RTO焚燒爐催化燃燒設(shè)備,采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式,原理是把廢氣加熱到760℃以上使廢氣中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)的蓄熱體,使蓄熱體升溫而“蓄熱”,此蓄熱用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。
如果RTO焚燒爐運行管理不善,車間廢氣處理控制不好,往往造成運行能耗大、成本高,企業(yè)往往因過高的成本而停止運行,僅僅當(dāng)作形象工程。
RTO焚燒爐的運行能耗主要是電和燃料。一旦設(shè)備定型了,電耗基本恒定,風(fēng)機(jī)可采用變頻控制省電,這里不做討論,主要討論燃料問題。因廢氣量不穩(wěn)定、濃度不穩(wěn)定,加上車間廢氣控制不好,所以在啟動及運行過程中,需要經(jīng)常補(bǔ)充燃料(常用柴油、氣)以維持燃燒室溫度。
燃料消耗多少,關(guān)鍵取決于蓄熱陶瓷的蓄熱能力,通常以能夠維持正常運行而不需補(bǔ)充燃料所需的VOC濃度來衡量能耗高低。此數(shù)值越低,則能耗越低。性能超好的RTO焚燒爐此數(shù)值可達(dá)450×10-6mg/L。另外,能量損耗主要是尾氣帶走的熱量和表面散熱損失,尾氣帶走熱量與廢氣量和進(jìn)出口溫差相關(guān),尾氣溫度越低、進(jìn)出口溫差越大,則能耗越低。表面散熱損失體現(xiàn)在箱體表面溫度與環(huán)境的溫度差,保溫效果好則溫差小,散熱損失小。當(dāng)然,能耗還有可能跟局部地方保溫薄弱及高溫氣體泄漏有關(guān)。
在VOCs處理企業(yè)選擇RTO焚燒爐時,設(shè)計廠家的風(fēng)量及物濃度參考值需要綜合考慮,風(fēng)量選擇過大,VOCs濃度偏小,運行能耗高。風(fēng)量選擇過小,VOCs濃度偏大,容易在爐膛發(fā)生回火、閃爆等事故,且高濃度廢氣在輸送過程中也容易因靜電等發(fā)生爆炸事故。因此,設(shè)計時應(yīng)適當(dāng)放大風(fēng)量,降低風(fēng)險。還可以采用變頻控制等手段,根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量,以降低能耗。
在運行過程中,應(yīng)優(yōu)化控制手段,在廢氣進(jìn)爐膛前,盡可能除掉入口噴淋塔帶來的水分,減少水分汽化所需熱量;同時,還應(yīng)優(yōu)化進(jìn)出風(fēng)時間、保持燃燒室溫度、加強(qiáng)閥門密封度等,還可在進(jìn)氣風(fēng)管采用計量泵與蒸發(fā)器組合的方式,人為控制一些不可套用的廢溶劑的蒸發(fā),在廢氣VOC較低時提高VOC濃度,以達(dá)到不使用燃料就能維持正常燃燒的目的,從而減少燃料消耗。一般來說,維持正常運行對VOC濃度的要求遠(yuǎn)低于其爆炸下限,還可根據(jù)爐膛溫度隨時調(diào)整或關(guān)閉廢溶劑的蒸發(fā),所以其風(fēng)險是可控的。
催化燃燒法,簡稱RCO,是在催化劑的作用下,將VOCs在200~400℃的低溫條件下分解為CO2和H2O,是凈化碳?xì)浠衔锏葟U氣、惡臭的手段之一。在廢氣特別是回收價值不大的廢氣凈化方面,比如化工、噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣。
與熱力燃燒法相比,催化燃燒所需的輔助燃料少,能量消耗低,設(shè)備設(shè)施的體積小。RCO具有RTO(蓄熱式熱力焚化爐)回收能量的特點和催化反應(yīng)的低溫工作的優(yōu)點,將催化劑置于蓄熱材料的頂部,其熱回收率高達(dá)95%。