RTO(蓄热式氧化炉)应用调研分析研究.pdfVIP

通过调研RTO(蓄热式热氧化炉)装置处理VOCs(挥发性有机物)的应用实例,对比分

析了VOCs处理效果及存在问题,结合RTO处理VOCs原理及相关规范,指出采用RTO

方法的优点及需要完善改进之处,为RTO装置的建设和运营提供指导意见。在一定

VOCs浓度区间范围内,随着VOCs浓度的升高,RTO对VOCs去除率呈上升趋势,RTO

对VOCs的绝对去除量有保障.RTO装置比较适合处理VOCs浓度为1000~8000

mg/m3的废气,三室式RTO装置可以兼顾到处理效率和经济性要求,现有主流三室

式RTO比较适宜的VOCs废气处理量为10000~30000m3/h.

VOCs排放量已接近或超过NOx排放量，年排放量超过2000万吨，在未来相当

长的时期内，VOCs肯定是监管和处理重点。VOCs主要来源于溶剂的产生和使用

部门，还有化工和医药生产、燃料油的运输和装卸、垃圾贮存、燃料燃烧和机动

车尾气排放等过程J。许多VOCs具有神经、肾脏和肝脏毒性，甚至有致癌作用，

能损害血液成分和心血管系统，诱发免疫系统疾病、内分泌系统及造血系统疾病。

同时，VOCs也是参与大气光化学反应过程的重要污染物之一，是形成光化学烟雾

和PM2.5的重要前体物之一。

目前VOCs废气有多种处理方法，主要包括冷凝回收、高沸点溶剂吸收、活性炭吸

附、焚烧处置等。根据VOCs废气产生特点及经济性，RTO(蓄热室氧化器)技术具

有净化效率高、污染物分解彻底、换热效率高、节能、阻力低、风机装机功率小

等优点，对处理VOCs有着较广泛的应用前景。

1RTO技术浅析

RTO(蓄热式热氧化炉)与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比，具有热效率高(大

于等于90％)、运行成本低、能处理大风量低浓度(相对于废气排放而言)。RTO装

置有两室、三室以及多室装置，两室RTO置VOCs的去除率在95％一98％，三

室RTO装置VOCs去除率可达到98％以上。

1.1RTO原理

两室RTO没有吹扫工序，在进行阀门切换时，部分VOCs废气没有经过处理直接

排放，从而降低了VOCs的去除效率。多室RTO是在废气量非常大的情况下，为

保证废气进气的均匀性，增加了同时进气和出气的蓄热室数量。目前三室RTO是

主流实用装置，较好的兼顾了效率和投资成本。

三室RTO运行原理：三室RTO主体结构由燃烧室、三个陶瓷填料床和六个切换阀

组成，当有机废气进入陶瓷床1后，陶瓷床1放热，有机废气被加热到一定温度

后进人燃烧室燃烧，同时产生的高温气体通过陶瓷填料床2，陶瓷床2吸热蓄热，

高温气体被填料床2冷却后，经过切换阀门排放，填料床3进行吹扫，以保证原

进人填料床3而未反应的废气进入燃烧室燃烧，而不是直接排放；经过一段时间

后，阀门切换，废气从填料床2进入，填料床2放热，填料床3蓄热，填料床1

进行吹扫；然后在填料床3进气，填料床1蓄热，填料床2进行吹扫；这样周期

性地切换，就可连续处理有机废气。其工作原理示意图见图1。

1.2RTO安全预处理措施

由于RTO装置常采用明火进行工作，容易产生爆炸事故，是使用RTO装置比较关

心的问题。废气的安全预处理措施主要包括：(1)浓度控制：为安全起见，防止爆

炸或火灾，废气中VOCs的浓度通常应控制在25％LEL(爆炸浓度下限)以下；(2)回

火控制：为防止回火，在设计管道尺寸时应使废气的最低流速始终大于回火速度，

而且选取适当的安全系数；(3)安全措施：可以采取设置文丘里阻火器、回火防止

器、安全液封、空气稀释、无回火喷射等安全控制措施；(4)报警连锁：设置爆炸

或回火报警仪及安全联锁控制系统。

1.3RTO装置的优缺点

RTO装置经过多年的运行及改进发展，表现出一定的优缺点。其优点主要有：(1)

几乎可以处理所有含有机化合物的废气，可以处理风量大、浓度低(相对于直燃焚

烧炉)的有机废气；(2)可以适应废气中VOCs的组成和浓度的变化、波动；(3)对废

气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感；(4)在所有热力燃烧净化法中热效率最高

(90％)；(5)在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃烧而实现自供热操作；(6)

净化效率高(三室98％，两室95％～98％)，维护工作量少，操作安全可靠；(7)

有机沉积物可周期性地清除，蓄热体可更换；(8)整个装置的压力损失较小(RTO装

置系统总压力损失一般3000pa，随所用蓄热体的结构类型、气体速度而