VOCs 排放量已接近或超過NOx 排放量，年排放量超過2 000 萬噸，是監管和處理重點。其主要來源于溶劑的產生和使用部門，化工和醫藥生產、燃料油的運輸和裝卸、機動車尾氣排放等過程。目前VOCs 廢氣有多種處理方法，主要包括冷凝回收、高沸點溶劑吸收、活性炭吸附、焚燒處置等。根據VOCs 廢氣產生特點及經濟性，RTO(蓄熱室氧化器)技術具有凈化效率高、污染物分解徹底、換熱效率高、節能、阻力低、風機裝機功率小等優點，對處理VOCs 有著較廣泛的應用前景。下面將重點介紹RTO技術，幫助大家更好的了解RTO方法，為使用和運營作參考。

　　RTO(蓄熱式熱氧化爐)

　　與傳統的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比，具有熱效率高(大于等于90%)、運行成本低、能處理大風量低濃度(相對于廢氣排放而言)。RTO 裝置有兩室、三室以及多室裝置，兩室RTO 裝置VOCs 的去除率在95% ~ 98%，三室RTO裝置VOCs 去除率可達到98%以上。

　　1、RTO 原理

　　兩室RTO 沒有吹掃工序，在進行閥門切換時，部分VOCs 廢氣沒有經過處理直接排放，從而降低了VOCs 的去除效率。多室RTO 是在廢氣量非常大的情況下，為保證廢氣進氣的均勻性，增加了同時進氣和出氣的蓄熱室數量。目前三室RTO 是主流實用裝置,較好的兼顧了效率和投資成本。

　　三室RTO 運行原理：三室RTO 主體結構由燃燒室、三個陶瓷填料床和六個切換閥組成，當有機廢氣進入陶瓷床1 后，陶瓷床1 放熱，有機廢氣被加熱到一定溫度后進入燃燒室燃燒，同時產生的高溫氣體通過陶瓷填料床2，陶瓷床2 吸熱蓄熱，高溫氣體被填料床2 冷卻后，經過切換閥門排放，填料床3 進行吹掃，以保證原進入填料床3 而未反應的廢氣進入燃燒室燃燒，而不是直接排放;經過一段時間后，閥門切換，廢氣從填料床2 進入，填料床2 放熱，填料床3 蓄熱，填料床1 進行吹掃;然后在填料床3 進氣，填料床1 蓄熱，填料床2 進行吹掃;這樣周期性地切換，就可連續處理有機廢氣。

【RTO工作原理示意圖】

　　2、RTO 安全預處理措施

　　由于RTO 裝置常采用明火進行工作，容易產生爆炸事故，是使用RTO 裝置比較關心的問題。廢氣的安全預處理措施主要包括：

　　(1) 濃度控制：為安全起見，防止爆炸或火災，廢氣中VOCs 的濃度通常應控制在25% LEL(爆炸濃度下限)以下;

　　(2) 回火控制：為防止回火，在設計管道尺寸時應使廢氣的最低流速始終大于回火速度，而且選取適當的安全系數;

　　(3) 安全措施：可以采取設置文丘里阻火器、回火防止器、安全液封、空氣稀釋、無回火噴射等安全控制措施;

　　(4) 報警連鎖：設置爆炸或回火報警儀及安全聯鎖控制系統。

　　3、RTO 裝置的優缺點

　　RTO 裝置經過多年的運行及改進發展，表現的優點主要有：

　　(1) 幾乎可以處理所有含有機化合物的廢氣,可以處理風量大、濃度低(相對于直燃焚燒爐)的有機廢氣;

　　(2) 可以適應廢氣中VOCs 的組成和濃度的變化、波動;

　　(3) 對廢氣中夾帶少量灰塵、固體顆粒不敏感;

　　(4) 在所有熱力燃燒凈化法中熱效率最高( > 90%);(5)在合適的廢氣濃度條件下無需添加輔助燃燒而實現自供熱操作;

　　(6) 凈化效率高( 三室> 98%, 兩室95% ~98%)，維護工作量少，操作安全可靠;

　　(7) 有機沉積物可周期性地清除,蓄熱體可更換;

