三室RTO装置在废气处理设备中的应用

若对工业废气的净化率要求很高,则可采用两类方法:一类是延长循环时间的操作方法,但这样会使热效率降低;另一种常用的方法是增加一台冲洗用蓄热室即采用三室RTO装置。

依照严格管理,若要将有机废气净化到很低的排放限值,目前几乎所有大型的蓄热式热力氧化器均由三台蓄热室组成(或称三床式、三塔式)。三台蓄热室同时进行操作的原理:当 台蓄热室处于被冷却而废气被预热的阶段时(冷周期),第二台蓄热室正处于被净化气加热的过程(热周期),而第三台蓄热室则在冲洗(清洗周期)。因此,当一个循环后,废气始终进入到在上一循环时排出净化气的蓄热室,而原来进入废气的蓄热室则用净化气(或空气)冲洗,并将残的未反应废气送回到反应室进行氧化,然后与净化气一起从冲洗过的蓄热室排出。

这类三室RTO装置中的废气进入、净化气排出和冲洗的程序可用图1及相应的说明来表示。

循环1:废气从底部进入第1台蓄热室,并被蓄热体加热到所需的预热温度然后进入燃烧室中反应,达到完全氧化后向下进入第2台蓄热室,这时净化气将热量传给蓄热体,净化气被冷却后由风机排出;在此同时,从风机排出的净化气中,抽出部分净化气从底部进入第3台蓄热室进行冲洗,冲洗后的气流进入燃烧室,经反应后也通过第2台蓄热室,与净化气一起排出。

循环2:废气进入第2台蓄热室,并被预热后进入燃烧室,反应后净化气进入第3台蓄热室,净化气被冷却后排出;此时第1台蓄热室用净化气进行冲洗,冲洗出的气流经燃烧室反应后与净化气一起通过第3台蓄热室排出。

循环3:废气进入第3台蓄热室,并被预热后进入燃烧室,反应后净化气进入第1台蓄热室,净化气被冷却后排出;此时第2台蓄热室用净化气进行冲洗,冲洗出的气流经燃烧室反应后与净化气一起通过第1台蓄热室排出。这样再回到循环1,周而复始连续运转。三室RTO装置的操作程序简要表示如下:

室1室2室3

循环1进入排出冲洗

循环2冲洗进入排出

循环3排出冲洗进入

三室RTO装置可用于小到中等的废气流量。如果处理的废气流量很大时还用三室就有问题,首先,切换阀门相应也要做得很大,大阀门难以做得精密;其次,当蓄热室容积太大时,不能保证气流的均匀分布而影响传热效果。因此,当废气流量很大时(一般大于60000Nm3/h),就应过渡到五室RTO装置,即两个两室并联加上一个室用于冲洗。为了使燃烧室的温度达到均匀,在顶部相连的燃烧室中,可设置两个以上的燃烧器。

同样,当处理量更大时,可用七室,两个三室并联加上个冲洗室;为适应负荷的变化,在七室相连通的顶部可设置两组燃烧系统,每组有个燃烧器(1、3、5一组和2、4、6一组)。因为冲洗室的工作速度远比蓄热体的加热/冷却周期为快,所以一个室用于冲洗已经足够。