當(dāng)RTO發(fā)生蓄熱床內(nèi)VOCs氧化時(shí)，系統(tǒng)很難維持一個(gè)較高的熱能回收率。
RTO理論模型假設(shè)所有的氧化反應(yīng)發(fā)生在燃燒室，蓄熱床僅起到進(jìn)氣預(yù)熱、排氣熱能回收作用。實(shí)際上在靠近燃燒室的上層陶瓷位置，當(dāng)溫度達(dá)到VOCs的燃點(diǎn)時(shí)，此處會(huì)有部分氧化反應(yīng)發(fā)生。當(dāng)入口蓄熱床上層發(fā)生的氧化反應(yīng)較少時(shí)，大量的工藝氣體可以將陶瓷的溫度冷卻下來，實(shí)現(xiàn)周而復(fù)始的不斷循環(huán)。但是如何有足夠多的VOCs在蓄熱陶瓷上層發(fā)生反應(yīng)，此時(shí)可以將陶瓷的溫度加熱至與燃燒室一樣高。
當(dāng)蓄熱床作為入口槽且其陶瓷溫度沒有被正常冷卻時(shí)，蓄熱床轉(zhuǎn)換為出口槽后，燃燒室氣體通過出口陶瓷時(shí)，陶瓷床因溫度太高而無法吸收熱煙氣中的能量，陶瓷床上層已不參與熱能交換并可視為為燃燒室的延伸，僅僅只有下部的陶瓷因?yàn)闇囟容^低才能回收煙氣熱量。最終形成的結(jié)果是RTO有效蓄熱陶瓷量減少，RTO熱能回收效率大幅下降，較多的熱能隨著煙氣排往煙囪，進(jìn)一步可能燃燒器需要消耗更多的燃料才得以維持燃燒室溫度，而實(shí)際上如果全部蓄熱陶瓷正常參與熱交換，VOCs在燃燒室氧化時(shí)所放出的熱能甚至足以保證燃燒室的溫度符合設(shè)定值。
RTO從正常運(yùn)行到蓄熱床內(nèi)VOCs氧化過熱轉(zhuǎn)換可能發(fā)生在工藝風(fēng)量、介質(zhì)濃度波動(dòng)較大的時(shí)候，或者是RTO由燃燒機(jī)模式向燃料直接注入工藝氣體系統(tǒng)切換期間。
工藝廢氣含有較多燃點(diǎn)較低VOCs的項(xiàng)目中，如工況波動(dòng)較大，蓄熱陶瓷的熱能回收效率設(shè)計(jì)及工藝控制需要特別注意。
可通過如下方法降低RTO蓄熱床內(nèi)VOCs氧化傾向：
1.將一部分高溫?zé)煔鈴娜紵抑苯优酝ǖ綗焽?，從燃燒室排放至RTO出口蓄熱床熱煙氣的減少有助于改善蓄熱床過熱情況，如此較少的VOCs會(huì)在入口蓄熱床內(nèi)被點(diǎn)燃。當(dāng)工藝氣的流量及VOCs濃度波動(dòng)較大的時(shí)候，需要考慮設(shè)計(jì)熱旁通風(fēng)閥。
2.將RTO燃燒室溫度維持在一個(gè)較低的水平
如果VOCs的燃點(diǎn)較低，可能不需要815°C的燃燒室溫度來實(shí)現(xiàn)較高的去除效率。
3.RTO正常運(yùn)行過程中，利用燃燒器來維持燃燒室溫度
如果沒有將燃料氣體直接注入到RTO入口工藝氣體中，那么即使有一些VOCs在入口蓄熱床內(nèi)點(diǎn)燃，它們通常也不會(huì)產(chǎn)生足夠的熱量來將蓄熱床溫度提高到燃燒室一致。
因?yàn)橹伎諝鉀]有經(jīng)過陶瓷預(yù)熱直接進(jìn)入燃燒器，所以RTO系統(tǒng)使用燃燒器時(shí)的熱回收率稍低。助燃空氣從環(huán)境溫度升至燃燒溫度的能量需要燃燒更多的燃料來實(shí)現(xiàn)，但如果這是保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的唯一方法，只能兩害相權(quán)取其輕。
4.利用RTO入口的新風(fēng)閥適量補(bǔ)充新風(fēng)
通過在RTO入口補(bǔ)入適量新風(fēng)，RTO入口的工藝廢氣風(fēng)量將會(huì)變大，蓄熱床層面積一致的情況下，工藝風(fēng)流經(jīng)陶瓷的速度更快，陶瓷對(duì)工藝氣預(yù)熱效果下降，進(jìn)而減少VOCs在蓄熱床內(nèi)點(diǎn)燃。
