綠之源環(huán)保
綠之源環(huán)保
綠之源環(huán)保
RTO在燃燒過程中，需要保持一定的廢氣濃度以保持熱量的蓄存和傳導(dǎo)，因此，RTO較為適合處理小風(fēng)量，中高濃度的VOCs廢氣。大風(fēng)量、低濃度的廢氣可通過活性炭吸附脫附或者沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置處理為小風(fēng)量、中高濃度的廢氣。
石油化工過程以及各種使用有機溶劑的行業(yè)，如噴漆、印刷、制藥、煤化工等，排放的最常見的污染物“揮發(fā)性有機化合物（VolatileOrganicCompounds，簡稱VOCs）”，目前已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)去除的焦點。該類化合物多數(shù)具有刺激性氣味和毒性，部分已被列為致癌物，部分VOCs還屬于易燃易爆氣體，對企業(yè)生產(chǎn)安全造成威脅。
由于VOCs的危害性，許多國家頒布法令對VOCs排放進行了管制。歐美國家于20世紀90年代前后，對所有使用有機溶劑的地方都規(guī)定了排放要求。美國1990年提高了廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，將工業(yè)生產(chǎn)中的189種污染物列為有毒污染物，其中大部分為VOCs。我國頒布的《大氣污染防治法》要求對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有毒氣體進行凈化處理，對可燃性氣體要回收利用；我國的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）規(guī)定了33種揮發(fā)性有機物的排放標(biāo)準(zhǔn)，將大部分的其他揮發(fā)性有機物按非甲烷類烴來處理；2017年12月最新頒布了《惡臭污染環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ 905-2017）》，以規(guī)范廢氣污染物的檢測和排放標(biāo)準(zhǔn)。
RTO在廢氣處理行業(yè)的發(fā)展
工業(yè)生產(chǎn)過程中，有機廢氣治理工作越來越受到廣泛重視，傳統(tǒng)的治理方式已經(jīng)越發(fā)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求，需要應(yīng)用更為科學(xué)的工藝技術(shù)開展相關(guān)治理工作，以最大程度減少VOCs對環(huán)境的污染。
去除工業(yè)廢氣中VOCs的方法可以分為破壞性方法和非破壞性方法兩類。破壞性方法如熱氧化法，將VOCs氣體轉(zhuǎn)化成CO2和H2O；非破壞性方法及回收法。常用的回收法有活性炭吸附法、冷凝法和膜分離法等；而破壞法中利用RTO（蓄熱式熱氧化爐）去除VOCs已經(jīng)越來越成為主流工藝。
眾多VOCs排放企業(yè)已經(jīng)逐漸意識到了VOCs排放帶來的環(huán)境污染問題，都紛紛上滿了治理設(shè)備和措施，但仍有許多企業(yè)存在諸多污染排放問題。環(huán)保部在京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治強化督查已開展四個多月，在四月底的第一次公報總結(jié)中，第一輪次28個督查組現(xiàn)場檢查5713家企業(yè)（單位），發(fā)現(xiàn)存在環(huán)境問題的多達3832家，約占檢查總數(shù)的67%。
政策的不斷推進，將極大地推動工業(yè)企業(yè)新建處理裝置或?qū)F(xiàn)有裝置的技術(shù)改造，焚燒法處理VOCs的裝置尤其是RTO將得到更廣泛的應(yīng)用。預(yù)計2020年，蓄熱燃燒處理技術(shù)在VOCs市場容量將達到90億元。
RTO在燃燒過程中，需要保持一定的廢氣濃度以保持熱量的蓄存和傳導(dǎo)，因此，RTO較為適合處理小風(fēng)量，中高濃度的VOCs廢氣。大風(fēng)量、低濃度的廢氣可通過活性炭吸附脫附或者沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置處理為小風(fēng)量、中高濃度的廢氣。在選擇工藝的過程中，由于廢氣風(fēng)量較小、濃度較高，多數(shù)都是有機廢氣，部分含有酸堿性成分，因此，RTO應(yīng)用在廢氣治理中，應(yīng)先過濾或者洗滌，以去除廢氣中的粉塵以及腐蝕性氣體，然后再進入RTO燃燒，燃燒完畢的高溫尾氣可通過熱交換器進行余熱回收利用。部分VOCs氣體在RTO治理工作中，會生成二噁英，但是，二噁英850℃以上的環(huán)境中可以分解。因此，在設(shè)計爐膛的過程中，只需將燃燒溫度控制在850℃以上，持續(xù)時間為1~2s即可。此反應(yīng)破壞苯環(huán)，為不可逆反應(yīng)，不會造成二次污染。
