目前VOCs 废气有多种处理方法，主要包括冷凝回收、高沸点溶剂吸收、活性炭吸附、焚烧处置等。根据VOCs 废气产生特点及经济性，RTO(蓄热室氧化器)技术具有净化效率高、污染物分解彻底、换热效率高、节能、阻力低、风机装机功率小等优点，对处理VOCs 有着较广泛的应用前景。
RTO（蓄热式热氧化炉）
与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比，具有热效率高(大于等于90%)、运行成本低、能处理大风量低浓度(相对于废气排放而言)。RTO 装置有两室、三室以及多室装置，两室RTO 装置VOCs 的去除率在95% ~ 98%，三室RTO装置VOCs 去除率可达到98%以上。
1、RTO 原理
两室RTO 没有吹扫工序，在进行阀门切换时，部分VOCs 废气没有经过处理直接排放，从而降低了VOCs 的去除效率。多室RTO 是在废气量非常大的情况下，为保证废气进气的均匀性，增加了同时进气和出气的蓄热室数量。目前三室RTO 是主流实用装置,较好的兼顾了效率和投资成本。
三室RTO 运行原理
三室RTO 主体结构由燃烧室、三个陶瓷填料床和六个切换阀组成，当有机废气进入陶瓷床1 后，陶瓷床1 放热，有机废气被加热到一定温度后进入燃烧室燃烧，同时产生的高温气体通过陶瓷填料床2，陶瓷床2 吸热蓄热，高温气体被填料床2 冷却后，经过切换阀门排放，填料床3 进行吹扫，以保证原进入填料床3 而未反应的废气进入燃烧室燃烧，而不是直接排放。
经过一段时间后，阀门切换，废气从填料床2 进入，填料床2 放热，填料床3 蓄热，填料床1 进行吹扫；然后在填料床3 进气，填料床1 蓄热，填料床2 进行吹扫；这样周期性地切换，就可连续处理有机废气。
三室RTO 运行原理
2、RTO 安全预处理措施
由于RTO 装置常采用明火进行工作，容易产生爆炸事故，是使用RTO 装置比较关心的问题。废气的安全预处理措施主要包括：
(1) 浓度控制：为安全起见，防止爆炸或火灾，废气中VOCs 的浓度通常应控制在25% LEL(爆炸浓度下限)以下；
(2) 回火控制：为防止回火，在设计管道尺寸时应使废气的最低流速始终大于回火速度，而且选取适当的安全系数；
(3) 安全措施：可以采取设置文丘里阻火器、回火防止器、安全液封、空气稀释、无回火喷射等安全控制措施；
(4) 报警连锁：设置爆炸或回火报警仪及安全联锁控制系统。
3、RTO 装置的优缺点
RTO 装置经过多年的运行及改进发展，表现的优点主要有：
(1) 几乎可以处理所有含有机化合物的废气,可以处理风量大、浓度低(相对于直燃焚烧炉)的有机废气；
(2) 可以适应废气中VOCs 的组成和浓度的变化、波动；
(3) 对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感；
(4) 在所有热力燃烧净化法中热效率最高( > 90%);(5)在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃烧而实现自供热操作；
(5) 净化效率高( 三室> 98%, 两室95% ~98%)，维护工作量少，操作安全可靠；
(6) 有机沉积物可周期性地清除,蓄热体可更换；
(7) 整个装置的压力损失较小(RTO 装置系统总压力损失一般<3 000 pa，随所用蓄热体的结构类型、气体速度而变)，装置使用寿命长。
主要缺点有：(1)装置重量大(因为采用陶瓷蓄热体)、容积大；(2)要求尽可能连续操作；(3)投资费用相对较高；(4)对于大风量、低浓度废气而言，运行费用仍然偏高；(5)存在一定的火灾爆炸风险，国产仪表质量不过关，国外品牌价格贵。
4、RTO 运行中出现的问题
（1）处置含石油醚废气的RTO装置和处置含异丙醚废气的RTO 装置发生过多次爆炸事故，虽然处理浓度明显低于爆炸下限。根据RTO调研情况分析，石油醚和异丙醚具有闪点低、挥发性强的特点。因此，RTO 处理VOCs 废气，须关注低闪点物质(石油醚、异丙醚、乙醚、环己烷等)；建议低闪点VOCs不进入RTO 处理装置，单独采用碳纤维吸附方式处理。
（2）RTO 装置运行控制参数比较单一。目前主要监控的运行参数为燃烧室温度，进气VOCs 浓度在线监测仪器反馈的数据不准确，从而不能预先确定助燃燃料的助燃量，这就造成燃烧室温度出现波动。在VOCs 浓度过高时出现燃烧室温度过高现象，可能会造成蓄热体的破坏，降低RTO 装置的使用寿命。目前RTO国产仪表质量不过关，大多不能够满足运行管理要求。
（3）采用RTO 装置处理VOCs 废气单位多为危化品生产或使用企业，使用过程中特别担心出现爆炸。由于RTO 装置的运行研究、设计规范和在线监控数据比较欠缺，出于安全考虑，目前RTO 装置运行企业对接入VOCs 废气的类别及浓度比较保守。
5、RTO 运行经验参数
根据调研情况及相关资料，三室式RTO 装置可以兼顾到处理效率和经济性要求；一般设计废气处理风量为10 000 ~ 30 000m3 / h 时，占地面积、设计、材料要求、设备安装、运行控制等方面比较适用，特别小风量和大风量都不适合采用三室式RTO。
RTO 装置年运行费用一般在几十万到几百万之间，助燃燃料为天然气或柴油或废溶剂。要求进入RTO 装置的VOCs 废气浓度在1 000 ~8 000 mg/m3 才具有明显的经济可行性；据相关资料分析，VOCs 浓度达到2 000 mg/ m3 以上时，RTO 装置不使用助燃燃料也可正常运行。故为配套RTO 装置的正常稳定运行，必须对收集VOCs 的收集系统进行密闭、合理、系统化设计，进而保证综合进入RTO 装置的VOCs 废气浓度在合适的范围内。
RTO 装置设计燃烧室温度在850℃ 以上，实际运行温度在720℃以上，在保证VOCs 去除率的前提下，适当降低燃烧室温度可以减少助燃燃料使用量，降低运行费用。RTO 装置热利用效率在90% 以上，三室RTO 的VOCs 去除率可达到99% 以上。RTO整个系统的压力损失一般小于3 000 Pa。
通过对RTO(蓄热式热氧化炉)装置的分析，了解其原理、优缺点、存在问题，为RTO 装置的改善、建设和运营提供参考。RTO具有VOCs 去除率比较高，自动化程度高，运行操作管理方便等优点，但同时也有一定的限制约束条件。
从安全性、经济性和VOCs 去除效果方面考虑，RTO 装置比较适合处理VOCs 浓度为1 000 ~ 8 000mg/ m3 的废气；浓度过低，去除效率降低，且需要较多的助燃燃料，经济性降低；浓度过高，超出RTO 设计温度，容易破坏蓄热体，甚至出现火灾事故。三室式RTO 装置（废气处理量为10 000 ~30 000 m3 / h）可以兼顾到处理效率和经济性要求，一种可靠适用的VOCs 废气处理方法。
文章转载于：北极星VOCs在线