RTO与RCO区别及成本分析

RTO与RCO区别及成本分析

RTO蓄热式热力氧化技术（Regenerative Thermal Oxidizer，RTO）和RCO蓄热式催化氧化技术（Regenerative Catalytic Oxidition，RCO）因对VOCs处理效率高、运行稳定、应用成熟，在当前应用较为广泛。然而，它们因技术原理、运行参数等差异化导致其应用场景也有所不同。

1. RTO技术原理　　

RTO主要包括固定床式RTO和旋转式RTO，其中固定床式RTO又可分为两室和多室等类型。以三室RTO为例，其工作原理为将待处理的低温有机废气在引风机作用下进入蓄热室A，陶瓷蓄热体释放热量温度降低，而有机废气升至较高的温度之后进入燃烧室。在燃烧室中燃烧器燃烧补充热量，使废气升至设定的氧化温度（一般为760℃），废气中的有机物被分解成CO2和H2O。　　

废气成为净化的高温气体后离开燃烧室，进入蓄热室B（上两个循环陶瓷介质已被冷却吹扫），释放热量，温度降低后排放，而蓄热室B的陶瓷吸热，“贮存”大量的热量（用于下个循环加热使用）。蓄热室C在这个循环中执行吹扫功能。完成后，蓄热室的进气与出气阀门进行一次切换，蓄热室B进气，蓄热室C出气，蓄热室A吹扫；再下个循环则是蓄热室C进气，蓄热室A出气，蓄热室B吹扫，如此不断地交替进行。

RTO工作流程图

2. RCO技术原理　　

同样以三室RCO为例，三室RCO与三室RTO整体流程相似，最大的不同之处在于是否填装催化剂以及运行温度水平。在三室RTO每个蓄热室的蓄热体上部填装催化剂即可转换为三室RCO，催化剂床层布置于蓄热体床层三室上部，并通过格栅板与蓄热体分层。其工作原理如下：　　有机废气从A室进入，在催化氧化炉内被加热到250～300℃后有机废气在贵金属催化剂的作用下发生无焰燃烧，废气中的有机物被分解成CO2和H2O，通过B室释放热量，温度降低后排放，而蓄热室B的陶瓷吸热，“贮存”大量的热量（用于下个循环加热使用），同时C室执行反吹动作；在切换新周期后，废气从B室进入，经催化氧化处理通过C室释放热量后排出，同时A室执行反吹动作；再下个周期则是废气从C室进入，经催化氧化处理后通过A室释放热量后排出，同时B室执行反吹动作；如此循环往复。

3. 主要性能及关键运行参数　　

不同类型的RTO/RCO性能差异较大，同样以三室为例，处理风量30000m3/h时，两种处理设备主要性能及关键运行参数对比如下表所示：
3.综合处理能力及成本分析达标性　　

RCO常用陶瓷蜂窝为载体的贵金属蜂窝催化剂，贵金Pd、Pt为活性组分。由于催化剂对废气成分具有选择性，因此任何一种催化剂都不能确保所有成分VOC都能够彻底氧化分解。RCO处理VOC有机废气的综合净化效率最高97%，在保证非甲烷总烃排放浓度低于50mg/m?条件下， RCO对于浓度高于1.67g/m?的废气处理不能达标排放。节能性　　热效率是指，实际利用的热量与理论可利用总热量之比。　　RTO炉体的表面热量损失和余热回用能力是影响其热效率的两个重要因素。经测试， RTO热效率为97%，RCO热效率为95%。　　例如：废气温度30℃，RTO氧化室温度800℃，进出口温差20℃，出口温度50℃；RTO热效率：=（800-50）/（800-30）=97.4%。废气温度30℃，RCO氧化室温度450℃，进出口温差20℃，出口温度50℃；RCO热效率：=（450-50）/（450-30）=95.2%。　　RTO蓄热砖填充量为16m?，在冷炉启动工况下，RTO开机升温至800℃时间为1.5h。RCO蓄热砖填充量为8m?，另陶瓷载体的催化剂为2.5m?，在正常启动工况下， 陶瓷填充量较少的RCO开机升温至400℃时间为0.7h。在冷启动阶段RCO消耗的热量较少。

经济性:从设备制造的经济性能来看，RTO和RCO蓄热陶瓷填充量分别为16m?和8m?，但RCO还需填充2.7m?的催化剂（催化剂的空速按15000/h选择，催化剂用量△=（风量÷空速）×10/12=2.4，考虑催化剂的实际填充情况，实际需要填充的催化剂在2.7m?）。普通品牌的贵金属催化剂的价格约17万元/m?；RCO与RTO的整体结构和其他配置基本相同，即RCO设备的投资约是RTO设备的1.2倍。　　RCO催化剂的使用寿命为8000-10000小时，如生产工况为24h，280天/年，即催化剂的寿命约1.5年，陶瓷蓄热体的寿命在约8年。RTO因更换陶瓷蓄热体的维护费用约2.4万元/年，RCO因更换催化剂和陶瓷蓄热体需要的维护费用约31.8万元/年，RCO其他部件的维护和RTO相同。

适用性:RTO适用于连续性排放浓度较高的生产工艺废气处理，对于生产工艺中挥发的所有VOC有机废气都可有效处理。

RCO冷启动快、成本低，适用于间歇性的生产工况废气处理。废气中不能有S、P、AS、卤素等使催化剂中毒的成分，且对于废气中的微量粉尘需深度过滤，否则将影响催化剂的效果。