當(dāng)前石油化工、輕工、塑料、印刷等行業(yè)排放的有機(jī)廢氣處理為直燃式焚燒爐和蓄熱式熱氧化器(稱RTO)。蓄熱式熱氧化器的蜂窩陶瓷能夠?qū)⑷紵龣C(jī)的熱量?jī)?chǔ)存起來(lái)，當(dāng)陶瓷的溫度超過(guò)有機(jī)廢氣的著火點(diǎn)時(shí)，即使?fàn)t內(nèi)無(wú)火，熾熱的蜂窩陶瓷也能把有機(jī)廢氣點(diǎn)燃。蓄熱式熱氧化器具有能耗低、安全性好、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前景的VOCs氣體處理方法。
1、VOCs廢氣處理現(xiàn)狀
揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)是石油化工過(guò)程以及各種使用有機(jī)溶劑的行業(yè)，如噴漆、印刷、制藥、煤化工等行業(yè)排放的見(jiàn)的污染物。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;多數(shù)VOCs氣體易燃易爆，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)安全造成威脅。
由于VOCs的危險(xiǎn)性，許多國(guó)家頒布法令對(duì)VOCs的排放進(jìn)行了管制。歐美國(guó)家于20世紀(jì)90年代前后，對(duì)所有使用有機(jī)溶劑的地方都規(guī)定了排放要求。美國(guó)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(guó)頒布的《大氣污染防治法》要求對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)行凈化處理，對(duì)可燃性氣體要回收利用;我國(guó)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(jī)物的排放標(biāo)準(zhǔn)，將大部分的其他揮發(fā)性有機(jī)物按非甲烷類烴來(lái)處理，并規(guī)定了統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、蓄熱式氧化處理方法
熱氧化法是應(yīng)用熱氧化和催化氧化技術(shù)來(lái)破壞排放物中的有機(jī)物的方法。蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermalOxidizer，RTO)與目前國(guó)內(nèi)使用的其他熱氧化技術(shù)的不同之處，是使用陶瓷或其他的高密度惰性材料床從排出燃燒的氣體中吸收并且存儲(chǔ)熱量，再將熱量釋放給冷的進(jìn)口氣體，而不是采用管殼式進(jìn)行兩種流體間的換熱，RTO可達(dá)到98%以上的熱回收效率。
蓄熱式熱氧化器的工作原理是：有機(jī)廢氣經(jīng)預(yù)熱室吸熱升溫后，進(jìn)入燃燒室高溫焚燒(升溫到800℃)，使有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，再經(jīng)過(guò)另一個(gè)蓄熱室蓄存熱量后排放，蓄存的熱量用于預(yù)熱新進(jìn)入的有機(jī)廢氣，經(jīng)過(guò)周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩(wěn)定。
典型的蓄熱式熱氧化處理工藝有如下幾種，分別是蓄熱一體式焚燒工藝流程(一室)，;蓄熱分體communicationPlatform式焚燒工藝流程(二室)，;蓄熱一體式焚燒工藝流程(三室)，如上圖。
1.可選方案多：RTO蓄熱燃燒設(shè)備可以有兩床式、三床式及旋轉(zhuǎn)式等多種可選工藝；
2.適用范圍廣：RTO可處理絕大多數(shù)成分的VOCs廢氣，由于沒(méi)有使用催化燃燒設(shè)備的催化劑，因此不存在催化劑中毒等情況發(fā)生，適應(yīng)性好；
3.去除效率高：三室RTO蓄熱燃燒設(shè)備的廢氣凈化率可達(dá)到99%以上，適用不同工況；
4.運(yùn)行更平穩(wěn)：熄火保護(hù)、超溫報(bào)警及PLC系統(tǒng)等多項(xiàng)設(shè)施實(shí)現(xiàn)多重實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)故障自檢排除功能，確保設(shè)備運(yùn)行安全；
5.經(jīng)濟(jì)效益高：可按需配置余熱裝置，實(shí)現(xiàn)余熱充分分配和利用，使設(shè)備的熱交換和熱回收效率更高，大大節(jié)約運(yùn)行成本。
4、RTO在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用
目前，國(guó)內(nèi)絕緣材料行業(yè)和覆銅板生產(chǎn)行業(yè)所采用的廢氣焚燒爐大部分是直燃式焚燒爐。雖然這種焚燒爐的造價(jià)較低，但燃油的消耗也較大。在燃油價(jià)格不斷飆升的今天，節(jié)約燃油、降低成本已經(jīng)是每個(gè)企業(yè)都非常重視的問(wèn)題。實(shí)際上，只要在直燃式焚燒爐中增加蓄熱體(蜂窩陶瓷)就可以達(dá)到節(jié)約燃油的目的。在直燃式廢氣焚燒爐中增加蓄熱體以后，不僅起到了蓄熱的作用，而且還起到了第二個(gè)火源的作用，在燃燒機(jī)“熄火”狀態(tài)下，有機(jī)廢氣碰到熾熱的蜂窩陶瓷時(shí)，就會(huì)著火燃燒。將直燃式廢氣焚燒爐改造成蓄熱式廢氣焚燒爐的費(fèi)用很低，因此，國(guó)內(nèi)絕緣材料行業(yè)和覆銅板生產(chǎn)行業(yè)所使用的直燃式廢氣焚燒爐都可以改造，也很有必要進(jìn)行改造。
蓄熱式熱氧化處理技術(shù)相對(duì)于以前的直燃式焚燒處理技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)很成熟，但由于成本原因，在我國(guó)尚未普及，蓄熱式的概念也只在少數(shù)工業(yè)窯爐上有所體現(xiàn)。在當(dāng)前能源價(jià)格飆升的背景下，組織力量研究開(kāi)發(fā)并推廣使用該項(xiàng)技術(shù)，不僅能夠節(jié)約能源和減少環(huán)境污染，還可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的杜會(huì)效益。
