三“T”一氧* [, e* }( [# F3 `
* N! C+ u6 e! D( `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。* ]- h' Q* b$ I8 |
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这四个参数在RTO处理流程中是怎样的作用与地位呢？
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温度&停留时间. O. X+ x* P- y
3 T* b: Q0 U! T9 H( i. U' s9 Z8 m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。4 Q( y* |6 C; d8 {, S5 _
. ^7 V! ~# E+ B0 G0 [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。" e9 w& @. Y0 N- n
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8 N5 F6 _% R" \" H5 d
根据各种化合物的自燃温度分级/ \8 o! [9 X- O# _
+ C/ W L+ Q, F" n: K; E# j4 p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。- s. u, y% X8 l& D
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VOCs破坏效率 vs 温度&时间, C Y4 C# w' g# P3 j
$ X$ y& ]: ? s3 t/ Z湍流$ L' a* |5 M* u/ I9 R$ w' N! j
1 N' B& C$ T( p3 d: d: A+ q
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。4 y8 Z% Q: l6 W- f7 O1 M: Z* g7 B# y
* z3 t0 U. t( \6 f# g" n3 C+ r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。
# r- Q0 }% n& o+ E: t2 @: E# _/ H3 x- H; e" m
9 l" v% k W" Z; B9 z' I% K
, E$ g" j( B5 M7 d9 i0 H/ w Y1 D9 X) m! I, G" B% L9 k
层流与湍流的不同
' ~5 l& [( e) ~( ?# K- V( K7 B' T9 V8 ]; S2 C5 H
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。
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' Z2 |& t! `" U6 K, ], R0 p6 F3 T9 v氧含量+ X: c" [2 B: L! L! X
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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。2 s7 r# l/ n: B, g/ |1 s" a6 V
" H6 }0 f+ w* ?* v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。4 V9 q$ ]0 V) _2 D4 j. M
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由上可见，RTO设备的计算设计即是最大的核心技术点。/ z* I! Z5 X3 e/ l. _, }* {
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