全国咨询电话

400-875-8755

当前位置: 首页-资讯中心-行业动态RTO装置的发展简史

RTO装置的发展简史

时间:2023-03-01  浏览次数:0

     众所周知,蓄热炉(也称热风炉)很早以前已在化工、冶金等行业中用于空气的预热,以便充分利用生产过程排出烟气的热能。用RTO来处理VOCs废气就是在此基础上发展起来的。那其发展历史如何,今日来分享:
  
  较早将RTO用于VOC废气的净化大致在20世纪70年代初(约1972年),由美国HamonResearch-Cottrell公司次将RTO引入市场。当时用陶瓷材料作为蓄热体,高的热效率也就在80-85%之间。1978年美国加利福尼亚州金属制品厂的漆包线生产线也是用RTO来处理含溶剂的排放废气。之后,随着世界各国对VOC排放的严格控制和对排放允许限值的要求越来越严,因而涉及需要对排放VOC废气进行处理的领域也越来越宽,必须配备VOCs废气净化装置的企业自然不断增多。到20世纪90年代中期,特别在欧美发达,RTO已经非常普遍地用于VOC废气的净化处理。
  采用RTO,虽然一次性投资较大,但其优点是:
  ,它几乎可适应所有有机废气的处理,而且热效率高,特别是当废气中有机物的浓度合适时,可不必添加辅助燃料而实现自供热操作,从而达到既、减排又能符合排放要求;
  其次,当废气浓度较高时还可回收热量,借以补偿或回收投资;
  此外,RTO的操作方便、可靠,很少需要维护。
  目前,典型的RTO已从两室、三室、五室发展到七室和多室装置,并已开发了许多不同类型的RTO装置,以满足各种需要,例如:单床式RTO和旋转式RTO在切换阀(换向阀)方面也作了许多改进,提高了其密封性和快速性,并延长其使用寿命;也有用旋转式气体分配器切换气流方向来代替传统的切换阀,而不必使蓄热体旋转。
  RTO的装置规模已有从处理小气量到大气量的系列。在2000年,当时称为欧洲大的一套RTO装置是由LTGMailaender,GmbH为英国一家墙纸生产厂设计的,用于处理印刷车间排出含有机溶剂和增塑剂的废气,其处理风量为300000Nm3/h,两套、三室式,即当时的单套处理能力已达150000Nm3/h。目前RTO装置一般系列为5000-80000Nm3/h,一套RTO装置的大处理能力可达400000-600000Nm3/h。
  根据有机废气中VOC的种类和组成,一般讲,当废气中VOC浓度达到2-3g/m3时(视VOC的热值大小而定),即可实现自供热操作。若废气浓度达不到自热操作,但十分接近自热点的浓度时,则可在原料废气中补充一些燃料气而达到自供热操作所需浓度,但必须有防爆监控装置,以确保VOC浓度低于爆炸下限。如果废气中VOC浓度较高,则可以回收余热,例如:用于加热导热油或生产热水、蒸汽等,从而可以回收投资费用。
  在RTO的设计方面,许多环保工程公司均已开发了相应的设计计算软件,以及对RTO的操作行为、流体力学和传热进行数值模拟和优化。目前RTO装置大多采用模块组合式、集装箱式和预制件式的标准、系列化设计,以适应不同的气体处理量要求,并且可以在很短时间内在现场安装完毕。
  此外,美国ThermatrixInc.(现属Selas-Linde公司)还开发了填充陶瓷蓄热体的无火烟热力氧化装置(FlamelessThermalOxidation,FTO),为适应不同的气体处理量,节省风机电能消耗,风机采用变频控制。
  RTO装置中对热交换起到关键作用的是蓄热填充物,也称蓄热体,常用陶瓷材料做成。在陶瓷蓄热体方面,目前RTO中经常使用的基本上还是陶瓷散堆填料和陶瓷规整填料两大类。在散堆填料方面:初采用化工中常见瓷球和陶瓷矩鞍环,而用得较多的是陶瓷矩鞍环。近代的陶瓷矩鞍环在开孔面积和气流流道的设计方面均有很大改进,从而进一步防止了填料的相互叠套和降低气流通过填料床层时的压力损失,例如:美国KochKnight公司开发的新型陶瓷矩鞍环填料(Flex-eramicSaddles),其压降比传统的陶瓷矩鞍环可降低20%;美国原Norton公司研制开发了陶瓷Ty-Pak填料,一种扁平的、类似8字形的填料,据称在相同效率情况下与原来矩鞍环相比,操作费用较低(压降较低),而且不易破碎。在规整填料方面,目前应用多的还是陶瓷蜂窝填料(CeramicHoneyComb),因为无论在传热性能还是在流体力学性能方面均优于散堆填料。在同样条件下与散堆填料相比,采用陶瓷蜂窝填料作为蓄热体,可以大大降低压降,从而减少了操作费用;同时还可减小RTO装置的容积,因而降低了投资费用。除陶瓷蜂窝填料外,也有采用类似化工生产中常见的陶瓷波纹填料作为蓄热体,例如美国KochKnight公司开发的陶瓷波纹填料(FlexeramicCorrugatedStructuredPacking),据称这种蓄热体具有良好的气流分布性能,而且不像陶瓷蜂窝填料的孔是直通的,一旦一个孔道局部受堵,将殃及上、下整个通道。当然,陶瓷蜂窝填料也在不断改进,除了改变小孔形状和增强抗压强度外,例如为防止上述堵孔,将蜂窝柱的一个端面加工成圆弧凹面。除上述类型的蓄热体外,还有可整砌的小块蓄热体,例如美国Saint-UobainNorPro公司开发的三角孔眼正六边形的蓄热体(HexPak),因而也具有规整填料的优点。总的来讲,两种类型的蓄热体都在使用,但规整填料的比散堆填料贵好几倍;不过在正常情况下,一般的陶瓷散堆填料的使用寿命约为5年,而规整陶瓷蜂窝填料的寿命长达10年之久。
  
