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蓄热体在RTO的功能、型式、使用注意要点

编辑:废气处理厂家 时间:2024-03-05

一、陶瓷蓄热体的功能

在三床式RTO中,陶瓷蓄热体反复的吸热和放热,类似RTO系统热量交换器。当低温度的有机废气通过蓄积热量的A蓄热室高热陶瓷蓄热体时,蓄热体将储存的热量释放给废气,使废气温度升高到所需的预热温度,反之陶瓷蓄热体自身被低温度有机废气冷却降温;预热后的有机废气进入燃烧室,经高温热解后的净化烟气通过低温度的C蓄热室蓄热体时,高温热解所释放出来的热量被低温度陶瓷蓄热体吸收,使高温热解烟气冷却,蓄热体本身相当于被加热,蓄热室 B则用于反吹残留有机废气,整个RTO系统如此周而复始地循环往复,陶瓷蓄热体反复蓄热放热,使得VOCs既被有效转化成洁净的CO2和H2O,同时反应所释放出来的热量被充分有效回收利用,所以RTO是目前双碳目标下一种优秀的碳中和方式。

在RTO正常运转时,不考虑助燃条件的话,在切换阀切换的时间段内,RTO集气室内的流速会发生变化,蓄热体输出的气体温度开始是接近炉膛温度的,随着时间的推移,温度会逐渐变低,等到切换阀再一次换向时,温度达到更低点。在加热阶段,热的烟气主要以对流和辐射的方式被排放到陶瓷蓄热体表面,以进行预热。在冷却时期,蓄热体主要以对流和辐射的方式将热量通过陶瓷蓄热体表面释放出来,传递给被预热有机废气。通过不同蓄热室的切换,将热量更大限度地保留在炉内,大大降低了热量损失,这使得RTO装置热回收效率达到95%以上。

二、 陶瓷蓄热体的型式选择

一般来说,RTO蓄热体的材料主要有规整蜂窝陶瓷、马鞍环以及球状陶瓷蓄热体等等。目前YIHEAC在设计RTO时常用的蓄热体形式包括散堆材料(颗粒填料,如矩鞍环)和规整填料(如蜂窝填料和板波纹填料)。为了降低床层阻力,使气体通过顺畅,目前在RTO装置中大多采用规整填料,特别是蜂窝状陶瓷蓄热体,蜂窝陶瓷蓄热体与其他蓄热体(如陶瓷球等)相比具有比表面积大、阻力损失小、热胀冷缩系数小、抗热性能好等优点。陶瓷蜂窝填料一般做成150mm150mm150mm或150mm150mm300mm的柱状蓄热体,并整砌于RTO的蓄热室中。

由于规整陶瓷以及散堆陶瓷各有优缺点,比如规整陶瓷为了提高热回收效率,在设计时会更大程度地提高比表面积,从而更大程度地实现热量交换,这就意味着对于一块蜂窝陶瓷来说,同等材质以及使用条件下,小孔越多,可能意味着热回收效率越高。但是这样也带来了使用工况下的耐热冲击能力、多层堆叠时的承载能力以及面对医化行业复杂气体氧化带来的堵塞问题等诸多挑战。那么,如何面对这些挑战,也变成了设计工程师们的重要难题,如何在使用过程中更好地维护和使用陶瓷蓄热体,也变成了我们的研究方向。综合案例现场总结的经验,强烈建议使用单位和设计单位在交付RTO设备时,注意协助我们的客户,如何更好地维护陶瓷蓄热体,从而提高长期使用价值。

RTO

三、陶瓷蓄热体的使用注意要点

(1)在陶瓷蜂窝体材料的选用上,不应一味追求含铝量。含铝量越高,耐火度越高,但抗热震性却越差。有条件的话,在同一蓄热室内更好采用两种材料,由炉内至炉外方向依次采用刚玉、莫来石、菫青石质(或相近材质),达到抗热震性和耐火度的更佳优化,但是这一点对大多数使用单位来说具有更高的挑战性。

(2)在RTO的使用过程中,应严格控制颗粒物的进入,尽可能采用一些积极的预处理措施,将粉尘等颗粒物的浓度严格控制在5mg/m³浓度以下,减少固体颗粒物聚集,进而阻止它们被吸入蓄热陶瓷体内,造成蓄热陶瓷体的堵塞损坏。

(3)合理地选择陶瓷蓄热体孔距及壁厚。有条件的话,蓄热体孔眼尽量采用两种形式,靠近炉膛高温部位的第一层采用大孔厚壁结构,其余部分采用小孔薄壁结构。尽量不为了追求比表面积大,选用过于细小的孔眼结构,影响强度并造成堵塞。

(4)有机废气以及天然气的不完全燃烧,将在蓄热体内进行二次燃烧,造成蜂窝体损坏。设计烧嘴时,应充分考虑两喷口的角度、距离及两股射流的动量比。同时控制空燃比,保证有机废气或者天然气完全燃烧。这样在陶瓷蓄热体内就可以减少二次燃烧的问题。

【文章标签】 RTO

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