有害废气设计：RTO工艺核心参数——3T1O

查看全部 · 发表于 2021-3-29 16:46:10

三“T”一氧

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。

这四个参数在RTO处理流程中是怎样的作用与地位呢？

温度&停留时间

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。

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。

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根据各种化合物的自燃温度分级

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。

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VOCs破坏效率 vs 温度&时间

湍流

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。

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。

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层流与湍流的不同

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。

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。

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。

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