  从目前RTO装置技术的进一步发展看:
  是力求减排(减少NOx的排放),这就要求改善燃烧器的设计(例如已开发低NOx的燃烧器)和燃烧过程特别是对燃烧温度的控制,以及采用电加热来替代油/气燃料,借以避免添加辅助燃料燃烧和高温可能引起的二次污染;
  其次是研究如何提高气速、开发高能效的蓄热体来缩小装置的容积,借以降低投资费用;改进气体的初始分布来提高蓄热体的有效利用率和传热效果;改进切换阀来延长其使用寿命;进一步开发对装置中诸参数的自动监测控制,借以提高操作的性和可靠性等方面,还有许多值得研究的问题;
  此外,对RTO装置进行数值计算和计算机模拟,可以预先了解过程的操作行为和优化装置的设计,并在某些方面可代替RTO的中间试验来节省费用。
  沸石转轮+RTO介绍
  经过预处理的废气进入沸石浓缩转轮+蓄热式焚烧炉系统,利用沸石分子筛的多孔吸附性将有机物吸附浓缩,浓缩后的有机物经RTO高温(>750C)将有机组分中的C、H化合物氧化分解成无害为CO2和H20等,达到净化空气的目的。
  产品工艺
  
  (1)高能效过滤器(2)中效袋式过滤器(3)初效过器(4)检修门(5)冷却区(6)脱附区(7)转轮(8)脱附风机(9)RTO
  (10)燃烧器(11)DRTO切换阀(12)蓄热室(13)蓄热室(14)吸附风机(15)吸附区
  技术原理
  经预处理(去除粉尘、颗粒物)后的有机废气流过浓缩转轮时,其中的有机物在转轮吸附区域会被吸附下来,经过吸附净化后的废气(约占处理风量的85%95%)排放到大气中,一小部分废气(约占处理风量的5%15%)对转轮冷却区降温后经换热器被加热到180220C的院附温度后,流入院附区,脱附区有机物从吸附剂一沸石上脱离到加热的气流中,转轮得以再生,脱附后的高浓意VOCs被送入RTO高温焚烧。反应后的高温烟气进入规整蜂窝陶瓷蓄热体,95%的热量被蓄热体收并“储存”起来,温度降低到接近RTO入口温度。蓄热体温度升高后,通过切换阀或旋转装切换气流流向,分别进行蓄热和放热,实现热量的有效回收利用。
  
