热力燃烧篇——VOCs和恶臭废气污染控制装备产品应用（三）

热力燃烧基于单项技术的设备与产品

一、概述

1. 技术原理：在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量。

2. 特点：

（1）几乎可以处理所有含有机化合物的废气；

（2）可以处理风量大、浓度低的有机废气；

（3）处理有机废气流量的弹性很大；可以适应有机废气中VOC的组成和浓度的变化、波动；

（4）对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感；

（5）在所有热力燃烧净化法中热效率最高（>95%）；

（6）在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃料而实现自供热操作；

（7）净化效率高（三室>99%）；维护工作量少、操作安全可靠；有机沉淀物可周期性的清除，蓄热体可更换；

（8）整个装置的压力损失较小；

（9）装置使用寿命长；

（10）装置重量大，因为采用陶瓷蓄热体；装置体积大，只能放在室外；

（11）要求尽可能连续操作；一次性投资相对较高；

（12）不能彻底净化处理含硫含氮含卤素的有机物。

适用范围：适用有机废气种类:烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气；有机物中等浓度（同时满足低于25%LFL）、可处理较大风量；废气中含有多种有机成分、或有机成分经常发生变化；含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的废气；不适用于含有较多硅树脂废气。具体适用行业为喷漆工业(油漆，涂料，卷材涂料；木柜和家具；五金塑胶涂料及油漆烘烤炉；油漆，清漆，气溶胶和颜料生产；金属喷漆，集装箱涂料；卷材涂料，挤压金属箔；光学镜片和镀膜玻璃；印刷工业（胶印，柔印和凹版印刷）；电影胶片，胶带，纸和乙烯基涂料；医疗包装；金属化、热印箔涂层；网络干燥机及喷墨打印机；涂层织物，纺织品和裁剪设备；乙醇，生物燃料和食品加工（玉米乙醇干燥）；生物燃料加工；酒及酒精发酵，蒸馏和啤酒；食品加工，渲染和熏制室；食物和饮料的回收；面包，面包及松饼烤箱排气；咖啡，坚果烘烤；复合材料，玻璃纤维及苯乙烯（玻璃纤维固化）；树脂及胶衣；泡沫，苯乙烯塑料；复合材料与结构造型（聚氨酯涂料和甲醛）；化工，石油和天然气加工（卤化挥发性有机化合物）；有机化学；胺气及脱硫；溶剂和化学回收；增塑剂与酚醛树脂；污水处理（污水处理厂）及二氧化碳尾气；喷雾干燥器；吹脱塔及反应器喷口；橡胶及轮胎生产（轮胎胎面胶及生产；橡胶及垫片制造）。

二、蓄热式氧化炉相关设备和产品
1.设备（产品）概述：

RTO (Regenerative Thermal Oxidizer，简称RTO)，蓄热式氧化炉是热力燃烧最常用的设备。RTO废气分解效率达到99%以上，热回收效率达到95%以上。RTO主体结构由燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等组成。RTO的主体部件为：热氧化室、蓄热室、提升阀、气体分布室、内保温、管道阻火器、管道泄爆片、燃烧串、外保温等组成。如图11所示，待处理有机废气进入蓄热室1的陶瓷蓄热体（该陶瓷蓄热体“贮存”了上一循环的热量），陶瓷蓄热体放热降温，而有机废气吸热升温。废气离开蓄热室后以较高的温度进入氧化室。在氧化室中由VOCs氧化升温或燃烧器加热升温至氧化温度820℃，使其中的VOCs成分分解成二氧化碳和水。净化的高温气体离开氧化室，进入蓄热室2（在前面的循环中已被冷却）放热降温，之后进入换热器进行热能回用后经烟囱排入大气，同时引小股净化气清扫蓄热室3。而蓄热室2吸收大量热量后升温，用于下一个循环加热废气。循环完成后，进气与出气阀门进行一次切换，进入下一个循环，废气由蓄热室2进入，蓄热室3排出。在切换之后，清扫蓄热室1。如此交替切换，实现连续处理VOCs废气。

 

图11  3室RTO工艺流程图

2.设备（产品）说明：RTO一般包括两室RTO、三室RTO和旋转RTO三种，技术参数与运行情况对比如表5所示。
表5 3种RTO技术参数与运行情况对比表

比较项目	两室RTO	三室RTO	旋转RTO
阀门	结构简单、控制程序简单	结构复杂、控制程序复杂	单一阀门、控制程序最简单
压力	压力波动大	压力波动小	压力波动小
出口浓度	出口浓度波动大	出口浓度波动小	出口浓度波动小
处理效率	≤95%	≥99%	≥99%
陶瓷利用率	1	0.67	0.83
占地	小	大	小

【参考文献及说明】

1、文中内容节选自《环保装备产品工程应用后评估方法（VOCs与恶臭类）》，工业和信息化部委托课题，中华环保联合会VOCs污染防治专业委员会承担组织；

2、文中内容涉及有关装备产品的技术参数和典型案例（含现场图片）是行业案例征集所得，由企业自愿申报并经专家筛选后确定入选的。