式发生炉(关于直接燃烧炉(TO)在VOCs治理中的应用,你不清楚的还有这些)
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式发生炉(关于直接燃烧炉(TO)在VOCs治理中的应用,你不清楚的还有这些)
TO为直燃式热氧化炉(thermal oxidizer)是直接燃烧的废气焚烧处理设备(简称TO炉)。将可燃的有害废气VOCs的温度提高到反应温度,从而发生氧化分解成无害物质的装置。
燃烧温度:760℃-850℃,特殊工况特殊对待。
停留时间:一般在0.75s以上
应对废气浓度:25%LEL,比RTO系统应对浓度要高,不用考虑超温的问题。当废气浓度过高,换热器的材质需要在设计中考量。
处理效率:99.5%
直燃系统介绍
直燃系统主要包括燃烧机、燃烧室、换热器、热回收装置等进行组成,往往根据实际的工况进行搭配,两段式换热器或三段式换热器,或者搭配导热油锅炉或者蒸汽锅炉系统,TO炉的应用往往是和生产段进行紧密搭配。尽管本体的热回收效率小,但是利用多级热回收,仍然可以实现热能的高效回收利用。
与RTO进行对比
燃烧装置介绍 | TO | RTO |
英文全称 | Thermal Oxidizer | Regenerative Thermal Oxidizer |
中文名 | 直燃式氧化炉 | 蓄热式热氧化炉 |
工作原理 | 把有机废气加热到760℃以上使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体流经特制的金属换热器进行热回收,用以进行余热废气。 | 把有机废气加热到760℃以上使废气中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体,使陶瓷体升温而“蓄热”,此蓄热用于预热后续进入的有机废气,从而节省废气升温的燃料消耗。 |
燃烧温度 | 760-850℃ | 760-850℃ |
炉体结构 | 单体式 | 两塔式,三塔式或旋转式 |
能源方式 | 天然气 | 天然气 |
热回收效率 | 60-75% | 95%以上 |
影响热回收效率的因素 | 换热器效率 | 陶瓷蓄热体的填充量 |
燃烧炉去除率 | 99.50% | 95-99.5% |
当和RTO进行对比时,TO的结构更加简单,简单带来的好处是稳定性,不像RTO系统阀门众多,单室多室,控制更为复杂。美中不足的是TO的热效率问题,毕竟换热器的热回收能力并没有那么高。
在半导体(晶圆)行业的应用,大风低浓的工况,选择沸石转轮+TO的工艺和沸石转轮+RTO的工艺进行对比(感兴趣的可以计算二者能耗进行比较)。当前置吸附浓缩系统一致的情况下(浓缩倍率,去除效率),且TO和RTO的规格较小(5000NM3/h以下)。使用的TO炉燃烧机选择不带助燃风机的类型。再进行实际运行能耗对比,两个系统的天然气能耗相近(TO偏高),但TO系统的风阻小于RTO系统。另外从投资成本和运行的稳定性以及处理效率,TO炉的优势就明显了。天然气能耗相当,你愿意选择什么系统?
写在最后
为什么想谈一谈TO炉,其实也是想说明一点没有最好的工艺,只有适合的工艺。很多采用RTO系统的处理装置,实际的气密性差,蓄热体抗堵性差,废气中含硅,含无机盐,含有油烟等工况,往往只靠RTO并不能良好解决实际问题。
在实际工况中应用TO炉系统,往往不仅是净化废气,同时还实现和生产工艺的搭配。如涂布线选择TO炉搭配导热油锅炉或者TO炉搭配余热回收系统。
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