  
  天大越华简介
  
  越华环保作为现代高新技术发展的一股坚实力量,走在时代的前端,历经十七载风雨兼程,是一家集研发、设计、生产、销售、运维、服务为一体的多元化综合型企业。
  越华环保旗下有三大板块
  板块:以山东越华大管家环保服务技术有限公司和山东中清环境检测有限公司为代表的环境服务板块
  第二板块:以山东越华环保装备有限公司为代表的环保设备板块,主要产品有:活性炭吸附浓缩+催化燃烧(CO);活性炭纤维吸附浓缩+催化燃烧(CO);活性炭吸附浓缩+蓄热催化燃烧(RCO);沸石转轮/转筒+催化燃烧(CO);沸石转轮/转筒+蓄热催化燃烧(RCO);沸石转轮/转筒+蓄热燃烧(RTO);沸石转轮/转筒+直接燃烧(TO);焊烟除尘、文丘里除尘、布袋除尘、阀门:平推阀;RCO专用蝶阀;零泄漏蝶阀;不锈钢阀;多页蝶阀;插板阀;零泄漏三通阀;中线阀;阻火阀、医疗废水一体机、油漆废水一体机、危险废物暂存库。
  第三板块:以越华再生资源回收利用(山东)有限公司为代表的活性炭技术与应用、危固废收集/处置板块
  公司发展17年,旗下拥有梁山、邹平、成武、长春、常州5个生产厂区共计12万。公司设有30个省级分公司销售及售后运维服务体系。
  公司拥有发明12项、软著11项、实用新型和外观18项。17年来服务各种类型客户大于10000家,服务规模大于10亿元。公司为管理科学研究院特邀研究单位,相继与天津大学、山东大学、济南大学、山东师范大学,山东科技大学、齐鲁理工学院、山东工程技师学院签订产学研合作单位,科技技术力量。
  越华环保以的技术力量,健全的科研体系,较高的产品质量,优良的服务理念,成熟的售后团队竭诚为您服务!
当前位置:首页-资讯中心-行业动态RTO装置的发展简史

RTO装置的发展简史

     众所周知,蓄热炉(也称热风炉)很早以前已在化工、冶金等行业中用于空气的预热,以便充分利用生产过程排出烟气的热能。用RTO来处理VOCs废气就是在此基础上发展起来的。那其发展历史如何,今日来分享:
  
