有害废气 设计：RTO工艺核心参数——3T1O

三“T”一氧
9 ~. f; ^( z4 R! [
RTO作为应用面最广泛的VOCs处理工艺，在正确设计和操作时，可以实现非常高效率的VOCs处理。定义这些最佳条件的参数，历来被描述为“3T”：时间(Time)、温度(Temperature)和湍流(Turbulence)。第四个也必须包括：过量的氧气。当这四个参数设置合适时，VOC的破坏效率可以达到 99.99% 以上。

  T5 i' a# k' C* D! X/ F这四个参数在RTO处理流程中是怎样的作用与地位呢？
! ^1 J0 t3 ]4 L$ R( j% i
7 S. W3 y! B; N温度&停留时间

/ X" x3 l0 @0 z' @: h- Y9 p( U% {- R温度是对VOCs处理效率影响最大的参数。一般RTO在760到1204℃ 的温度范围内工作。在给定的操作温度下，处理效率将随处理的特定化合物而变化。
5 e% W8 D9 i% T
也就是说，与其他化合物相比，在相同温度下，某些化合物的处理效率将更高；自燃温度(AIT)越高的化合物，越难以处理，所以操作时所需要的温度相应要调高。

) t9 f- O4 o+ i3 B/ ]6 ?
& \, p* k0 a8 I# a' h
根据各种化合物的自燃温度分级
& S3 {8 g& s3 e$ `9 S$ D" a# W  [
0 G' ?$ \* {$ L+ b% h$ ]停留时间对VOCs破坏效率也有很大的影响——要留有足够的时间才能充分发生化学反应。一般情况下，VOCs的停留时间从0.5到2.0s不等。停留时间不足的话，处理的效果也会不够彻底，反之亦然。

0 n6 q" k1 Z, p5 F1 u

VOCs破坏效率 vs 温度&时间

; C* H  l; I5 B' p( v5 t湍流
! M# D) w) p: O
# v$ B8 p: l# D氧气和VOCs分子必须在规定的温度下彻底混合，以便化学氧化反应充分完成，这是通过制造高度湍流来实现的。
. U% n/ e8 V0 s5 F1 _* x( B
; @& t% s) V# v" {; o通常用气体雷诺数(Reynolds number，简称Re)定义湍流，Re=ρvd/μ，其中v、ρ、μ分别为流体的流速、密度与黏性系数，d为一特征长度；RTO模型中Re应大于10,000。
, |' ~- h2 a6 ?9 S1 O' I4 i5 b

/ p) q- h2 u" [+ Q+ i# @7 _+ z

) l/ H/ O6 r# S& Z5 f层流与湍流的不同

) m  y  Z+ h- ]+ @0 t这一概念可以通过认识到Re方程中的一些参数是相互关联的来简化：例如，速度取决于炉体的内径；同时，速度、密度和粘度取决于温度。燃烧产物的组成一般在相当窄的范围内。因此，在给定的温度下，密度和粘度也在非常窄的范围内变化。

3 y8 ~( ~$ k8 ^+ J+ I氧含量

作为助燃物，氧气的浓度是热氧化反应的另一个重要参数，通过另外添加空气提供氧气。为了确保VOCs分子与氧分子充分接触反应，运行提供的氧气量会大于反应所需的氧气量。

0 Y+ h+ j2 W* i, A( U1 ]" G通过控制完全燃烧后的产物中氧气含量(Oxygen content)>3%来确保VOCs在炉中已充分燃烧。


0 \) M& r- k2 k+ Q- p

  ?* ~% k+ P; B5 I由上可见，RTO设备的计算设计即是最大的核心技术点。

" q, }0 A  _% ~( C" S; G