當(dāng)前石油化工、制藥、包裝印刷、涂裝等行業(yè)是揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的主要來(lái)源，而蓄熱式熱力氧化器(Regenerative Thermal Oxidize，簡(jiǎn)稱(chēng)RTO)在VOC污染防治中占據(jù)了主要地位。而旋轉(zhuǎn)式RTO較傳統(tǒng)兩室、三室RTO廢氣處理效率及熱效率更高，通過(guò)新增旋轉(zhuǎn)式RTO及余熱回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢氣的高效凈化，達(dá)到節(jié)能減排效果。
旋轉(zhuǎn)RTO概述及優(yōu)點(diǎn)
在有機(jī)廢氣凈化諸方法中，蓄熱燃燒法是目前一種很有發(fā)展前景的VOC廢氣治理方法，其所用的裝置蓄熱式熱力氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer，簡(jiǎn)稱(chēng)為“RTO”)，在充分滿(mǎn)足燃燒過(guò)程的必要條件下，燃燒法可以使有害物質(zhì)達(dá)到完全燃燒氧化。目前，典型的RTO已從兩室、三室、五室發(fā)展到七室和多室裝置，以滿(mǎn)足各種需要，并已開(kāi)發(fā)了許多不同類(lèi)型的RTO裝置，其中最為代表性的就是旋轉(zhuǎn)式RTO。
1.1 旋轉(zhuǎn)式RTO原理
旋轉(zhuǎn)式RTO，也稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式蓄熱式氧化爐。其原理是在高溫下將可燃廢氣氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，并回收廢氣分解時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，廢氣分解效率達(dá)到99%以上，熱回收效率達(dá)到95%以上。
1.2 旋轉(zhuǎn)式RTO結(jié)構(gòu)
旋轉(zhuǎn)式RTO主要由燃燒室、陶瓷填料床和旋轉(zhuǎn)閥等組成。爐體分成12個(gè)室，5個(gè)室進(jìn)廢氣、5個(gè)室出凈化氣，1個(gè)室清掃，1個(gè)室起隔離作用。廢氣分配閥由電機(jī)帶著連續(xù)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在分配閥的作用下，廢氣緩慢在12個(gè)室之間連續(xù)切換。
1.3 旋轉(zhuǎn)式RTO優(yōu)勢(shì)
旋轉(zhuǎn)式RTO是第三代RTO，較傳統(tǒng)的床式RTO，其主要優(yōu)點(diǎn)有：
(1)旋轉(zhuǎn)式RTO散熱面積小，12個(gè)室交替工作緩沖，節(jié)約能耗;
(2)12個(gè)室一起工作，氣流分配，凈化效率高;
(3)采用旋轉(zhuǎn)閥，進(jìn)氣、排氣連續(xù)，管道壓力波動(dòng)小，廢氣不倒灌，車(chē)間氣味小。
旋轉(zhuǎn)式RTO在各行業(yè)的應(yīng)用
2.1 旋轉(zhuǎn)RTO在石化行業(yè)防治VOC的應(yīng)用
在我國(guó)石化行業(yè)中，其廢氣的組成較為復(fù)雜，其產(chǎn)生的廢氣毒性大、來(lái)源廣、危害廣、種類(lèi)繁、處理難，因此石油化工廢氣處理技術(shù)的問(wèn)題亟待解決。一個(gè)單元過(guò)程原則上只能解決一種污染物或幾種性質(zhì)相近的污染物的處理問(wèn)題。但是廢氣的組成是多種多樣的，特別是石油化工廢氣。它面臨的是廢氣多種組分的去除。這就決定了在選擇廢氣處理工藝時(shí)，必須考慮多種單元過(guò)程的組合，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)能夠完美處理廢氣的組合流程。RTO在石化行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，常作為廢氣處理的末端設(shè)備。在利用旋轉(zhuǎn)式RTO進(jìn)行廢氣處理時(shí)，需要對(duì)某些成分進(jìn)行去除，采用吸附或過(guò)濾法，將旋轉(zhuǎn)式RTO不能處理的廢氣如二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氨氣等有毒有害氣體吸收以及采用玻璃纖維過(guò)濾的方法將對(duì)旋轉(zhuǎn)式RTO有害的油霧、酸霧過(guò)濾去除，繼而進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO設(shè)備氧化，轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的二氧化碳和水。此種組合方式在石化行業(yè)已有應(yīng)用，技術(shù)也較為成熟。
2.2 旋轉(zhuǎn)式RTO在制藥行業(yè)防治VOC的應(yīng)用
