有害废气 设计:RTO工艺核心参数——3T1O [复制链接]

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京东
三“T”一氧! T/ m9 H2 E* e! U+ h. ^5 c

( z: F  H9 b% A) ?5 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。
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  q) P. B0 C1 p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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/ W4 ?$ c3 L9 k5 |; J& \温度&停留时间
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! ^& O4 \! h; U7 j% v3 A5 F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。
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+ C* i8 D# v8 L( `3 s. S$ ?5 f9 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。" V1 G+ P) A0 l3 a2 m, g5 m& L
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根据各种化合物的自燃温度分级2 R( j/ Y/ e3 |1 M9 }3 i* X
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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。" k% Q! y+ i" I( z! K
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VOCs破坏效率 vs 温度&时间- _( C9 q8 Z' l! M+ Y0 a) D3 I. _& c

; q/ t3 Z5 x; u( B湍流
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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。
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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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; z( {3 R/ m5 Y0 }/ ]2 M层流与湍流的不同
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5 c8 \7 p1 ?' ]6 B* A+ M& m) M8 j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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4 R! E2 `9 Z  k8 v氧含量
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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。
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) W# {8 N6 i/ O  g7 i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。' M; z7 x8 _5 [0 n. J8 B. F

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; i- {5 T5 S. v8 }( G, ?3 K由上可见,RTO设备的计算设计即是最大的核心技术点。
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