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RTO蓄熱氧化系統(tǒng)
閱讀量：676 文章作者：熙霖環(huán)保
一、RTO裝置工藝原理
待處理有機(jī)廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入蓄熱室1的陶瓷介質(zhì)層（該陶瓷介質(zhì)“貯存”了上一氧化周期產(chǎn)生的熱量），陶瓷介質(zhì)釋放熱量，溫度降低，而有機(jī)廢氣吸收熱量，溫度升高，廢氣離開(kāi)蓄熱室后以較高的溫度進(jìn)入氧化室，此時(shí)廢氣溫度的高低取決于陶瓷體的體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結(jié)構(gòu)。
在氧化室中，有機(jī)廢氣再由燃燒器補(bǔ)燃，加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度。使其中的有機(jī)物被氧化分解成CO2和H2O。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱，燃燒器的燃料用量大為減少。氧化室有兩個(gè)作用：一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度，二是保證有足夠的停留時(shí)間使廢氣中的VOC充分氧化，本工程設(shè)計(jì)停留時(shí)間為1.0秒。
廢氣流經(jīng)蓄熱室1升溫后進(jìn)入氧化室焚燒，成為被凈化的高溫氣體后離開(kāi)氧化室，進(jìn)入蓄熱室2（在前面的循環(huán)中已被冷卻，此時(shí)蓄熱式3正處于吹掃凈化狀態(tài)），廢氣中的熱能被陶瓷體截留，廢氣的溫度得到明顯的降低，而蓄熱室2吸收大量熱量后升溫（用于下一個(gè)循環(huán)加熱廢氣）。處理后氣體離開(kāi)蓄熱室2，經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣。
循環(huán)完成后，進(jìn)氣與出氣閥門(mén)進(jìn)行一次切換，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，廢氣由蓄熱室2進(jìn)入，蓄熱室3排出。在切換之前，已被凈化的氣體經(jīng)反吹系統(tǒng)清掃蓄熱室1，吹掃殘留在管路及室內(nèi)的有機(jī)物。這樣可使廢氣的凈化率更高，可達(dá)到98%以上。三個(gè)蓄熱室的閥門(mén)交替運(yùn)行。
在廢氣源進(jìn)口管路上，設(shè)置一只三通，各安裝一只氣動(dòng)閥門(mén)，處理設(shè)備停機(jī)或出現(xiàn)故障時(shí)，直排閥門(mén)為常開(kāi)狀態(tài)。工作時(shí)，由生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或中控室發(fā)出指令，啟動(dòng)凈化設(shè)備，并關(guān)閉直排閥，打開(kāi)進(jìn)氣口閥門(mén)。
處理裝置上設(shè)定溫度檢測(cè)元件、風(fēng)機(jī)風(fēng)壓檢測(cè)、爐膛壓力控制等裝置，保證設(shè)備正常安全運(yùn)行。
若RTO爐膛壓力過(guò)高，超過(guò)設(shè)定限值時(shí)，防爆口會(huì)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，保證系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)檢測(cè)到以上所有異常時(shí)，均會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警。
任何化學(xué)反應(yīng)（燃燒也是一種化學(xué)反應(yīng)）都需要一定的反應(yīng)時(shí)間，盡管反應(yīng)決不會(huì)達(dá)到100%的完全程度（正如絕大部分燃燒反應(yīng)），但如果反應(yīng)時(shí)間很充分，那么不完全反應(yīng)程度是微不足道的。這個(gè)時(shí)間是指反應(yīng)物以某種型式進(jìn)行混合后在一定溫度下所維持的時(shí)間。就燃燒反應(yīng)時(shí)間而言，其變化范圍在小于1/10秒至幾秒之間，因反應(yīng)溫度和反應(yīng)物混合程度而異。
反應(yīng)溫度是指在所要求的時(shí)間內(nèi)促使反應(yīng)物之間完成反應(yīng)的溫度。提高溫度，反應(yīng)就會(huì)加速。
擾動(dòng)是指反應(yīng)物之間的混合程度。在燃燒過(guò)程中是指空氣和烴類(lèi)物質(zhì)之間的混合，如果空氣中的氧氣不能和需要燃燒的烴類(lèi)接觸，那么無(wú)法燃燒；因此延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間或提高反應(yīng)溫度，可以加速混合。
本裝置設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化選擇：反應(yīng)時(shí)間越短，所需要的焚燒也越??；反應(yīng)溫度越低，輔助燃料消耗量越少，并且所需要的擾動(dòng)也越小，即混合過(guò)程所需的動(dòng)力消耗越少。
本RTO系統(tǒng)建議有機(jī)廢氣處理設(shè)備項(xiàng)目工作溫度控制在800℃，這主要是考慮到：
a、可提高氧化效率，接近99％；
b、由于廢氣量適中，設(shè)備體積適中，直接燃燒溫度提高可彌補(bǔ)氣體流動(dòng)分布不均勻的問(wèn)題。