制藥行業(yè)具有排放點(diǎn)分散、種類(lèi)繁多等顯著特點(diǎn)，因此，就該領(lǐng)域的廢氣防治主要是要做好源頭防治和末端治理。而RTO在制藥行業(yè)中應(yīng)用也十分廣泛。針對(duì)小風(fēng)量、中濃度氣體，含有部分酸性氣體，為了達(dá)到最優(yōu)的效果，采用洗滌+旋轉(zhuǎn)式RTO+洗滌的工藝流程：首先經(jīng)二級(jí)冷凝回收醫(yī)藥化工生產(chǎn)車(chē)間部分有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行堿噴淋預(yù)處理，吸收無(wú)機(jī)廢氣和水溶性廢氣，再進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO進(jìn)行氧化焚燒，經(jīng)過(guò)高溫焚燒之后所產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行冷卻后，再通過(guò)堿二級(jí)噴淋處理后在高空中排放，如圖3所示。針對(duì)大風(fēng)量、低濃度氣體，可在上述工藝流程中進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO前加入沸石轉(zhuǎn)輪濃縮，使風(fēng)量降低，濃度增高，減小旋轉(zhuǎn)式RTO的配置參數(shù)。蓄熱式氧化焚燒技術(shù)在醫(yī)藥化工揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用效果良好，具有很好的推廣價(jià)值，但也需要在實(shí)際應(yīng)用中做好相關(guān)問(wèn)題的解決，從源頭防治和末端治理兩個(gè)階段共同做好廢氣處理工作。
2.3旋轉(zhuǎn)式RTO在印刷包裝行業(yè)防治VOC的應(yīng)用前景
印刷包裝行業(yè)是有機(jī)廢氣排放的主要行業(yè)之一，印刷行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要大量使用油墨和調(diào)整油墨粘度的稀釋劑。在印制品干燥時(shí)，油墨與稀釋劑會(huì)排放大量含有苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、異丙醇等揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)的工業(yè)廢氣。印刷包裝行業(yè)VOC排放特點(diǎn)是風(fēng)量大，濃度低，一般會(huì)在旋轉(zhuǎn)式RTO前端進(jìn)行減風(fēng)增濃處理，該方案是專(zhuān)門(mén)針對(duì)凹版印刷機(jī)、干法復(fù)合機(jī)、涂布機(jī)等開(kāi)發(fā)的智能化多功能設(shè)備，使風(fēng)量減小，VOC濃度提高，最后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO處理，去除效率能夠達(dá)到99%，此種組合方式完全可以實(shí)現(xiàn)排放達(dá)標(biāo)，在濃度合適的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自供熱。旋轉(zhuǎn)式RTO在軟包裝行業(yè)已經(jīng)成為環(huán)保節(jié)能的利器。
2.4旋轉(zhuǎn)式RTO在涂裝行業(yè)防治VOC的應(yīng)用
涂裝過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)主要有甲苯、二甲苯、三甲苯等。涂裝車(chē)間產(chǎn)生有機(jī)廢氣的主要來(lái)源有噴漆室、揮發(fā)室和烘房。烘房廢氣的特點(diǎn)是風(fēng)量小、濃度高，可直接進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO進(jìn)行處理，在高溫條件下?lián)]發(fā)性有機(jī)物氧化分解，產(chǎn)生的熱量作為烘房所需的熱源，凈化后的空氣可以達(dá)到國(guó)家和地方發(fā)布的排放標(biāo)準(zhǔn)。噴漆室廢氣具有風(fēng)量大、濃度低的特點(diǎn)，且廢氣中含有顆粒性漆霧，其粘度和濕度都比較大。因此必須對(duì)廢氣進(jìn)行漆霧過(guò)濾處理，再進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)行濃縮，濃縮后變?yōu)闈舛雀?、風(fēng)量低的氣體，最后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO氧化處理。也可使噴漆廢氣和烘干廢氣一起參與吸附濃縮，噴漆廢氣經(jīng)過(guò)和高溫烘干廢氣混合后，由于溫度升高使得相對(duì)濕度下降，節(jié)省了除濕的設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，又使進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式RTO的廢氣量大幅降低。
綜述
綜上所述，旋轉(zhuǎn)式RTO在VOC污染防治中具有廣大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。在當(dāng)前環(huán)保壓力和價(jià)格飆升的背景下，旋轉(zhuǎn)式RTO在提升VOC去除效率，熱利用率，擴(kuò)大適用范圍和降低運(yùn)行費(fèi)用等方面已有了較大進(jìn)展，并且更具經(jīng)濟(jì)性和耐久性，受到了各行業(yè)的青睞。