有机废气焚烧工艺汇总RTO、RCO、CO
一、RTO蓄热式热氧化焚烧炉
(Regenerative Thermal Oxidizers)
其原理是将废气中的有机化合物(VOCs)在高温下氧化成相应的二氧化碳和水,从而净化废气,回收废气分解时释放的热量。三室RTO废气分解效率达99%以上,热回收效率达95%以上。RTO的主要结构由燃烧室、回热器和切换阀组成。
氧化产生的高温气体流经专用的陶瓷蓄热体,使陶瓷体受热“蓄热”,这个“蓄热”用来预热后续的有机废气。从而节省加热废气的燃料消耗。陶瓷蓄热体应分为两个以上(含两个),每个蓄热体应依次经过蓄热、放热、清洗等程序,并连续工作。回热器放出热量后,应立即通入适量洁净空气进行清洗(确保VOC去除率在98%以上),清洗完成后才能开始“蓄热”程序。否则残留的VOCs会随烟气排放到烟囱,降低处理效率。
二、RCO蓄热式催化剂焚烧炉
(Regenerative Catalytic Oxidation)
工艺排放的含VOCs废气进入双罐RCO,三通切换空气阀将废气引入RCO储热罐,对废气进行预热。被污染的废气被蓄热陶瓷块逐渐加热后进入催化床。VOCs被催化剂分解后被氧化,将热能释放到第二储热罐中的陶瓷块中,减少辅助燃料的消耗。陶瓷块受热,燃烧氧化后的洁净气体温度逐渐降低,因此出口温度略高于RCO入口温度。三向切换风门切换以改变RCO的出口/入口温度。如果挥发性有机化合物的浓度足够高,并且释放的热能足够,RCO不需要燃料。例如,当RCO的热回收效率为95%时,RCO的出口温度仅比入口温度高25℃。
三、催化焚烧炉
(Catalytic Oxidizer)
催化焚烧炉的设计取决于废气量、挥发性有机化合物浓度和所需的破坏去除效率。在运行过程中,含有挥发性有机化合物的废气通过系统风扇引入系统的热交换器。废气被热交换器的管侧加热后,通过燃烧器。此时,废气已经被加热到催化分解温度,然后通过催化剂床。催化分解会释放热能,VOCs会分解成二氧化碳和水蒸气。之后,热的净化后的气体进入换热器壳程,对管程未处理的VOC废气进行加热,将降低能耗。最后,净化后的气体从烟囱排入大气。
四、直接燃烧焚烧炉
(Direct Fired Thermal Oxidizer-DFTO)
直燃式焚烧炉的设计取决于排风量、挥发性有机化合物浓度和所需的销毁去除效率。在运行过程中,含有挥发性有机化合物的废气通过系统风扇引入系统的热交换器。废气被热交换器的管侧加热后,通过燃烧器。此时废气已经加热到催化分解温度(650~1000℃),并有足够的停留时间(0.5~2.0秒)。这时会发生热反应,VOCs会分解成二氧化碳和水蒸气。之后,热的净化气体进入换热器壳程,对管程未处理的VOC废气进行加热,这样会降低能耗(即使VOCs浓度在一定合适水平以上,也不需要额外的燃料),最后净化气体从烟囱排入大气。
五、浓缩转轮/焚烧炉
(Rotor Concentrator/Oxidizer)
浓缩转轮/焚烧炉系统吸附大风量低浓度挥发性有机化合物,然后将脱附后小风量高浓度废气导入焚烧炉进行分解净化。大风量、低浓度的VOCs废气通过以沸石为吸附材料的转轮,VOCs在转轮的吸附区被沸石吸附,然后净化后的气体通过烟囱排放到大气中,再在脱附区被180~200℃的少量热空气脱附。这种高浓度、小风量的解吸废气在焚烧炉中分解为二氧化碳和水蒸气,净化后的气体通过烟囱排入大气。这种浓缩过程可以大大降低燃料成本。