　　(8) 整個裝置的壓力損失較小(RTO 裝置系統總壓力損失一般<3 000 pa，隨所用蓄熱體的結構類型、氣體速度而變)，裝置使用壽命長。

　　主要缺點有：(1)裝置重量大(因為采用陶瓷蓄熱體)、容積大;(2)要求盡可能連續操作;(3)投資費用相對較高;(4)對于大風量、低濃度廢氣而言，運行費用仍然偏高;(5)存在一定的火災爆炸風險，國產儀表質量不過關，國外品牌價格貴。

　　4、RTO 運行中出現的問題

　　(1)處置含石油醚廢氣的RTO裝置和處置含異丙醚廢氣的RTO 裝置發生過多次爆炸事故，雖然處理濃度明顯低于爆炸下限。根據RTO調研情況分析，石油醚和異丙醚具有閃點低、揮發性強的特點。因此，RTO 處理VOCs 廢氣，須關注低閃點物質(石油醚、異丙醚、乙醚、環己烷等);建議低閃點VOCs不進入RTO 處理裝置，單獨采用碳纖維吸附方式處理。

　　(2)RTO 裝置運行控制參數比較單一。目前主要監控的運行參數為燃燒室溫度，進氣VOCs 濃度在線監測儀器反饋的數據不準確，從而不能預先確定助燃燃料的助燃量，這就造成燃燒室溫度出現波動。在VOCs 濃度過高時出現燃燒室溫度過高現象，可能會造成蓄熱體的破壞，降低RTO 裝置的使用壽命。目前RTO國產儀表質量不過關，大多不能夠滿足運行管理要求。

　　(3)采用RTO 裝置處理VOCs 廢氣單位多為危化品生產或使用企業，使用過程中特別擔心出現爆炸。由于RTO 裝置的運行研究、設計規范和在線監控數據比較欠缺，出于安全考慮，目前RTO 裝置運行企業對接入VOCs 廢氣的類別及濃度比較保守。

　　5、RTO 運行經驗參數

　　根據調研情況及相關資料，三室式RTO 裝置可以兼顧到處理效率和經濟性要求;一般設計廢氣處理風量為10 000 ~ 30 000m3 / h 時，占地面積、設計、材料要求、設備安裝、運行控制等方面比較適用，特別小風量和大風量都不適合采用三室式RTO。

　　RTO 裝置年運行費用一般在幾十萬到幾百萬之間，助燃燃料為天然氣或柴油或廢溶劑。要求進入RTO 裝置的VOCs 廢氣濃度在1 000 ~8 000 mg/m3 才具有明顯的經濟可行性;據相關資料分析，VOCs 濃度達到2 000 mg/ m3 以上時，RTO 裝置不使用助燃燃料也可正常運行。故為配套RTO 裝置的正常穩定運行，必須對收集VOCs 的收集系統進行密閉、合理、系統化設計，進而保證綜合進入RTO 裝置的VOCs 廢氣濃度在合適的范圍內。

　　RTO 裝置設計燃燒室溫度在850℃ 以上，實際運行溫度在720℃以上，在保證VOCs 去除率的前提下，適當降低燃燒室溫度可以減少助燃燃料使用量，降低運行費用。RTO 裝置熱利用效率在90% 以上，三室RTO 的VOCs 去除率可達到99% 以上。RTO整個系統的壓力損失一般小于3 000 Pa。

　　結語

　　通過對RTO(蓄熱式熱氧化爐)裝置的分析，了解其原理、優缺點、存在問題，為RTO 裝置的改善、建設和運營提供參考。RTO具有VOCs 去除率比較高，自動化程度高，運行操作管理方便等優點，但同時也有一定的限制約束條件。從安全性、經濟性和VOCs 去除效果方面考慮，RTO 裝置比較適合處理VOCs 濃度為1 000 ~ 8 000mg/ m3 的廢氣;濃度過低，去除效率降低，且需要較多的助燃燃料，經濟性降低;濃度過高，超出RTO 設計溫度，容易破壞蓄熱體，甚至出現火災事故。三室式RTO 裝置(廢氣處理量為10 000 ~30 000 m3 / h)可以兼顧到處理效率和經濟性要求，一種可靠適用的VOCs 廢氣處理方法。