  较早将RTO用于VOC废气的净化大致在20世纪70年代初(约1972年),由美国HamonResearch-Cottrell公司次将RTO引入市场。当时用陶瓷材料作为蓄热体,高的热效率也就在80-85%之间。1978年美国加利福尼亚州金属制品厂的漆包线生产线也是用RTO来处理含溶剂的排放废气。之后,随着世界各国对VOC排放的严格控制和对排放允许限值的要求越来越严,因而涉及需要对排放VOC废气进行处理的领域也越来越宽,必须配备VOCs废气净化装置的企业自然不断增多。到20世纪90年代中期,特别在欧美发达,RTO已经非常普遍地用于VOC废气的净化处理。
  采用RTO,虽然一次性投资较大,但其优点是:
  ,它几乎可适应所有有机废气的处理,而且热效率高,特别是当废气中有机物的浓度合适时,可不必添加辅助燃料而实现自供热操作,从而达到既、减排又能符合排放要求;
  其次,当废气浓度较高时还可回收热量,借以补偿或回收投资;
  此外,RTO的操作方便、可靠,很少需要维护。
  目前,典型的RTO已从两室、三室、五室发展到七室和多室装置,并已开发了许多不同类型的RTO装置,以满足各种需要,例如:单床式RTO和旋转式RTO在切换阀(换向阀)方面也作了许多改进,提高了其密封性和快速性,并延长其使用寿命;也有用旋转式气体分配器切换气流方向来代替传统的切换阀,而不必使蓄热体旋转。
  RTO的装置规模已有从处理小气量到大气量的系列。在2000年,当时称为欧洲大的一套RTO装置是由LTGMailaender,GmbH为英国一家墙纸生产厂设计的,用于处理印刷车间排出含有机溶剂和增塑剂的废气,其处理风量为300000Nm3/h,两套、三室式,即当时的单套处理能力已达150000Nm3/h。目前RTO装置一般系列为5000-80000Nm3/h,一套RTO装置的大处理能力可达400000-600000Nm3/h。
  根据有机废气中VOC的种类和组成,一般讲,当废气中VOC浓度达到2-3g/m3时(视VOC的热值大小而定),即可实现自供热操作。若废气浓度达不到自热操作,但十分接近自热点的浓度时,则可在原料废气中补充一些燃料气而达到自供热操作所需浓度,但必须有防爆监控装置,以确保VOC浓度低于爆炸下限。如果废气中VOC浓度较高,则可以回收余热,例如:用于加热导热油或生产热水、蒸汽等,从而可以回收投资费用。
  在RTO的设计方面,许多环保工程公司均已开发了相应的设计计算软件,以及对RTO的操作行为、流体力学和传热进行数值模拟和优化。目前RTO装置大多采用模块组合式、集装箱式和预制件式的标准、系列化设计,以适应不同的气体处理量要求,并且可以在很短时间内在现场安装完毕。
  此外,美国ThermatrixInc.(现属Selas-Linde公司)还开发了填充陶瓷蓄热体的无火烟热力氧化装置(FlamelessThermalOxidation,FTO),为适应不同的气体处理量,节省风机电能消耗,风机采用变频控制。
  RTO装置中对热交换起到关键作用的是蓄热填充物,也称蓄热体,常用陶瓷材料做成。在陶瓷蓄热体方面,目前RTO中经常使用的基本上还是陶瓷散堆填料和陶瓷规整填料两大类。在散堆填料方面:初采用化工中常见瓷球和陶瓷矩鞍环,而用得较多的是陶瓷矩鞍环。近代的陶瓷矩鞍环在开孔面积和气流流道的设计方面均有很大改进,从而进一步防止了填料的相互叠套和降低气流通过填料床层时的压力损失,例如:美国KochKnight公司开发的新型陶瓷矩鞍环填料(Flex-eramicSaddles),其压降比传统的陶瓷矩鞍环可降低20%;美国原Norton公司研制开发了陶瓷Ty-Pak填料,一种扁平的、类似8字形的填料,据称在相同效率情况下与原来矩鞍环相比,操作费用较低(压降较低),而且不易破碎。在规整填料方面,目前应用多的还是陶瓷蜂窝填料(CeramicHoneyComb),因为无论在传热性能还是在流体力学性能方面均优于散堆填料。在同样条件下与散堆填料相比,采用陶瓷蜂窝填料作为蓄热体,可以大大降低压降,从而减少了操作费用;同时还可减小RTO装置的容积,因而降低了投资费用。除陶瓷蜂窝填料外,也有采用类似化工生产中常见的陶瓷波纹填料作为蓄热体,例如美国KochKnight公司开发的陶瓷波纹填料(FlexeramicCorrugatedStructuredPacking),据称这种蓄热体具有良好的气流分布性能,而且不像陶瓷蜂窝填料的孔是直通的,一旦一个孔道局部受堵,将殃及上、下整个通道。当然,陶瓷蜂窝填料也在不断改进,除了改变小孔形状和增强抗压强度外,例如为防止上述堵孔,将蜂窝柱的一个端面加工成圆弧凹面。除上述类型的蓄热体外,还有可整砌的小块蓄热体,例如美国Saint-UobainNorPro公司开发的三角孔眼正六边形的蓄热体(HexPak),因而也具有规整填料的优点。总的来讲,两种类型的蓄热体都在使用,但规整填料的比散堆填料贵好几倍;不过在正常情况下,一般的陶瓷散堆填料的使用寿命约为5年,而规整陶瓷蜂窝填料的寿命长达10年之久。
  
