旋转式RTO的心脏

旋转式RTO的心脏--橡胶接触密封式旋转配气阀挥发性有机物，常用VOCs表示，它是VolatileOrganicCompounds三个词第一个字母的缩写，根据世界卫生组织（WHO）的定义，VOCs（volatileorganiccompounds）是在常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物。在我国，VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10Pa且具有挥发性的全部有机化合物。通常分为非甲烷碳氢化合物（简称NMHCs）、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的贡献。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。VOCs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物，主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。面对日益严重的大气污染问题，VOCs不仅造成环境问题，还危害着大家的身体健康。而VOCs组份复杂，处理难度较大，市场上现在有很多种处理方法，但是最有效最彻底的解决办法就是采用蓄热式焚烧技术RTO进行处理。现在市场上RTO主要有床式和旋转式两种，床式有两床和三床（或者多床式），但是随着环保要求越来越严格，两床式因为不能达标基本已经被淘汰。三床式是在两床式的基础增加了一个室，三个室中的2个室工作，另外1个室进行吹扫清理，解决了蓄热区域的未经氧化反应的原始废气被带出去的问题。由于三室RTO废气入口阀和干净气体出口阀是同时启动，在交替工作中有极短的废气进气和出气直接短路的过程，造成少量废气与净化气一同排出，因此三床式RTO切换峰值净化效率为95%左右。从总体上看，在要求不是很严格的情况下，三床式RTO是可以满足现在高标准的环保处理要求的。对于床式RTO，理论上可以直接更多的增加氧化室的数量可以提高废气的净化效率，但是设备的投资成本会增加很多。在床式RTO的结构基础上，技术迭代进步出一种12室的RTO，这种12室的RTO蓄热室采用圆形布局，并使用了一个旋转配气阀取代了所有的提升切换阀，因此取名为“旋转式RTO”。旋转式RTO相比于传统的床式RTO的优点在于采用旋转配气阀后12个室交替工作，气流分配平稳均匀，进气、排气连续、管道压力波动小，同时旋转配气阀相比提升切换阀故障率大大减小。旋转式RTO采用圆形布局后还具有体积小、能源消耗低的特点，成为运用最广的处理设备。净化效率和热效率是旋转式RTO重要工作指标，而旋转配气阀是RTO设备中决定这两个指标的关键部件，是旋转式RTO的心脏，是核心中的核心。净化效率和热效率的提升关键在于提高旋转配气阀的密封性。旋转阀主要分为定子和转子，定子静止不动，转子在变频电机的带动下匀速转动，均匀的将气体分配到进气区、出气区、吹扫区和死区。旋转式分配阀因为密封方式不同，有橡胶接触式密封和风幕式密封。风幕式密封旋转配气阀诞生于八十年代初，如图1所示，进气区、出气区、吹扫区和死区之间布置了均匀的小孔，小孔中吹出高压空气形成风幕，由风幕密封废气和净化气。这种密封方式对于结构件的精确度要求极高，一般采用铸铁件精密加工制造。因此增加了调试的难度，一般工厂一次调试完成后再次维修时，无法保证能够形成有效的风幕。同时由于吹气小孔之间存在间隙，在风幕的根部不能形成面密封，因此采用这种旋转配气阀的RTO净化效率最高也只能达到95%。图12006年日本公司成功的改进了旋转配气阀的密封结构，制造出橡胶接触式结构密封的旋转配气阀。如图2所示，旋转阀转子的密封平面采用聚四氟乙烯材料，定子的密封条采用耐温的硅橡胶，运行过程中定子上下橡胶密封条紧紧夹住转子上的紧密板，独特的密封结构使密封性能大大提高。采用橡胶结构密封旋转配气阀的RTO净化效率高达99.6%。图2由于我国现阶段执行了全世界最严格的VOC废气排放标准，这就要求RTO的净化效率必需达到99%以上，甚至更高。目前在汽车涂装、橡胶密炼、电子蚀刻等领域普遍采用沸石转轮对入口废气进行浓缩，浓缩比越大，废气浓度越高、气量越小，越有利于后面选用更小的、能耗更低的RTO，RTO净化效率的提升使得废气入口浓度可以提高，有利于废气余热回收和系统整体降低能耗。因此我国旋转RTO制造企业必需尽快掌握和选择使用橡胶接触密封式的旋转配气阀，提升旋转RTO的产品品质。