RTO運行原理主要為：建立專門的熱氧化爐，使其可以具備一定的蓄熱能力，對有機廢氣進行專業(yè)處理，使有機廢氣在高溫環(huán)境中被分解，以達到國家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，將其排放到空氣中。在應(yīng)用RTO方式的過程中，需要設(shè)置兩個固定形式的熱交換媒介床，利用具有蓄熱優(yōu)勢的陶瓷材料對其進行制作，以便于開展有機廢氣治理工作。有機廢氣在經(jīng)過一個陶瓷媒介床之后，會出現(xiàn)加熱的現(xiàn)象，在熱交換的情況下，另一個媒介床也會出現(xiàn)加熱的現(xiàn)象，且熱交換率可以達到96%。同時，在應(yīng)用氧化爐設(shè)備的過程中，其具備一定的自我維持能力，不需要任何燃料就可以維持問題，提高其工作效率。
RTO在有機廢氣治理中的優(yōu)勢
1. RTO的結(jié)構(gòu)特性
在應(yīng)用此類設(shè)備的過程中，可以在系統(tǒng)中設(shè)置蓄熱床與自動進氣閥，對其進行全面的切換處理。在制作設(shè)備的過程中，所應(yīng)用的材料為陶瓷蓄熱材料，具有一定的耐酸與腐蝕的優(yōu)勢，可以提高熱效果，提高熱回收效率，減少過風(fēng)阻力，在實際應(yīng)用中，抗裂性能較高，壽命較長，可以減少投入的成本。蓄熱設(shè)備的表面溫度可以低于國家標(biāo)準(zhǔn)，主要因為設(shè)備內(nèi)部中含有20cm的耐高溫材料，可以避免有機廢氣與鋼結(jié)構(gòu)之間的接觸。另外，在系統(tǒng)運行中，啟動切換閥體所使用的材料為不銹鋼材質(zhì)，可以提高切換工作的穩(wěn)定性，延長設(shè)備的使用壽命，避免出現(xiàn)腐蝕問題，且在設(shè)備內(nèi)部，一些與有機廢氣相互接觸的部位已經(jīng)涂抹了耐高溫材料與防腐蝕材料，可以有效延長其使用壽命，以便于開展相關(guān)維護工作，避免出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護土層出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，就要及時開展補修活動，避免出現(xiàn)大面積氧化問題。
2. RTO的性能優(yōu)勢
對于RTO而言，可以通過蓄熱陶瓷的加熱，對有機廢氣進行處理，在爐膛燃燒作用之下，提高爐膛中的溫度，將有機廢氣中的有害物質(zhì)分解成為二氧化碳和水蒸氣，或是無毒無害的高溫?zé)煔?；通過低溫蓄熱陶瓷之后，大量熱能從煙氣中轉(zhuǎn)換到蓄熱陶瓷中，對各類熱介質(zhì)進行交換處理。此類運行方式的成本較低，且有機廢氣的處理效率較高，不會出現(xiàn)催化劑中毒的現(xiàn)象，可以用于大部分行業(yè)的有機廢氣處理工作中。
RTO裝置有兩室、三室以及多室裝置，兩室RTO裝置VOCs的去除率在95%～98%，三室RTO裝置VOCs去除率可達到98%以上。RTO與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比，具有熱效率高（大于等于90%）、運行成本低等優(yōu)點。
3. RTO的適用條件
RTO較適合小風(fēng)量、中高濃度的有機廢氣的處理，這樣可以將燃燒室溫度維持在所需溫度，減少對燃燒器加熱的需求，降低運行成本。低濃度的有機廢氣可以通過活性炭吸附脫附以及沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置轉(zhuǎn)換為中高濃度的有機廢氣，提高燃燒效率。
4. RTO的特點分析
RTO可以對彈性較大、濃度出現(xiàn)變化的有機廢氣進行處理，對于灰塵的敏感度較低，可以有效提高凈化效率，凈化率在99%左右。RTO可以提高熱效率，在95%左右，且系統(tǒng)維護工作較少，可以提高操作安全性與可靠性。對于有機沉淀物而言，可以對其進行全面的清除處理，可以對蓄熱體進行更換處理，且裝置壓力損失較小。
5. RTO的節(jié)能減排作用
在應(yīng)用RTO的過程中，可以達到一定的節(jié)能減排作用，且設(shè)備的損耗較低，可以減少資金的投入，節(jié)能效果較為明顯。例如：在有機廢氣處理過程中，RTO燃燒室產(chǎn)生的溫度除了可以提供后續(xù)廢氣燃燒所需溫度，還可以將余熱通過熱交換器存儲，可用于企業(yè)其他區(qū)域提供熱量，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，發(fā)揮RTO應(yīng)用作用。
結(jié)語
從首臺RTO投入運行至今，已近40多個年頭。自20世紀90年代后RTO得到了長足發(fā)展，幾乎取代了經(jīng)典的熱力焚燒裝置，并且在絕大部分有機廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)著主導(dǎo)地位。
有機廢氣治理的過程中，需要科學(xué)應(yīng)用RTO設(shè)備，制定完善的應(yīng)用方案，發(fā)揮其在有機廢氣治理中的應(yīng)用價值。同時，需要做好安全設(shè)計工作，提高設(shè)備運行安全性與穩(wěn)定性。