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待處理有機(jī)廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入蓄熱室1的陶瓷介質(zhì)層（該陶瓷介質(zhì)“貯存”了上一氧化周期產(chǎn)生的熱量），陶瓷介質(zhì)釋放熱量，溫度降低，而有機(jī)廢氣吸收熱量，溫度升高，廢氣離開(kāi)蓄熱室后以較高的溫度進(jìn)入氧化室，此時(shí)廢氣溫度的高低取決于陶瓷體的體積、廢氣流速和陶瓷體的幾何結(jié)構(gòu)。
在氧化室中，有機(jī)廢氣再由燃燒器補(bǔ)燃，加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度。使其中的有機(jī)物被氧化分解成CO2和H2O。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱，燃燒器的燃料用量大為減少。氧化室有兩個(gè)作用：一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度，二是保證有足夠的停留時(shí)間使廢氣中的VOC充分氧化，本工程設(shè)計(jì)停留時(shí)間為1.0秒。
廢氣流經(jīng)蓄熱室1升溫后進(jìn)入氧化室焚燒，成為被凈化的高溫氣體后離開(kāi)氧化室，進(jìn)入蓄熱室2（在前面的循環(huán)中已被冷卻，此時(shí)蓄熱式3正處于吹掃凈化狀態(tài)），廢氣中的熱能被陶瓷體截留，廢氣的溫度得到明顯的降低，而蓄熱室2吸收大量熱量后升溫（用于下一個(gè)循環(huán)加熱廢氣）。處理后氣體離開(kāi)蓄熱室2，經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣。
循環(huán)完成后，進(jìn)氣與出氣閥門(mén)進(jìn)行一次切換，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，廢氣由蓄熱室2進(jìn)入，蓄熱室3排出。在切換之前，已被凈化的氣體經(jīng)反吹系統(tǒng)清掃蓄熱室1，吹掃殘留在管路及室內(nèi)的有機(jī)物。這樣可使廢氣的凈化率更高，可達(dá)到98%以上。三個(gè)蓄熱室的閥門(mén)交替運(yùn)行。
在廢氣源進(jìn)口管路上，設(shè)置一只三通，各安裝一只氣動(dòng)閥門(mén)，處理設(shè)備停機(jī)或出現(xiàn)故障時(shí)，直排閥門(mén)為常開(kāi)狀態(tài)。工作時(shí)，由生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或中控室發(fā)出指令，啟動(dòng)凈化設(shè)備，并關(guān)閉直排閥，打開(kāi)進(jìn)氣口閥門(mén)。
處理裝置上設(shè)定溫度檢測(cè)元件、風(fēng)機(jī)風(fēng)壓檢測(cè)、爐膛壓力控制等裝置，保證設(shè)備正常安全運(yùn)行。
若RTO爐膛壓力過(guò)高，超過(guò)設(shè)定限值時(shí)，防爆口會(huì)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，保證系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)檢測(cè)到以上所有異常時(shí)，均會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警。
任何化學(xué)反應(yīng)（燃燒也是一種化學(xué)反應(yīng)）都需要一定的反應(yīng)時(shí)間，盡管反應(yīng)決不會(huì)達(dá)到100%的完全程度（正如絕大部分燃燒反應(yīng)），但如果反應(yīng)時(shí)間很充分，那么不完全反應(yīng)程度是微不足道的。這個(gè)時(shí)間是指反應(yīng)物以某種型式進(jìn)行混合后在一定溫度下所維持的時(shí)間。就燃燒反應(yīng)時(shí)間而言，其變化范圍在小于1/10秒至幾秒之間，因反應(yīng)溫度和反應(yīng)物混合程度而異。
反應(yīng)溫度是指在所要求的時(shí)間內(nèi)促使反應(yīng)物之間完成反應(yīng)的溫度。提高溫度，反應(yīng)就會(huì)加速。
擾動(dòng)是指反應(yīng)物之間的混合程度。在燃燒過(guò)程中是指空氣和烴類(lèi)物質(zhì)之間的混合，如果空氣中的氧氣不能和需要燃燒的烴類(lèi)接觸，那么無(wú)法燃燒；因此延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間或提高反應(yīng)溫度，可以加速混合。
本裝置設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化選擇：反應(yīng)時(shí)間越短，所需要的焚燒也越??；反應(yīng)溫度越低，輔助燃料消耗量越少，并且所需要的擾動(dòng)也越小，即混合過(guò)程所需的動(dòng)力消耗越少。
本RTO系統(tǒng)建議有機(jī)廢氣處理設(shè)備項(xiàng)目工作溫度控制在800℃，這主要是考慮到：
a、可提高氧化效率，接近99％；
b、由于廢氣量適中，設(shè)備體積適中，直接燃燒溫度提高可彌補(bǔ)氣體流動(dòng)分布不均勻的問(wèn)題。
