有機廢氣催化燃燒技術是指在催化劑的作用下，使有機廢氣中的碳氫化合物在溫度較低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達到治理的目的。催化燃燒廢氣處理法處理工業(yè)有機廢氣是20世紀40年代末出現(xiàn)的技術。從1949年美國研制出世界上第一套有機廢氣催化燃燒裝置到現(xiàn)在，這項技術已廣泛地應用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門，也用于汽車廢氣凈化等方面。中國在1973年開始催化燃燒處理法用于治理漆包線烘干爐排出的有機廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進行了研究,使催化燃燒設備得到了廣泛的應用。有機廢氣催化燃燒設備系統(tǒng)組成部分,裝置特點及優(yōu)勢
1、改善燃燒過程、起燃溫度低、反應速率快；節(jié)省能源；
2、適用范圍廣，催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。
3、對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、又沒有回收價值的廢氣,采用吸附一催化燃燒法的處理效果更好、經(jīng)濟合理。
4、處理效率高,無二次污染。廢氣的凈化率在95%以上，終產(chǎn)物主要為CO2 和H2O。
RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄熱室氧化器），其工作原理是在高溫下（800℃左右）將有機廢氣氧化生成CO2和H2O，從而凈化廢氣，并回收分解。安居樂RTO工藝示意圖： 產(chǎn)品性能特點： ①可實現(xiàn)全自動化控制，操作簡單，運行穩(wěn)定，安全可靠性高。 ②VOC的分解效率99%以上； ③采用多項先進技術，使設備簡化，易于維修，并降低了運行成本。 ④廢氣在爐內停留時間長,爐內無死區(qū)； ⑤不產(chǎn)生NOX等二次污染。 ⑥操作費用低，超低燃料費。有機廢氣濃度在500PPM以上時，RTO裝置基本不需添加輔助燃料。
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熱氧化法可分為三種: 熱力燃燒式、間壁式和蓄熱式。它們的主要區(qū)別在于熱量回收方式的不同。三種方法都可以和催化法結合起來以降低反應溫度。 a. 熱力燃燒式熱氧化器。熱力燃燒式熱氧化器一般指的是氣體焚燒爐。它由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室組成。助燃劑 (天然氣、 石油等) 作為輔助燃料, 燃燒產(chǎn)生的熱在混合區(qū)對 VOC 廢氣進行預熱,燃燒室為預熱后的廢氣提供足夠大的空間和足夠長的時間以完成最終的氧化反應。 在供氧充足的前提條件下, 氧化反應的程度(影響最終的VOC 去處率)取決于“三T條件” : 反應溫度(Temperature)、駐留時間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這 “三T條件”是互相聯(lián)系的, 在一定范圍內改善一個條件可使另外兩個條件降低。熱 力燃燒式熱氧化器的一個最大缺點是輔助燃料價格太高, 致使裝置的操作費用很高。 b. 間壁式熱氧化器。間壁式熱氧化是指在熱氧化裝置中加入間壁式熱交換器, 熱交換器把從燃燒室排出的高溫氣體所帶的熱量傳遞給氧化裝置進口處的低溫氣體, 預熱后發(fā)生氧化反應。 由于目前的間壁式熱交換器最高可獲得85%的熱回收率,所以極大地降低了輔助燃料的消耗。 間壁式熱交換器通常設計成管式、殼式或板式。由于通常的熱氧化溫度要保持在 800℃—1000℃, 所以間壁式熱交換器必須由耐熱、耐腐蝕的不銹鋼或合金材料制成。這就使得間壁式熱交換器的造價很高, 這是間壁式熱氧化器的一個缺點。同時材料的熱應力也不易消除, 這是間壁式熱氧化器的另一個缺點。 c. 蓄熱式熱氧化器。蓄熱式熱氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer , 以下簡稱RTO), 是在熱氧化裝置中加入蓄熱式熱交換器, 預熱 VOC 廢氣,再進行氧化反應。 隨著蓄熱材料的發(fā)展,目前蓄熱式熱交換器的熱回收率已能達到95%以上, 而且占用空間越來越小。這樣輔助燃料的消耗很少(甚至不用輔助燃料,且當 VOC 的濃度達到一定值以上時, 還可從 RTO 輸出熱量)。同時, 由于目前的蓄熱材料都選用陶瓷填料, 所以可處理腐蝕性或含有顆粒物的 VOC 廢氣。 RTO裝置又可分為閥門切換式和旋轉式。 閥門切換式RTO是最常見的一種 RTO。其由兩個或多個陶瓷填充床, 通過閥門的切換, 改變氣流的方向, 從而達到預熱VOC 廢氣的目的。圖 1 是典型的兩床式RTO示意圖及工作原理。
兩床式RTO主體結構由燃燒室、兩個陶瓷填料蓄熱床和兩個切換閥組成。當 VOC 廢氣由引風機送入蓄熱床1后, 該床放熱, VOC 廢氣被加熱, 在燃燒室氧化燃燒,氣體通過蓄熱床2, 該床吸熱, 燃燒后的潔凈氣被冷卻, 通過切換閥后排放。在達到規(guī)定的切換時間后, 閥切換, VOC 廢氣從蓄熱床 2 進入, 蓄熱床 2放熱, VOC廢氣被氧化燃燒, 氣體通過蓄熱床 1, 該床吸熱, 燃燒后的潔凈氣被冷卻, 通過切換閥后排放。如此周期性切換, 就可連續(xù)處理 VOC 廢氣。 近年來, 國外又研制開發(fā)出旋轉式RTO。該裝置由一個燃燒室、一個圓柱形分成幾瓣獨立區(qū)域的陶瓷蓄熱床和一個旋轉式轉向器組成。通過旋轉式轉向器的旋轉, 就可改變陶瓷蓄熱床不同區(qū)域的氣流方向, 從而連續(xù)地預熱 VOC 廢氣, 在燃燒室氧化燃燒后就可去除 VOC。 相對于閥門切換式RTO,旋轉式RTO由于只有一個活動部件(旋轉式轉向器) , 所以運行更可靠, 維護費用更低, 但缺點是旋轉式轉向器不易密封,泄露量大, 影響VOC的凈化率。
RTO廢氣處理設備應用范圍： 含苯系物、酚類、醛類、酮類、醚類、酯類等有機成分的石油、化工、塑料、橡膠、制藥、印刷、農藥、制鞋、電力電纜生產(chǎn)行業(yè)等。有機廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。
