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RTO催化燃烧设备(两室、三室、多室)工作流程

2019-09-07 14:26:30 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

今天中仁环保小编为大家讲解一下RTO催化燃烧设备的工作流程。

两室RTO

就一般RTO净化装置而言,通常至少需要用两台蓄热室来操作。典型的RTO装置主要是由两台蓄热室及顶部相连通的燃烧室所组成。一般的蓄热室截面可以是方形或圆形,在其中填充蓄热体。通常采用具有良好耐高温性能的陶瓷材料作为蓄热体;蓄热体的结构、形状如同化工过程中常用的陶瓷填料一样,分为散堆填料(例如陶瓷矩鞍环)和规整填料(例如陶瓷蜂窝填料)两类。在燃烧室中设有辅助燃烧器,可用油或天然气作燃料来燃烧。辅助燃烧器的作用主要是为了在开工时将蓄热体加热到一定温度,或当废气中可燃物的浓度较低时,需要补充燃料来维持燃烧室所要求达到的反应温度。蓄热室和燃烧室均砌有耐火砖,并用陶瓷纤维保温;为便于检修,通常在燃烧室的一侧设有人孔。装置中没有金属暴露在高温区内,而与高温气体接触的切换阀、闸板等均有特殊的隔热措施。基于耐火材料具有髙的蓄热容量,因而即使当废气组成或可燃物的热值有波动时,也能使燃烧室保持均匀的温度分布。

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两室RTO工作流程如下:

在开工时先用新鲜空气代替有机废气,借燃烧器将蓄热室加热到一定温度。由于蓄热体具有极高的储热性能,所以从一个冷的RTO加热到800~850℃,并且还要达到正常的温度分布,一般要经过几天时间(目前也有缩短到以小时计)。

在正常操作时,比如1号蓄热室已在前一个操作循环(或称周期)中存储了热量,有机废气首先从底部进入1号蓄热室,废气通过蓄热体床层被预热到接近燃烧室温度,而蓄热体同时逐渐被冷却;接着,预热后的废气进入顶部燃烧室(即主反应区,气体在燃烧室中的停留时间约为1s),在燃烧室中有机化合物被氧化后,即作为高温净化气进入2号蓄热室;此时,净化气将热量传给蓄热体,蓄热体床层逐渐被加热,而净化气则被冷却后排出。当1号蓄热室冷却到尚可允许的温度水平时,就应切换气流的流向,即完成第1个循环。切换流向后,有机废气进入已被加热过的2号蓄热室,反应后的净化气则将热量传给已冷却的1号蓄热室,如上所述一样,完成第2个循环。这样通过不断反复循环操作来实现废气的净化和热量的充分利用。一个循环时间,即切换时间为30~120s(两个切换时间就是一个全周期时间)。如果废气中可燃物浓度达到自供热操作的水平,那么燃烧器只需在开工时使用,在正常运转时可以关闭。

三室或多室RTO

若对有机废气的净化率要求很高,则可采用两种方法:一种是延长循环时间的操作方法,但这样会使热效率降低;另一种常用的方法是增加一台冲洗用蓄热室,即采用三室RTO装置,下图为三室RTO示意图。

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三室RTO工作流程:

①待处理有机废气进入1号蓄热室的陶瓷蓄热体(该陶瓷蓄热体储存了上一循环的热量),陶瓷蓄热体放热降温,而有机废气吸热升温,废气离开蓄热室后以较高的温度进入氧化室,此时废气温度的高低取决于陶瓷体体积、废气流速和陶瓷体的几何结构。有机废气在氧化室中由燃烧器加热升温至设定的氧化温度,使其中的VOCs成分分解成二氧化碳和水。由于废气已在蓄热室内预热,燃料耗量大为减少。氧化室有两个作用:一是保证废气能达到设定的氧化温度;二是保证有足够的停留时间使废气中的VOCs充分氧化。
②废气在氧化室中焚烧,成为净化的高温气体后离开氧化室,进入2号蓄热室(在前面的循环中已被冷却),放热降温后排出,而2号蓄热室吸收大量热量后升温(用于下一个循环加热废气)。净化后的废气经烟囱排入大气,同时引小股净化气清扫3号蓄热室。排气温度比进气温度高50℃左右。
③循环完成后,进气与出气阀门进行一次切换,进入下一个循环,废气由2号蓄热室进入,3号蓄热室排出。在切换之后,清扫1号蓄热室。如此交替。

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三室RTO装置可用于小到中等的废气流量。如果处理的废气流量很大时,还用三室就有问题,首先,切换阀门相应也要做得很大,大阀门难以做得精密;其次,当蓄热室容积太大时,不能保证气流的均匀分布而影响传热效果。因此,当废气流量很大时(一般大于60000m3/h),就应过渡到五室RTO装置,即两个两室并联加上一个室用于冲洗。为了使燃烧室的温度达到均匀,在顶部相连的燃烧室中,可设置两个以上的燃烧器。同样,当处理量更大时,可用七室,两个三室并联加上一个冲洗室;为适应负荷的变化,在七室相连通的顶部可设置两组燃烧系统,每组有三个燃烧器(1、3、5为一组和2、4、6为一组)。

来源:北极星VOCs在线



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