热氧化/燃烧法

热氧化法包含蓄热式氧化/燃烧法、催化氧化/燃烧法、直燃式氧化/燃烧法等，均是利用VOCs物质的燃烧三条件进行设计，并根据经济性进行有无外加条件，如加催化剂或利用燃烧产生的热量回收助燃的蓄热式燃烧工艺，或因燃烧三条件均达到，无需外加条件，采用直接燃烧法，并且结合企业实际情况综合设计回收利用热能。

蓄热式焚烧炉技术（RTO）

工艺原理：

RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO),蓄热式氧化炉，是一种高效有机废气治理设备。其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，废气分解效率达到99%以上，热回收效率达到95%以上。RTO

主体结构由燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等组成。根据客户实际需求，选择不同的热能回收

方式和切换阀方式。蓄热式焚烧炉采用热氧化法处理中低浓度的有机废气，用陶瓷蓄热床换热器回收热量。其由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。其主要特征是：蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连，蓄热床通过换向阀交替换向，将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机废气；采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量；预热到一定温度（ ≥ 760℃ ）的有机废气在燃烧室发生氧化反应，生成二氧化碳和水，得到净化。

RTO 通常至少有三个蓄热床，其中一个用于预热进气，另一个用于蓄热降温排气，还有一个用于吹扫循环，吹扫循环可避免蓄热床换向时产生冲击排放。蓄热式氧化炉工作原理示意见下图。如果采用两床RTO，在蓄热床换向时，会出现污染物未经有效处理直接排放的现象。这时可采用VOCs捕获器，即在RTO排放管道中设置一个活性炭床，将换向时产生的未经处理气体暂存在碳床内，然后通过切换阀门改变气流流向，将捕获的VOCs送回至RTO进口处。

适用于下列有机废气的治理:

1、 适用有机废气种类：烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气；

2、 有机物低浓度(同时满足低于25%LFL)、大风量；

3、 废气中含有多种有机成分、或有机成分经常发生变化；

4、 含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的废气；

5、 VOCs气体中的颗粒物会对蓄热床造成堵塞，从而导致流阻增大。一般要求颗粒物浓度不大于 35mg/m³或在检修期间可以安全地去除颗粒物；

6、 RTO可使用于最高VOCs浓度约 10 g/Nm³场合，当VOCs浓度约为 1.5 g/ Nm³ 时，RTO就可不需要补充燃料。如果VOCs氧化分解产生的热量无需回用于生产工艺，则RTO是最佳的选择之一。

工艺特点:

l 操作费用低，超低燃料费。

l 当VOCs浓度约为 1.5 g/ Nm3 时，RTO就可不需要补充燃料。

l 净化率高。

l 两床式RTO 净化率在98%以上，三床式RTO 净化率在99% 以上。

l 全自动控制、操作简单。

l 安全性高，使用寿命长，维护保养易。

l 运行费用低、性价比合理。

应用领域:

石油及化工（如塑料、橡胶、合成纤维、有机化工）；油漆生产及喷漆；印刷（包括印

铁、印纸、印塑料）；电子元件及电线；农药及染料；医药；显像管、胶片、磁带等。

注：对于含有机卤素成分 VOCs 的废气，应采用二次污染少的适宜技术和方法治理，不宜采用焚烧技术处理。如果有机物含有氯、氟、和硫，会产生HCl，HF，Cl₂或SO₂等酸性污染物，必须在氧化炉后设置洗涤塔将这些酸性污染物洗涤净化后才能排放。如果热氧化炉烟气中NOx浓度较高，还需脱销处理。

催化燃烧/蓄热催化燃烧技术（CO/RCO）

工艺原理:

在催化氧化炉（Catalytic Oxidizer，CO）中，VOCs流经催化床，催化剂在 320℃~450℃温度下触发氧化分解反应，而催化剂本身并不参加反应。催化氧化器的特性是利用催化剂将 VOCs 燃烧分解温度大幅下降，甚至有可能在正常运行 阶段不需要外部能耗（除启动阶段之外）。

典型的催化氧化器CO工艺流程图，如图所示。VOCs 气体通过间壁式热交换器预热后，如果温度还不够，再经过燃烧器加热达到反应温度，氧化放出热量将会使气体升温，高温气体通过换热器后排出。

催化氧化器CO工艺流程图

催化氧化反应温度通常设定在最难分解有机物的催化起燃温度之上，一般在 260~350℃。由于催化氧化器运行前需要一段时间对催化床进行加热升温，所以当开/关车频繁时，会出现污染排放问题。

催化氧化器适宜处理浓度范围在 1000mg/m3以上，上限浓度不宜达到爆炸极限下限（LEL）的25%。

催化氧化器不能用于固体或液体颗粒物浓度较高的场合，这些颗粒物会使催化剂受到“污染”形成堵塞。

汞、磷、砷、锑和铋等金属会使催化剂急性中毒，铅、锌、锡等金属会使催化剂慢性中毒。铜和铁在540℃高温下会与催化剂铂发生合金反应，使活性收到影响。硫和卤素化合物会因吸附在一些催化剂表面，使催化剂活性表面被“屏蔽”。在一般使用状况下，催化剂每 1～3 年须更换或再生，以维持其处理功能。