高温VOCs废气处理之RTO技术

RTO技术是近年来我国在燃烧法的基础上发展出来的新技术，该应用虽然晚于活性炭装置，但由于其操作简单，运行维护较少，对挥发性有机物的去除效率较高，一般在95%以上，是目前我国有机废气治理的主要技术之一。

蓄热式热氧化器（RTO）

蓄热式热氧化器（RegenerativeThermal Oxidizer简称RT0）是将有机废气加热到760℃以上，在高温下发生氧化反应，使废气中的碳氢化合物氧化变成CO2和H2O，直接排放到大气。由于RTO装置包括一组热回收率高达95%的陶瓷填充床器，所以在处理过程中只消耗很少的燃料或不消耗燃料，在浓度更高时还可向外输出热量进行二次热回收利用。

RTO是TO(气体焚烧炉）的改进结构，是将原TO中的空气预热器（板式或管式，热回收率国产约50%，德国最大为85%）替换为陶瓷填充床空气预热器，热回收率达到95%，所以可将95%的热用来预热废气，氧化废气中的有机物只需要5%的热量即可。

RTO设备处理VOCs的常见形式有：二室RTO、三室RTO和旋转RTO，根据需求可设计成五室RTO、七室RTO等结构形式。

1.RTO工艺原理

RTO的工作原理：有机物（VOCs）在一定温度下与氧气发生反应，生成CO2和H2O，并放出一定热量的氧化反应过程，RTO是把废气加热到700℃以上，使废气中的VOC氧化分解为CO2和H2O，氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体，使之升温“蓄热”，并用来预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温燃料消耗的处理技术。

1.1旋转RTO工作原理

旋转RTO的蓄热体中设置分格板，将蓄热体床层分为几个独立的扇形区。废气从底部经进气分配器进入预热区，使气体温度预热到一定温度后进入顶部的燃烧室，并完全氧化。

净化后的高温气体离开氧化室，进入冷却区，将热量传给蓄热体而气体被冷却，并通过气体分配器排出。而冷却区的陶瓷蓄热体吸热，“贮存”大量的热量（用于下个循环加热废气）。

为防止未反应的废气随蓄热体的旋转进入净化气出口去，当蓄热体旋转到净化器出口区之前，设有一扇形区作为冲洗区。

通过蓄热体的旋转，蓄热体被周期性的冷却和加热，同时废气被预热和净化器冷却。如此不断地交替进行。

1.2二室RTO工作原理

在开工时先将新鲜空气代替有机废气，借燃烧器将蓄热室加热到一定温度。由于蓄热体具有极高的储热性能，所以从一个冷的RTO加热到一定高的温度，并且还要达到正常温度分布，需要一定的时间。

正常工作时，其中一个蓄热室已在前一个操作循环中存储了热量，有机废气首先从底部进入该蓄热室，废气通过蓄热体床层被预热到接近燃烧时温度，而蓄热体同时逐渐被冷却。

预热后的废气进入顶部燃烧室，在燃烧室中有机物被氧化后，即作为高温净化气进入另一个蓄热室；此时，净化气的热量传给蓄热体，蓄热体床层逐渐被加热，而净化气则被冷却后排出。当被冷却的蓄热体冷却到尚可允许的温度水平时，就应切换气流的方向，即完成第一个循环。

切换流向后，有机废气进入已被加热过的蓄热室，反应后的净化气则将热量传给上一循环被冷却的蓄热室，如上所述，完成第二个循环。

1.3三室RTO工作原理

三室RTO的蓄热室同时进行操作的原理：当第一台蓄热室处于被冷却而废气被预热的阶段时（冷周期），第二台蓄热室正处于被净化气加热的过程（热周期），而第三台蓄热室则在冲洗（清洗周期）。因此，当一个循环后，废气始终进入到在上一循环时排出净化气的蓄热室，而原来进入废气的蓄热室则用净化气（或空气）冲洗，并将残留的未反应废气送回到反应室进行氧化，然后与净化气一起从冲洗过的蓄热室排出。

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