  从目前RTO装置技术的进一步发展看:
  是力求减排(减少NOx的排放),这就要求改善燃烧器的设计(例如已开发低NOx的燃烧器)和燃烧过程特别是对燃烧温度的控制,以及采用电加热来替代油/气燃料,借以避免添加辅助燃料燃烧和高温可能引起的二次污染;
  其次是研究如何提高气速、开发高能效的蓄热体来缩小装置的容积,借以降低投资费用;改进气体的初始分布来提高蓄热体的有效利用率和传热效果;改进切换阀来延长其使用寿命;进一步开发对装置中诸参数的自动监测控制,借以提高操作的性和可靠性等方面,还有许多值得研究的问题;
  此外,对RTO装置进行数值计算和计算机模拟,可以预先了解过程的操作行为和优化装置的设计,并在某些方面可代替RTO的中间试验来节省费用。
  沸石转轮+RTO介绍
  经过预处理的废气进入沸石浓缩转轮+蓄热式焚烧炉系统,利用沸石分子筛的多孔吸附性将有机物吸附浓缩,浓缩后的有机物经RTO高温(>750C)将有机组分中的C、H化合物氧化分解成无害为CO2和H20等,达到净化空气的目的。
  产品工艺
  
  (1)高能效过滤器(2)中效袋式过滤器(3)初效过器(4)检修门(5)冷却区(6)脱附区(7)转轮(8)脱附风机(9)RTO
  (10)燃烧器(11)DRTO切换阀(12)蓄热室(13)蓄热室(14)吸附风机(15)吸附区
  技术原理
  经预处理(去除粉尘、颗粒物)后的有机废气流过浓缩转轮时,其中的有机物在转轮吸附区域会被吸附下来,经过吸附净化后的废气(约占处理风量的85%95%)排放到大气中,一小部分废气(约占处理风量的5%15%)对转轮冷却区降温后经换热器被加热到180220C的院附温度后,流入院附区,脱附区有机物从吸附剂一沸石上脱离到加热的气流中,转轮得以再生,脱附后的高浓意VOCs被送入RTO高温焚烧。反应后的高温烟气进入规整蜂窝陶瓷蓄热体,95%的热量被蓄热体收并“储存”起来,温度降低到接近RTO入口温度。蓄热体温度升高后,通过切换阀或旋转装切换气流流向,分别进行蓄热和放热,实现热量的有效回收利用。
  
  
  天大越华简介
  
  越华环保作为现代高新技术发展的一股坚实力量,走在时代的前端,历经十七载风雨兼程,是一家集研发、设计、生产、销售、运维、服务为一体的多元化综合型企业。
  越华环保旗下有三大板块
  板块:以山东越华大管家环保服务技术有限公司和山东中清环境检测有限公司为代表的环境服务板块
  第二板块:以山东越华环保装备有限公司为代表的环保设备板块,主要产品有:活性炭吸附浓缩+催化燃烧(CO);活性炭纤维吸附浓缩+催化燃烧(CO);活性炭吸附浓缩+蓄热催化燃烧(RCO);沸石转轮/转筒+催化燃烧(CO);沸石转轮/转筒+蓄热催化燃烧(RCO);沸石转轮/转筒+蓄热燃烧(RTO);沸石转轮/转筒+直接燃烧(TO);焊烟除尘、文丘里除尘、布袋除尘、阀门:平推阀;RCO专用蝶阀;零泄漏蝶阀;不锈钢阀;多页蝶阀;插板阀;零泄漏三通阀;中线阀;阻火阀、医疗废水一体机、油漆废水一体机、危险废物暂存库。
  第三板块:以越华再生资源回收利用(山东)有限公司为代表的活性炭技术与应用、危固废收集/处置板块
  公司发展17年,旗下拥有梁山、邹平、成武、长春、常州5个生产厂区共计12万。公司设有30个省级分公司销售及售后运维服务体系。
  公司拥有发明12项、软著11项、实用新型和外观18项。17年来服务各种类型客户大于10000家,服务规模大于10亿元。公司为管理科学研究院特邀研究单位,相继与天津大学、山东大学、济南大学、山东师范大学,山东科技大学、齐鲁理工学院、山东工程技师学院签订产学研合作单位,科技技术力量。
  越华环保以的技术力量,健全的科研体系,较高的产品质量,优良的服务理念,成熟的售后团队竭诚为您服务!
上一篇:RTO的优势及应用