Page 64 - 《涂层与防护》2019年第7期

郭阳，等：VOCs 治理新技术—旋转式 RTO

3 万 RTO 炉体直径 D av= 4.2m, 经估算得 RTO 炉体+高 其进出口温差 20 ℃左右， 最大限度地降低了 RTO 运
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温管道散热面面积(F tw) 为 74 m 。 再通过各种参数的计 行中的热损失，保证了热能的二次回收利用。 旋转阀
算，如炉壁对流传热系数、炉壁热辐射放热系数、炉壁 的平稳连续转动，对废气管道的压力影响仅为±25Pa，
对流传热系数、炉体热损失等，最终得出:每小时炉体散 对于生产光学材料的厂家来说极其重要。 由于具有很
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失热量等效为 3.83 m 天然气燃烧所释放的热量。 高的分解效率，旋转式 RTO 的 VOCs 入口废气质量浓
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结论：3 万风量 RTO 在三级风速 （5 m/s） 的条件 度可高达 10 g/m 。
下，外表面温度从 50 ℃增加到 60 ℃，每小时多消耗
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1.02 m 天然气。 4 旋转式 RTO 的优点
炉 体 外 表 面 的 总 散 热 系 数 可 以 大 概 用 12.5w
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(m· ℃)来计算，具体散热量可乘以炉体表面积和与环 旋转式 RTO 是第三代 RTO， 在各方面性能及后
境温度的温差来计算。 期维护费用上都全面优于床式 RTO， 表 2 为旋转式
工程应用表明，旋转式 RTO 的热效率可达 97%， RTO 与传统两床、三床 RTO 的性能对比。

表 2 不同 RTO 的性能对比
RTO 类别
项目 备注
两床 RTO 三床 RTO 旋转式 RTO
对前端风压影响/Pa +500 +250 +25
相对占地面积比/% 100 130 65 以两床为基准 100
相对质量比/% 100 150 80 以两床为基准 100
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自运行所需废气浓度/（mg · m ） 1 800 2 200 1 200
相对散热面积比/% 100 150 75 以两床为基准 100
综合热效率/% 84 92 95
净化效率/% 92 99 99.5 部分地标 30 mg/m 3
结构 4 个阀 9 个阀 1 个旋转阀
!!!!!!（1）占地面积小、结构紧凑 VOCs 反应热足够系统无功运行；
旋转式 RTO 炉体均匀分为 12 个蓄热室， 根据功 （5）净化效率、综合热效率高
能分为 5 个放热区、5 个蓄热区、1 个死区和 1 个吹扫 旋转式 RTO 包含 12 个蓄热室， 设备正常运转时
区。 12 个蓄热室在圆周上均匀分布，炉体直径在 8 m 5 个放热室通入 VOCs 废气， 对应 5 个蓄热室通过净
以内，占地面积小； 化后的高温气体进行蓄热。 在蓄热室功能由放热切换
（2）运行平稳、无冲击 为蓄热的过程中，需要先通入吹扫风，保证净化效率。
两床式和三床式 RTO 使用高温切换阀改变 VOCs 由于旋转式 RTO 蓄热室面积远小于三床式 RTO，所

废气流向，达到蓄热室功能切换的目的，旋转式 RTO 以小风量即可完成吹扫，有效减少热损失，提高综合
使用废气旋转分配阀改变废气流向。 废气旋转分配阀 热效率；
通过电机传动，运行速度缓慢，平均 15 s 切换一个蓄 （6）经济性
热室，设备压力无波动； 从设备制造的经济性能来看， 以 3 万风量为例，
（3）设备关键件寿命长 两 床 式 、 三 床 式 和 旋 转 式 RTO 的 保 温 面 积 分 别 为
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废气旋转分配阀在驱动电机带动下以 7.5 min/r 19m 、29mm 和 14m ， 相对应的蓄热陶瓷填充量分别
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的速度旋转，运行平稳，不会产生冲击，密封面经过研 为 28m 、42m 和 15m 。 旋转式 RTO 的蓄热陶瓷填充
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磨具有良好的气密性， 制造材料具有高度的耐高温、 量比两床式、三床式分别减少 46%和 64%。 大量节省
耐腐蚀特性，设计寿命长达 20 a。 了蓄热陶瓷的使用量，降低了制造成本。 此外，制造原
（4）系统无功运行要求低 材料的减少， 也使旋转式 RTO 质量降低至 57t。 该质
由于旋转式 RTO 结构紧凑， 蓄热室面积不大， 量分别是两床式、三床式的 84%和 56%。 但是由于旋
44 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT