熱氧化法可分為三種: 蓄熱式、熱力燃燒式和間壁式。它們的主要區別在于熱量回收方式的不同。三種方法都可以和催化法結合起來以降低反應溫度。
一、蓄熱式熱氧化器。蓄熱式熱氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer , 以下簡稱RTO), 是在熱氧化裝置中加入蓄熱式熱交換器, 預熱 VOC 廢氣,再進行氧化反應。
隨著蓄熱材料的發展,目前蓄熱式熱交換器的熱回收率已能達到95%以上, 而且占用空間越來越小。這樣輔助燃料的消耗很少(甚至不用輔助燃料,且當 VOC 的濃度達到一定值以上時, 還可從 RTO 輸出熱量)。同時, 由于目前的蓄熱材料都選用陶瓷填料, 所以可處理腐蝕性或含有顆粒物的 VOC 廢氣。
二、熱力燃燒式熱氧化器。熱力燃燒式熱氧化器一般指的是氣體焚燒爐。它由助燃劑、混合區和燃燒室組成。助燃劑 (天然氣、 石油等) 作為輔助燃料, 燃燒產生的熱在混合區對 VOC 廢氣進行預熱,燃燒室為預熱后的廢氣提供足夠大的空間和足夠長的時間以完成*終的氧化反應。
在供氧充足的前提條件下, 氧化反應的程度(影響*終的VOC 去處率)取決于“三T條件” : 反應溫度(Temperature)、駐留時間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這 “三T條件”是互相聯系的, 在一定范圍內改善一個條件可使另外兩個條件降低。熱
力燃燒式熱氧化器的一個*大缺點是輔助燃料價格太高, 致使裝置的操作費用很高。
三、間壁式熱氧化器。間壁式熱氧化是指在熱氧化裝置中加入間壁式熱交換器, 熱交換器把從燃燒室排出的高溫氣體所帶的熱量傳遞給氧化裝置進口處的低溫氣體, 預熱后發生氧化反應。
由于目前的間壁式熱交換器*高可獲得85%的熱回收率,所以極大地降低了輔助燃料的消耗。
間壁式熱交換器通常設計成管式、殼式或板式。由于通常的熱氧化溫度要保持在 800℃—1000℃, 所以間壁式熱交換器必須由耐熱、耐腐蝕的不銹鋼或合金材料制成。這就使得間壁式熱交換器的造價很高, 這是間壁式熱氧化器的一個缺點。同時材料的熱應力也不易消除, 這是間壁 |
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