三室和多室RTO操作原理
若對有機(jī)廢氣的凈化率要求很高,則可采用兩種方法:一種是延長循環(huán)時(shí)間的操作方法,但這樣會(huì)使熱效率降低;另種常用的方法是增加一臺(tái)沖洗用蓄熱室,即采用三室RTO裝置。按照嚴(yán)格要求,若要將有機(jī)廢氣凈化到很低的排放限值,目前幾乎所有大型的蓄熱式熱力氧化器均由三臺(tái)蓄熱室組成(或稱三床式、三塔式)。
三臺(tái)蓄熱室同時(shí)進(jìn)行操作的原理:當(dāng)?shù)谝慌_(tái)蓄熱室處于被冷卻而廢氣被預(yù)熱的階段時(shí)(冷周期).第二臺(tái)蓄熱室正處于被凈化氣加熱的過程(熱周期),而第三臺(tái)蓄熱室則在沖洗(清洗周期)。因此,當(dāng)一個(gè)循環(huán)后,廢氣始終進(jìn)入到在上一循環(huán)時(shí)排出凈化氣的蓄熱室,而原來進(jìn)入廢氣的蓄熱室則用凈化氣(或空氣)沖洗,并將殘留的未反應(yīng)廢氣送回到反應(yīng)室進(jìn)行氧化,然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。
這種三室RTO裝置中的廢氣進(jìn)入、凈化氣排出和沖洗的程序可分為三個(gè)循環(huán)進(jìn)行:
循環(huán)1:廢氣從底部進(jìn)入第1臺(tái)蓄熱室,并被蓄熱體加熱到所需的預(yù)熱溫度,然后進(jìn)人燃燒室中反應(yīng),達(dá)到完全氧化后向下進(jìn)入第2臺(tái)蓄熱室,這時(shí)凈化氣將熱量傳給蓄熱體,凈化氣被冷卻后由風(fēng)機(jī)排出;在此同時(shí),從風(fēng)機(jī)排出的凈化氣中,抽出部分凈化氣從底部進(jìn)入第3臺(tái)蓄熱室進(jìn)行沖洗,沖洗后的氣流進(jìn)入燃燒室,經(jīng)反應(yīng)后也通過第2臺(tái)蓄熱室,與凈化氣一起排出。
循環(huán)2:廢氣進(jìn)入第2臺(tái)蓄熱室,并被預(yù)熱后進(jìn)入燃燒室,反應(yīng)后凈化氣進(jìn)入第3臺(tái)蓄熱室,凈化氣被冷卻后排出;此時(shí)第1臺(tái)蓄熱室用凈化氣進(jìn)行沖洗,沖洗出的氣流經(jīng)燃燒室反應(yīng)后與凈化氣一起通過第3臺(tái)蓄熱室排出。
循環(huán)3:廢氣進(jìn)人第3臺(tái)蓄熱室,并被預(yù)熱后進(jìn)人燃燒室,反應(yīng)后凈化氣進(jìn)入第1臺(tái)蓄熱室,凈化氣被冷卻后排出;此時(shí)第2臺(tái)蓄熱室用凈化氣進(jìn)行沖洗,沖洗出的氣流經(jīng)燃燒室反應(yīng)后與凈化氣一起通過第1臺(tái)蓄熱室排出。這樣再回到循環(huán)1,周而復(fù)始連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
三室RTO裝置可用于小到中等廢氣流量的廢氣治理。如果處理的廢氣流量很大時(shí)還用三室就會(huì)存在一些問題,首先,切換閥門相應(yīng)也要做得很大,大閥門難以做得精密;其次,當(dāng)蓄熱室容積太大時(shí),不能保證氣流的均勻分布而影響傳熱效果。因此,當(dāng)廢氣流量很大時(shí)(一般大于60000m3/h),就應(yīng)過渡到五室RTO裝置,即兩個(gè)兩室并聯(lián)加上一個(gè)室用于沖洗。
為了使燃燒室的溫度達(dá)到均勻,在頂部相連的燃燒室中,可設(shè)置兩個(gè)以上的燃燒器。同樣,當(dāng)處理量更大時(shí),可用七室,兩個(gè)三室并聯(lián)加上個(gè)沖洗室;為適應(yīng)負(fù)荷的變化,在七室相連通的頂部可設(shè)置兩組燃燒系統(tǒng),每組有三個(gè)燃燒器(1、3、5一組和2、4、6一組)。因?yàn)闆_洗室的工作速度遠(yuǎn)比需熱體的加熱/冷卻周期為快,所以一個(gè)室用于沖洗已經(jīng)足夠。
