術。特點是具有 2 個或多個陶瓷填充蓄熱室,通過閥門的切換,改變氣流的方向,從而達到預熱 VOCs 的目的。通常,蓄熱室越多,凈化效率越高,熱效率也越高。常用的還有 5室 RTO 和 12 室 RTO,5 室 RTO 由于造價成本高,現在很少使用,12 室 RTO 轉變為圓柱形旋轉式,即第三代 RTO 技術。一般來說,兩塔式 RTO 非常類似于三塔式,只是兩塔式缺少清洗環節,在循環結束時,一部分廢氣還殘留在蓄熱體里,當閥門換向后,這些未經處理的廢氣經煙囪直接排出。

                旋轉式 RTO 出現在 20 世紀 90 年代末。通過旋轉閥 (蓄熱筒) 旋轉、分度、廢氣均布等動作,順序地引導廢氣進入或排出燃燒室的特定部分。通過在轉子表面設置的密封裝置,將轉子分成入口和出口兩部分,通過這兩部分分別將處理前的廢氣和凈化后氣體引入或排出 RTO 燃燒室 ?,F在,越來越多的制造商正在推廣這種 RTO 產品。

                目前,VOCs 廢氣治理設備有多種處理方法,主要包括冷凝回收、高沸點溶劑吸收、吸附、燃燒處理、低溫等離子和生物法等。其中,燃燒法的適應能力強,能夠處理各種復雜成分的 VOCs。蓄熱式燃法做為燃燒法的一種,因其具有熱力回收系統,熱效率高、在有機物濃度達到一定值時可實現自供熱操作等優勢,是目前應用較多的 VOCs 處理方法,廣泛用于化工、冶金、噴涂、包裝印刷、絕緣材料等行業。

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