蓄热式热力焚烧炉rto

　　1蓄热式热力焚烧炉的工作原理

　　蓄热式热力焚烧炉（RTO），是一种高效的有机废气处理设备，其工作原理是，把有机废气加热到760摄氏度以上，使废气中的挥发性有机物（VOCs）氧化分解为二氧化碳和水。氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”。陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气，该过程为陶瓷蓄热体的“放热”过程，从而节省废气升温过程的燃料消耗。

　　2 RTO在国内的技术发展历程

　　2.1 代RTO

　　代RTO是两床式结构，由两个陶瓷蓄热体填料床组成，以的一进一出过程完成“蓄热”和“放热”过程的切换。

　　RTO设备的分解效率主要由反应温度、停留时间、气体流速等因素决定。两床式RTO有2个蓄热室，工作时2个蓄热室大约1min-2min切换一次状态（进口-出口），风门在切换过程中大约有0.3s-0.6s的时间直接将高浓度的废气排到排放口，且当前进气蓄热室底部残留的未分解废气也被直接排出。大量工程应用表明：两床式RTO的VOCs的分解效率为95%，综合热效率为90%，进出口温差高达45摄氏度。在阀切换时，废气管道内的压力波动范围为±500pa，当两床式RTO进气口VOCs浓度大于1g/m3时，出口浓度会超过北京和上海的地方排放标准（50mg/m³）。

　　2.2第二代RTO

　　第二代RTO同样是采用阀门切换式，由三个或多个陶瓷填充床组成, 在代RTO的基础上增加了“吹扫”功能，大大的提高了废气分解效率。

　　以三床式RTO为例：

　　阶段一：废气通过蓄热床A被预热，然后进入燃烧室燃烧，蓄热床C中残留未处理废气被净化后的气体反吹回燃烧室进行焚烧处理（吹扫功能），分解后的废气经过蓄热床B排出，同时蓄热床B被加热。

　　阶段二：废气通过蓄热床B被预热，然后进入燃烧室燃烧，蓄热床A中残留未处理废气被净化后的气体反吹回燃烧室进行焚烧处理，分解后废气经过蓄热床C排出，同时蓄热床C被加热。

　　阶段三：废气通过蓄热床C被预热，然后进人燃烧室燃烧，蓄热床B中残留未处理废气被净化后的气体反吹回燃烧室进行焚烧处理分解后废气经过蓄热床A排出，同时蓄热床A被加热。

　　如此周期性运行，废气在燃烧室内氧化分解，燃烧室内温度维持在设定温度（一般为800-850摄氏度）。当RTO进气口的废气浓度达到一定值时，VOCs氧化释放的热量能够维持RTO蓄热和放热的能量储备，则此时RTO不需要使用燃料就能够维持燃烧室内的温度。

　　大量工程应用表明：三床式RTO的VOCs的分解效率可达99%，综合热效率可达95%，进出口温差在40摄氏度左右，在阀切换时，废气管道内的压力波动在±250pa。三床式RTO的VOCs处理浓度不能超过5g/m3，不然会超过北京和上海的地方排放标准。另外由于其比表面积较大所以自身运行散热量较大，降低了可供回用的余热量。

　　2.3 第三代RTO

　　第三代RTO采用旋转式分流导向，在炉膛内设置多个等份的陶瓷填料床，通过旋转换向阀的转动把有机废气导向各个蓄热床进行预热和氧化分解。

　　旋转式RTO主要由燃烧室、陶瓷填料床和旋转阀等组成。炉体分成12个陶瓷填料床，其功能分为5个进气室（预热区）、5个出气室（冷却区）、1个吹扫室和1个隔离室。废气分配阀由电机带动，作连续、匀速转动，在分配阀的作用下，废气缓慢在12个室之间依次通过。废气经进气分配器进入预热区，使废气预热到一定温度后进入顶部的燃烧室，并*氧化分解。净化后的高温气体离开燃烧室，进入冷却区，将热量传给陶瓷蓄热体，而气体被冷却，并通过气体分配器排出。冷却区的陶瓷蓄热体吸热，“储存”大量的热量（用于下个循环加热废气）。

　　如此不断地交替进行，废气在燃烧室内氧化分解，当废气中VOCs浓度超过一定值，氧化分解释放热量足以维持燃烧室的反应温度时，则不需要用燃料进行加热，限度的保证能量循环利用。