三臺(tái)蓄熱室同時(shí)進(jìn)行操作的原理:當(dāng)?shù)谝慌_(tái)蓄熱室處于被冷卻而廢氣被預(yù)熱的階段時(shí)(冷周期).第二臺(tái)蓄熱室正處于被凈化氣加熱的過程(熱周期),而第三臺(tái)蓄熱室則在沖洗(清洗周期)。因此,當(dāng)一個(gè)循環(huán)后,廢氣始終進(jìn)入到在上一循環(huán)時(shí)排出凈化氣的蓄熱室,而原來進(jìn)入廢氣的蓄熱室則用凈化氣(或空氣)沖洗,并將殘留的未反應(yīng)廢氣送回到反應(yīng)室進(jìn)行氧化,然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。
這種三室RTO裝置中的廢氣進(jìn)入、凈化氣排出和沖洗的程序可分為三個(gè)循環(huán)進(jìn)行:
循環(huán)1:廢氣從底部進(jìn)入第1臺(tái)蓄熱室,并被蓄熱體加熱到所需的預(yù)熱溫度,然后進(jìn)人燃燒室中反應(yīng),達(dá)到完全氧化后向下進(jìn)入第2臺(tái)蓄熱室,這時(shí)凈化氣將熱量傳給蓄熱體,凈化氣被冷卻后由風(fēng)機(jī)排出;在此同時(shí),從風(fēng)機(jī)排出的凈化氣中,抽出部分凈化氣從底部進(jìn)入第3臺(tái)蓄熱室進(jìn)行沖洗,沖洗后的氣流進(jìn)入燃燒室,經(jīng)反應(yīng)后也通過第2臺(tái)蓄熱室,與凈化氣一起排出。
循環(huán)2:廢氣進(jìn)入第2臺(tái)蓄熱室,并被預(yù)熱后進(jìn)入燃燒室,反應(yīng)后凈化氣進(jìn)入第3臺(tái)蓄熱室,凈化氣被冷卻后排出;此時(shí)第1臺(tái)蓄熱室用凈化氣進(jìn)行沖洗,沖洗出的氣流經(jīng)燃燒室反應(yīng)后與凈化氣一起通過第3臺(tái)蓄熱室排出。
循環(huán)3:廢氣進(jìn)人第3臺(tái)蓄熱室,并被預(yù)熱后進(jìn)人燃燒室,反應(yīng)后凈化氣進(jìn)入第1臺(tái)蓄熱室,凈化氣被冷卻后排出;此時(shí)第2臺(tái)蓄熱室用凈化氣進(jìn)行沖洗,沖洗出的氣流經(jīng)燃燒室反應(yīng)后與凈化氣一起通過第1臺(tái)蓄熱室排出。這樣再回到循環(huán)1,周而復(fù)始連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
三室RTO裝置可用于小到中等廢氣流量的廢氣治理。如果處理的廢氣流量很大時(shí)還用三室就會(huì)存在一些問題,首先,切換閥門相應(yīng)也要做得很大,大閥門難以做得精密;其次,當(dāng)蓄熱室容積太大時(shí),不能保證氣流的均勻分布而影響傳熱效果。因此,當(dāng)廢氣流量很大時(shí)(一般大于60000m3/h),就應(yīng)過渡到五室RTO裝置,即兩個(gè)兩室并聯(lián)加上一個(gè)室用于沖洗。
為了使燃燒室的溫度達(dá)到均勻,在頂部相連的燃燒室中,可設(shè)置兩個(gè)以上的燃燒器。同樣,當(dāng)處理量更大時(shí),可用七室,兩個(gè)三室并聯(lián)加上個(gè)沖洗室;為適應(yīng)負(fù)荷的變化,在七室相連通的頂部可設(shè)置兩組燃燒系統(tǒng),每組有三個(gè)燃燒器(1、3、5一組和2、4、6一組)。因?yàn)闆_洗室的工作速度遠(yuǎn)比需熱體的加熱/冷卻周期為快,所以一個(gè)室用于沖洗已經(jīng)足夠。