李坚

（长兴〈广州〉光电材料有限公司，广东 广州 510730）

[摘 要] 通过对2床式RTO结构分析，指出其处理VOCs破解效率较低之原因，阐明了提高其VOCs破解效率的意义，提出了提高其VOCs破解效率的方法。

[关 键 词] 挥发性有机物（VOCs）； 2筒式蓄热焚烧设备（RTO）；破解效率；互换风门；缓冲罐

[中图分类号] X513 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）09-0054-02

一、引言

挥发性有机物（VOCs）是形成细颗粒物（PM2.5）、近地面臭氧、光化学烟雾等大气复合污染物的重要前驱体。人体长期接触VOCs会引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统，部分VOCs还有基因毒性和致癌性。而我国作为制造业大国，工业生产过程中VOCs排放量惊人，预计达到了1200万吨以上。因此，非常有必要研究开发VOCs污染治理技术及设备。

国务院正式批复《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，挥发性有机物防治被首次列入国家减排要求，2015年全面展重点控制区涉及三区十群47城市，故须对VOCs污染治理設备的破解效率提出更高要求。

二、背景技术

在VOCs污染治理技术中，高温焚烧、催化燃烧、吸附、吸收和生物氧化等技術都有广泛的应用。其中对于中、高浓度有机废气，较多地采用了高温焚烧技术，相应的设备主要是带换热器的热力焚烧设备和蓄热焚烧设备（RTO）。二者的反应原理是相同的，都是利用高的反应温度（通常为800～900℃）将VOCs氧化分解成二氧化碳和水，不同之处在于对VOCs氧化释放的反应热的利用方式。而RTO设备具备蓄热功能，特别是当VOCs浓度较高时，不需额外提供燃料就能维持运行，热回收效率高（≥90%），可大大降低运行成本，因此近年来得到了普遍的应用。RTO设备根据蓄热室的数量，可以分为2床式、三床式和多床式。由于2床式RTO造价较为低廉，且2010年前各地的环评要求不高，故被大量选用。

三、2床式RTO之结构与相应缺点讨论

RTO设备的破解效率主要由反应温度、停留时间、气体流动等反应条件因素决定，均于设备设计时已固定，对于已运行多年之2床式RTO设备已无法从这方面去改变。从下面流程可知，2床式RTO有两个蓄热室，工作时两个蓄热室大约每60s～120s须切换一次状态（入口-出口），对应之互换风门在切换状态时大约有0.3s～0.6s时间直接将高浓度的废气排到排放口，且当时作为废气入口端的蓄热室内残留的大量废气也被直接排放出来，所以2床式RTO对VOCs的破解效率无法达到很高程度。大量工程应用表明，2床式RTO的最高破解效率可达95%，当进气中VOCs浓度较高时，出口浓度往往会超过有关的VOCs排放标准。现在国家提出越来越严格的环保排放标准，各地均提出相应的减排要求，目前这些已运行多年的2床式RTO已无法满足更高的要求，须对2床式RTO进行改造，以提高VOCs破解效率。

四、提高2床式RTO破解效率之措施研究与应用

（一）互换风门密封性改造

连接蓄热室的互换风门的泄露，使得少量未反应的气体未经热力焚烧区，形成“短路”而直接排放到了设备出口，从而严重影响设备的VOCs破解效率。2床式RTO的互换风门多采用压缩气体和电力驱动的提升阀，且多数为下图2中结构，密封面为金属接触，密封性能较差。一种简易改善方法为：增加耐高温硅胶垫当密封材料，如图2-2。

（二）增加缓冲罐系统

增加一个缓冲罐，收集互换风门切换时泄漏之高浓度废气及蓄热室残余之废气，重新送回RTO设备处理。

以上两种改善措施须配合使用，可大幅度提升VOCs破解效率（最高破解效率可达99%）。此方式改造费用虽相对较高，但相对于更换新三床式或多床式RTO设备的费用还是非常低的。

五、结语

2床式RTO设备在当前有机废气治理中发挥了重要的作用，其运行状态对环境影响较大，同时也影响生产企业的投资成本。使用较小费用改良当前2床式RTO，提高其VOCs破解效率，减少VOCs的排放，完全符合国家减排要求，须引起重视。