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 随着环保理念的不断推行，治理政策的逐渐深入，大气十条、环保税法、专项督查，VOCs进入大家的视野，挥发性有机废气（VOCs）已然成为目前环保针对的一个重要内容。VOCs来源众多、种类繁多、排放量多、指标更多，成分杂、浓度宽、风量广、有间歇性，并且危害环境，危害人们身体健康。下面向大家重点讲解一种主流技术，给处理VOCs废气作参考。

概述

VOCs排放行业有石油化工、制药行业、食品发酵、涂装行业、包装印刷、家具行业、汽车零部件等，产生含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物；烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮、醚等物质。

根据高、中、低的不同浓度可以把VOCs处理工艺大致分为三大类，进而还可以衍生出多种处理VOCs的方法，如UV光解、低温等离子、吸附法、生物法、催化氧化法等。

从处理效果出发又可以把方法分为两大类：回收技术和消除技术，可以总结如下：

•吸附：中低浓度，较成熟，主流技术

•吸收：中高浓度，逐步发展

•冷凝：高浓度，中小风量，较成熟

•膜分离：不成熟，主要用于油气回收

•燃烧：中浓度，较成熟，主流技术

•生物：低浓度和恶臭处理，逐步发展

•光催化：不成熟，超低浓度，反应速度慢

•等离子：电晕放电的低温等离子体技术。电子能量高，进气要求广谱，操作方便，即开即用，运行成本低。

RTO蓄热氧化炉

原理：

RTO （Regenerative Thermal Oxidizer，简称RTO），蓄热式氧化炉。其原理是在高温下将废气中的有机物（VOCs）氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，三室RTO废气分解效率达到99%以上，热回收效率达到95%以上。RTO主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。根据客户实际需求，选择不同的热能回收方式和切换阀方式。

【VOCs热氧化原理】

对比：

RTO，是一种高效有机废气治理设备。与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉（TO）相比，具有热效率高（≥95%）、运行成本低、能处理大风量中低浓度废气等特点，浓度稍高时，还可进行二次余热回收，大大降低生产运营成本。

【各种热氧化设备的对比分析】

【床式与旋转式RTO的对比分析（一）】

【床式与旋转式RTO的对比分析（二）】

适用废气：

1）使用有机废气种类：烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气。

2）有机物低浓度(同时满足低于25%LFL)、大风量。

3）废气中含有多种有机成分、或有机成分经常发生变化。

4）含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的废气。

优点：

•几乎可以处理所有含有机化合物的废气

•可以处理风量大、浓度低的有机废气

•处理有机废气流量的弹性很大（名义流量20%~120%）

•可以适应有机废气中VOC的组成和浓度的变化、波动

•对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感

•在所有热力燃烧净化法中热效率最高（>95%）

•在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃料而实现自供热操作

•净化效率高（三室>99%）

•维护工作量少、操作安全可靠

•有机沉淀物可周期性的清除，蓄热体可更换

•整个装置的压力损失较小

•装置使用寿命长

缺点：

•装置重量大，因为采用陶瓷蓄热体

•装置体积大，只能放在室外

•要求尽可能连续操作

•一次性投资费用相对较高

•不能彻底净化处理含硫含氮含卤素的有机物

发展趋势：

1）在高温燃烧处理VOCs和臭味，并利用蓄热材料回收热的高效率节能设备

2）燃烧效率保持恒定，蓄热材的热回收率为95%以上

3）如果烟气浓度高，初始升温可以在无原料状态运转（甲苯350ppm↑, TVOCs）

4）使用催化剂可降低燃烧温度

5）VOCs 处理效率是约98%

【蓄热式燃烧设备种类】

参考资料：李俊峰 《VOCs处理技术的应用与发展》

付博 《高性能复合材料吸附净化VOCs废气新进展》

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