RTO蓄熱氧化是利用燃氣直接燃燒加熱有機廢氣,在高溫(750~850℃)作用下有機廢氣通過RTO氧化室高溫區(qū)使廢氣中的VOC成份氧化分解成為無害的CO2和H2O,氧化后的高溫氣體熱量被陶瓷蓄熱體“貯存”起來用于預熱新進入的有機廢氣,從而節(jié)省燃料,降低使用成本。氧化后產生的高溫煙氣通過陶瓷蓄熱部分,由于陶瓷具有良好的蓄熱性,從而使爐腔始終維持在很高的工作溫度,節(jié)省廢氣預熱、升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱部分由兩個或兩個以上腔室組成,熱解后的相對干凈的氣體在進入尾氣處理系統(tǒng)或直接排放前需對每個腔室進行吹掃保證?VOC?的去除率。
工作原理:
在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會,提高了活性,使有機氣體與氧產生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O,同時產生熱量,從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。
催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題:
1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。
2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應引入空氣助燃。
4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。