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一、RCO 技术反应温度低
RCO 反应温度一般在 300~500℃,热损失小,所需的能耗低;而 RTO 反应温度一般在 800~1000℃(个别资料提到反应温度 760℃,但需增加反应停留时 间),热损失大,所需的能耗高。
二、RCO 技术不产生NOx
RTO 的反应温度比较高,会将空气中的氮气部分转化为 NOx,并且这一转化率随着温度的提高、停留时间的延长会迅速提升,RCO不会生成 NOx。
据研究:
1)一套 20 万 m3 /h 处理量的 RTO 设备,其 NOx 排放量约等于一台 35t/h 的 燃煤流化床锅炉。
2)在 930℃时,在空气气氛下,N2和 O2 反应生成的热力型 NOx 平衡浓度可 以达到 210ppm(265mg/m3 ),如果停留时间足够长,生成的 NOx 还会进一步增加。
3)《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》
一般规定:
在一般规定中,对治理工程处理后可达到的排放水平以及净化设备运行过程中的环境保护要求、监测要求等进行了原则性的规定。关于净化系统产生的二次污染物的控制在规范 6.4 中进行了规定。在此,需要指出的是RTO 处理为高温燃烧,在此过程中,有可能会生成 NOx,需要对其净化予以考虑,具体排放要求执行国家或地方的相关排放标准。
基于此,如果采用 RTO技术治理VOCs,后续要采取脱硝措施。
案例:RTO蓄热式焚烧设备安装在郑州化工园区
三、RCO 技术投资低
处理同样规模的有机废气,设备配置水平相同,应用RCO 技术投资低于应 用RTO技术的投资,一般为RTO技术投资的80%。有人认为,RCO技术相比RTO技术,多了价格高昂的催化剂,为什么反而投资低?原因如下:
1)RCO反应停留时间比RTO短得多,约为1/5;
2)RTO需配备脱硝设施;
3)针对含氯废气,RTO需增加急冷装置;
4)RTO需配备燃料储运设施;
5)RTO需配备备用电源;
6)RTO设备需采用耐高温的材料;
7)针对含氯废气,RTO需解决高温氯腐蚀问题,会大幅度增加设备投资。
四、RCO 技术运行费用低
RCO因为反应温度低,与外界热量交换比较少,热损失小,需要补充的外加热源相应就比较小,因此运行费用低。RTO 技术存在的问题是严重的二次污染,同时存在投资大、运行费用高、风险高等问题。
第1-3代蓄热式焚烧炉(RTO)比较
RTO焚烧炉、RTO专业生产厂家东莞粤信环保2020年1月16日讯 工业有机废气是当今大气污染的一种主要成因之一,近几年国家对环境治理的力度日益加大,对有机废气排放标准也越来越高。
高标准政策下,对有机废气处理设备的技术性能要求有了大幅度提高,本文通过对各种蓄热式热力焚烧炉(RTO)的工作原理及主要性能指标介绍,对蓄热式热力焚烧炉(RTO)的应用发展前景做出探讨和分析。
关键词:蓄热式热力焚烧炉(RTO);原理;性能指标
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/m?)。
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。