　　大量工程应用表明：旋转式RTO的VOCs的分解效率可达99.5%，热效率可达97%，其进出口温差20摄氏度左右，限度的降低了RTO运行中的热损失，保证了热能的二次回收利用。旋转阀的平稳连续转动，对废气管道的压力影响仅为±25pa，对于生产光学材料的厂家来说极其重要。由于具有很高的分解效率，旋转式RTO的VOCs入口废气浓度可高达10g/m3。

　　2.4 不同类型RTO性能对比

　　以30000m3/h为参考，各类RTO的性能情况表

　　从以上表格可以看出，在保证VOCs达标排放的前提下，旋转式RTO的基本性能都优于三床式RTO。

　　热焚烧炉rto

　　蓄热式热氧化系统(RegenerativeThermalOxdizer)RTO焚烧炉是一种高效率的有机废气污染治理设备，它是由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。其主要特征是：蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连;蓄热床通过换向阀交替换向，将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机废气;采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量;预热到一定温度的有机废气在燃烧室发生氧化反应，生成二氧化碳和水，得到净化[1]。同时，利用燃烧室蓄热陶瓷耐高温、吸热快、散热快的特性，回收洁净的余热应用于生产工序，节约能源的消耗，RTO焚烧炉热回收效率一般可达到80%以上，现已广泛应用于电子、汽车、涂装化工、制药等行业的废气治理领域。

　　1蓄热式热氧化系统的应用实例

　　1.1研究对象

　　本文以某印制线路板夹层材料生产企业为例，从处理效果、热能回收方面分析该企业在应用蓄热式热氧化系统处理高浓度有机废气的成效。

　　1.2生产工艺及有机废气污染源分析

　　印制线路板夹层材料的生产过程比较简单，首先按比例将胶料(如环氧树脂胶)和有机溶剂(主要用到N,N-二甲基甲酰胺，又名DMF，丙酮等)混合搅拌，然后将混合液均匀涂布在玻璃纤维布上，再经烘干、剪裁、质检后即可制得成品。由于生产过程中用到的有机溶剂在涂布、烘干过程全部挥发，因此有机废气产生量大，治理前TVOC产生量约为160～190kg/hr。

　　1.3.1工艺流程图

　　1.3.2主要工艺参数

　　(1)处理风量：20000m3/h;

　　(2)燃烧室温度：850～1100℃;

　　(3)燃烧室溶剂负荷：300kg/h;

　　(4)放热量：5688144kJ/h;

　　(5)助燃物：柴油(发热量43054kJ/m3);

　　(6)TVOC处理效率：99%以上;

　　(7)烟囱排气温度：100～150℃。

　　1.3.3处理流程简述

　　涂布、烘干等工序产生的有机废气先经过风机统一收集至RTO焚烧炉处理系统，先以柴油引燃，使氧化炉内的温度达到800℃左右，可保证涂胶生产线一旦开动，有机物将在焚烧炉内*燃烧，生成二氧化碳和水，化学反应式如下。

　　氧化燃烧流程采用热流循环，氧化燃烧炉内温度高达870摄氏度，有机物的燃烧更加*，为充分利用氧化炉燃烧尾气余热，将氧化燃烧余热通过热交换器输送至导热油炉，回收利用热能。

　　1.3.4处理效果分析

　　RTO焚烧炉系统已在该厂内运行3年，按照最近该公司日常监测的数据(2005年1月、4月、8月、11月)统计的治理前后TVOC排放速率、浓度等数据平均值见表1，按各月TVOC去除效率绘制的折线图见图3。

　　该套系统在某厂使用已有3年，运行稳定，未发生安全事故，对有机物的去除效果稳定达到99%以上，RTO焚烧炉处理系统符合某厂的实际情况，是行之有效的治理措施。

　　1.4热能回收

　　热能回收是蓄热式热氧化系统的主要特征之一，燃烧室填充的耐高温陶瓷可将高温气体热量蓄留，尾气可经过热交换器，热能输送至导热油炉中，降低燃料及能源的损耗，根据计算，该套系统热能回收可达到85%以上，节省电能300度/a，具有明显的经济意义。

　　1.5安全性能与操作管理

　　该套系统具备防爆及完善的安全防护装置，运行稳定，运行3年未出现安全事故。该套系统管理方便，通过PLC全自动控制，人机界面操作，开机后24h不需人工操作，可实现远程监控，管理方便。