三“T”一氧 - |3 B0 G4 Y- T. `% w ! w" N/ u0 ?" L5 uRTO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。 / a2 S4 x j2 f0 `: x e* j0 M6 d- x1 O5 Q
这四个参数在RTO处理流程中是怎样的作用与地位呢? T7 E8 b( r. m# Z0 n! k3 s" @6 t9 \/ ^
温度&停留时间 5 J' [. U; j1 R6 }2 W2 t# k7 z# ~- d. S' b
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。 ' g; n& Y0 Q/ N A. c; p& m& h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。% m2 [ y }1 E E V1 U
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% B! r& R) A/ d+ U7 f根据各种化合物的自燃温度分级4 ]" n4 G0 a& H# ]# E- l
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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。 6 \ @' W w8 z H/ J( w. u 1 D# w& B* V# j3 L* ^5 I
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VOCs破坏效率 vs 温度&时间% ]$ H! d. O8 i. _ p6 W: D
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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。1 j. @! d6 }& @& @; C$ ?6 S8 n
9 O% k3 [( u4 A8 J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。 8 h) f# ]) x- R$ t/ m% {, p7 a% l( s) u7 l: F% U* d$ @5 Y& e3 d s ; A- _( q3 `& U. c4 b8 @- L+ h2 n) G1 ^# k; D
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层流与湍流的不同2 }( S9 x/ N" D: b, l' P2 b
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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。% x! C, C8 j. R: n
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氧含量 W3 ?# o& z- B/ `# l$ H 9 ?& B! c& U9 ~8 E. W) D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。 : G, L% y7 H0 Y% B* g; v5 [+ H# M- U2 B. R, _$ N, S
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。 $ Q/ Z& T9 X( H+ { % q7 l3 b) T I9 _1 S ) R8 C \: k! |: R5 Z, ]4 P7 m . G0 c9 j3 w5 @/ h5 N# z5 n4 |$ u; c3 r! t
由上可见,RTO设备的计算设计即是最大的核心技术点。 + h( v/ ?& P/ O% M2 v" { 6 E1 f$ ?3 k/ S1 a3 f& E( h