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二、蓄熱式直接燃燒系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)RTO）主要的工藝特點(diǎn)是：
??采用預(yù)熱、蓄熱以及反吹掃交替切換的三室技術(shù)，使之具有比傳統(tǒng)換熱技術(shù)高得多的換熱效率，換熱效率高達(dá)90～95％，根據(jù)提供的參數(shù)可知設(shè)計(jì)的RTO設(shè)備在正常處理廢氣過(guò)程中系統(tǒng)基本只需少量外加燃料供給，具有比傳統(tǒng)非蓄熱式的直接焚燒廢氣裝置顯著得多的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。
??采用美國(guó)天時(shí)或MAXON燃燒器，可實(shí)現(xiàn)大功率、小功率運(yùn)行比例調(diào)節(jié)功能，并具有超溫報(bào)警及自動(dòng)切斷燃料供應(yīng)功能；運(yùn)行安全、可靠、高效、耐用。
??采用西門(mén)子公司PLC及其它溫控、氣動(dòng)動(dòng)作元件，可設(shè)定多重保護(hù)作用，并實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)動(dòng)作、信息反饋之間的有效聯(lián)動(dòng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更完善。
??主機(jī)：主機(jī)應(yīng)經(jīng)烘爐（對(duì)于新RTO系統(tǒng)）；冷啟動(dòng)（常溫啟動(dòng)）或熱啟動(dòng)達(dá)到工作溫度（氧化床設(shè)計(jì)工作溫度）后，開(kāi)始引入廢氣。三、 RTO蓄熱氧化系統(tǒng)工藝說(shuō)明
??新風(fēng)閥：在下列情況下，系統(tǒng)將引入新鮮空氣。
a、主機(jī)烘爐冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)時(shí)。
b、主機(jī)工作溫度過(guò)高，超過(guò)氧化床設(shè)計(jì)工作溫度時(shí)。
??廢氣閥
a、在主機(jī)未進(jìn)入工作狀態(tài)前關(guān)閉。
b、在主機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后開(kāi)啟。
c、在主機(jī)氧化床工作溫度過(guò)高后關(guān)閉，并相應(yīng)開(kāi)啟新氣閥。
??燃燒器
a、烘爐、冷啟動(dòng)、熱啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火。
b、在燃燒室未達(dá)到設(shè)定溫度下限時(shí)全功率工作；達(dá)到溫度下限后小功率工作；
??采用預(yù)熱、蓄熱以及反吹掃交替切換的三室技術(shù)，使之具有比傳統(tǒng)換熱技術(shù)高得多的換熱效率，換熱效率高達(dá)90～95％，根據(jù)提供的參數(shù)可知設(shè)計(jì)的RTO設(shè)備在正常處理廢氣過(guò)程中系統(tǒng)基本只需少量外加燃料供給，具有比傳統(tǒng)非蓄熱式的直接焚燒廢氣裝置顯著得多的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。
??采用美國(guó)天時(shí)或MAXON燃燒器，可實(shí)現(xiàn)大功率、小功率運(yùn)行比例調(diào)節(jié)功能，并具有超溫報(bào)警及自動(dòng)切斷燃料供應(yīng)功能；運(yùn)行安全、可靠、高效、耐用。
??采用西門(mén)子公司PLC及其它溫控、氣動(dòng)動(dòng)作元件，可設(shè)定多重保護(hù)作用，并實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)動(dòng)作、信息反饋之間的有效聯(lián)動(dòng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更完善。
??主機(jī)：主機(jī)應(yīng)經(jīng)烘爐（對(duì)于新RTO系統(tǒng)）；冷啟動(dòng)（常溫啟動(dòng)）或熱啟動(dòng)達(dá)到工作溫度（氧化床設(shè)計(jì)工作溫度）后，開(kāi)始引入廢氣。三、 RTO蓄熱氧化系統(tǒng)工藝說(shuō)明
??新風(fēng)閥：在下列情況下，系統(tǒng)將引入新鮮空氣。
a、主機(jī)烘爐冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)時(shí)。
b、主機(jī)工作溫度過(guò)高，超過(guò)氧化床設(shè)計(jì)工作溫度時(shí)。
??廢氣閥
a、在主機(jī)未進(jìn)入工作狀態(tài)前關(guān)閉。
b、在主機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后開(kāi)啟。
c、在主機(jī)氧化床工作溫度過(guò)高后關(guān)閉，并相應(yīng)開(kāi)啟新氣閥。
??燃燒器
a、烘爐、冷啟動(dòng)、熱啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火。
b、在燃燒室未達(dá)到設(shè)定溫度下限時(shí)全功率工作；達(dá)到溫度下限后小功率工作；
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