李堅(jiān)

（長興〈廣州〉光電材料有限公司，廣東 廣州 510730）

[摘 要] 通過對(duì)2床式RTO結(jié)構(gòu)分析，指出其處理VOCs破解效率較低之原因，闡明了提高其VOCs破解效率的意義，提出了提高其VOCs破解效率的方法。

[關(guān) 鍵 詞] 揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）； 2筒式蓄熱焚燒設(shè)備（RTO）；破解效率；互換風(fēng)門；緩沖罐

[中圖分類號(hào)] X513 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）09-0054-02

一、引言

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是形成細(xì)顆粒物（PM2.5）、近地面臭氧、光化學(xué)煙霧等大氣復(fù)合污染物的重要前驅(qū)體。人體長期接觸VOCs會(huì)引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)，部分VOCs還有基因毒性和致癌性。而我國作為制造業(yè)大國，工業(yè)生產(chǎn)過程中VOCs排放量驚人，預(yù)計(jì)達(dá)到了1200萬噸以上。因此，非常有必要研究開發(fā)VOCs污染治理技術(shù)及設(shè)備。

國務(wù)院正式批復(fù)《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，揮發(fā)性有機(jī)物防治被首次列入國家減排要求，2015年全面展重點(diǎn)控制區(qū)涉及三區(qū)十群47城市，故須對(duì)VOCs污染治理設(shè)備的破解效率提出更高要求。

二、背景技術(shù)

在VOCs污染治理技術(shù)中，高溫焚燒、催化燃燒、吸附、吸收和生物氧化等技術(shù)都有廣泛的應(yīng)用。其中對(duì)于中、高濃度有機(jī)廢氣，較多地采用了高溫焚燒技術(shù)，相應(yīng)的設(shè)備主要是帶換熱器的熱力焚燒設(shè)備和蓄熱焚燒設(shè)備（RTO）。二者的反應(yīng)原理是相同的，都是利用高的反應(yīng)溫度（通常為800～900℃）將VOCs氧化分解成二氧化碳和水，不同之處在于對(duì)VOCs氧化釋放的反應(yīng)熱的利用方式。而RTO設(shè)備具備蓄熱功能，特別是當(dāng)VOCs濃度較高時(shí)，不需額外提供燃料就能維持運(yùn)行，熱回收效率高（≥90%），可大大降低運(yùn)行成本，因此近年來得到了普遍的應(yīng)用。RTO設(shè)備根據(jù)蓄熱室的數(shù)量，可以分為2床式、三床式和多床式。由于2床式RTO造價(jià)較為低廉，且2010年前各地的環(huán)評(píng)要求不高，故被大量選用。

三、2床式RTO之結(jié)構(gòu)與相應(yīng)缺點(diǎn)討論

RTO設(shè)備的破解效率主要由反應(yīng)溫度、停留時(shí)間、氣體流動(dòng)等反應(yīng)條件因素決定，均于設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)已固定，對(duì)于已運(yùn)行多年之2床式RTO設(shè)備已無法從這方面去改變。從下面流程可知，2床式RTO有兩個(gè)蓄熱室，工作時(shí)兩個(gè)蓄熱室大約每60s～120s須切換一次狀態(tài)（入口-出口），對(duì)應(yīng)之互換風(fēng)門在切換狀態(tài)時(shí)大約有0.3s～0.6s時(shí)間直接將高濃度的廢氣排到排放口，且當(dāng)時(shí)作為廢氣入口端的蓄熱室內(nèi)殘留的大量廢氣也被直接排放出來，所以2床式RTO對(duì)VOCs的破解效率無法達(dá)到很高程度。大量工程應(yīng)用表明，2床式RTO的最高破解效率可達(dá)95%，當(dāng)進(jìn)氣中VOCs濃度較高時(shí)，出口濃度往往會(huì)超過有關(guān)的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在國家提出越來越嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，各地均提出相應(yīng)的減排要求，目前這些已運(yùn)行多年的2床式RTO已無法滿足更高的要求，須對(duì)2床式RTO進(jìn)行改造，以提高VOCs破解效率。

四、提高2床式RTO破解效率之措施研究與應(yīng)用

（一）互換風(fēng)門密封性改造

連接蓄熱室的互換風(fēng)門的泄露，使得少量未反應(yīng)的氣體未經(jīng)熱力焚燒區(qū)，形成“短路”而直接排放到了設(shè)備出口，從而嚴(yán)重影響設(shè)備的VOCs破解效率。2床式RTO的互換風(fēng)門多采用壓縮氣體和電力驅(qū)動(dòng)的提升閥，且多數(shù)為下圖2中結(jié)構(gòu)，密封面為金屬接觸，密封性能較差。一種簡易改善方法為：增加耐高溫硅膠墊當(dāng)密封材料，如圖2-2。

（二）增加緩沖罐系統(tǒng)

增加一個(gè)緩沖罐，收集互換風(fēng)門切換時(shí)泄漏之高濃度廢氣及蓄熱室殘余之廢氣，重新送回RTO設(shè)備處理。

以上兩種改善措施須配合使用，可大幅度提升VOCs破解效率（最高破解效率可達(dá)99%）。此方式改造費(fèi)用雖相對(duì)較高，但相對(duì)于更換新三床式或多床式RTO設(shè)備的費(fèi)用還是非常低的。

五、結(jié)語

2床式RTO設(shè)備在當(dāng)前有機(jī)廢氣治理中發(fā)揮了重要的作用，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)環(huán)境影響較大，同時(shí)也影響生產(chǎn)企業(yè)的投資成本。使用較小費(fèi)用改良當(dāng)前2床式RTO，提高其VOCs破解效率，減少VOCs的排放，完全符合國家減排要求，須引起重視。