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      VOCs焚燒RTO設備中最為重要的組成單元——蓄熱室和蓄熱體

      20-05-11    來源: RCO催化燃燒設備,粉塵治理設備,環保設備廠家-鄭州騰達機械

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      蓄熱室中最為重要的組成單元為蓄熱體。一般來說,蓄熱體的材料主要有陶瓷和金屬兩種,金屬類蓄熱體如鋼、鋁等材料只能用于低溫或中溫場合。而 RTO裝置的操作溫度較高,因此不能用金屬材料。而陶瓷材料具有優良的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等特點以及機械強度好、價廉等優點,性能基本滿足 RTO 的要求,所以目前 RTO 普遍采用陶瓷材料作為蓄熱體。

       

      目前常用的蓄熱體包括散堆材料(顆粒填料,如矩鞍環)和規整填料(如蜂窩填料和板波紋填料)。為了降低床層阻力,目前在 RTO 裝置中大多采用規整填料,特別是蜂窩狀陶瓷蓄熱體,蜂窩陶瓷蓄熱體與其它蓄熱體(如陶瓷球等)相比具有比表面積大、阻力損失小、熱脹冷縮系數小、抗熱性能好等特點。蜂窩陶瓷蓄熱體的材質可以根據使用溫度的需求選用陶土、莫來石、堇青石、石英陶瓷材質。陶瓷蜂窩填料一般做成尺寸150mm×150mm×150mm或150mm×150mm×300mm 的柱狀蓄熱體,并整砌于 RTO 的蓄熱室中。市場上出現了新型的多層板片組合式陶瓷蜂窩填料(multi layer-media,MLM),該材料的特點在于每個薄片上開有溝槽,兩片組合后構成內部相通的通道,使氣流可以橫向和縱向的通過填料,在達到相同的熱效率條件下,所需的容積比傳統的陶瓷蜂窩體少,并且堆體密度、比表面積、孔隙率等與傳統的陶瓷蜂窩體性能接近。

       

      就蓄熱體材質的比熱容來說,鋁瓷、莫來石、致密堇青石、堇青石、陶土等材料的比熱容分別在 800-900J/(kg﹒K)、850-1150J/(kg﹒K)、800-1200J/(kg﹒K)、800-1200J/(kg﹒K)、840-920J/(kg﹒K)。蓄熱體材質鋁瓷、莫來石、致密堇青石、堇青石、陶土等材料的最高使用溫度分別為 1300℃、1450℃、1300℃、1300℃、1200℃。故在此規定蓄熱體短時間可承受 1200℃的高溫沖擊。一般而言陶瓷蜂窩填料的壽命可達 10 年,使用壽命不小于 40000h。為確保蓄熱體和流經蓄熱體的氣體能夠進行充分的熱交換,同時兼顧蓄熱室體積和系統壓降等因素平衡,蓄熱室的截面風速不宜大于 2m/s。影響蓄熱室設計的主要因素包括熱回收效率、蓄熱體性能和系統壓降等。一般而言,為保證較高的熱回收效率,要求蓄熱室進入口溫差不能太高不大于60℃。

       

      當氣流通過 RTO 裝置時,在管道、彎頭、閥門和蓄熱體床層等部件會產生一定的壓降,在 RTO 裝置的總壓降中,蓄熱體床層的壓降占主要部分。在一定流速下,蓄熱體床層的壓降主要與蓄熱體的結構類型,特別是幾何特性和床層高度有關。目前蓄熱體廣泛應用規整填料,其裝置系統的總壓降一般低于 3000Pa。此外,當廢氣中含有有機硅時,在燃燒室燃燒后產生二氧化硅,堵塞蓄熱體,并不易去除,從而造成蓄熱體的損壞和壓降增加,這類廢氣的蓄熱室需定期進行清理,方可確保 RTO 正常運行。

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