蓄热式氧化器用陶瓷蓄热体性能测试及对比

蓄 热式热 氧化 器 （ Ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｏ ｘ ．
Ｒ Ｔ Ｏ茸 热运行外， 还有多余的热量输出， 可将这
些富余 的热量进 行二 次 回收利 用 。
ｉ ｄ ｚ ｅ ｒ ， Ｒ Ｔ Ｏ）是 一 种 用 于 处 理 挥 发 性 有 机 废 气
种 蓄热 体 的性 能 ， 对Ｒ Ｔ Ｏ设 备 的 设 计 具 有 指 导 意 义 。
关 键 词 蓄 热 式 热 氧 化 器 陶 瓷蓄 热 体 热 效 率 压 降
中 图分 类 号
Ｔ Ｑ ０ ５ ２ ． ６
文献标识码
Ａ
文章编号
０ ２ ５ ４ － ６ ０ ９ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ － ０ １ ９ ６ － ０ ３
个周 期 。半个 周 期 结 束 后 ， 阀门切换 ， 含有 Ｖ Ｏ Ｃ
的尾 气先 通过 蓄热 床 Ｂ进 行 预热 ， 然 后 在燃 烧 室 内氧化放 热 ， 最 后 通 过 蓄 热 床 Ａ 进 行 热 交 换 放 热， 放热 完 成 后 ， 洁净 的气 体排 人 大 气 ， 至 此 完成
个 周期 。Ｖ Ｏ Ｃ高 温 氧 化 产 生 的 热 量 除 了满 足
杨振华 ， 男， １ ９ ８ ２年 １ ０月 生 ， 工 程 师 。甘 肃 省 兰 州 市 ， ７ ３ ０ ０ ６ ０ 。
第４ ２卷
第 ２期
化
工
机
械
ｌ ９ ７
表 １ 蓄 热 式热氧 化 器常 用的 蓄热体 及其 性 能指标
日 山
、
司
ຫໍສະໝຸດ Baidu
世 出
气被加热， 至 蓄 热 床 Ｂ床 层 表层 时其 温 度 为 Ｔ ； 空 气通 过 蓄热 床 Ｂ， 该 陶瓷 床 吸 收空 气 所 带 的热
∞加 如∞如 加ｍ 量， 至床 层 底 部 时 温 度 降 至 ， 然后通过切 换∞ 阀
０ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ ０ Ｏ Ｏ ０ ０
１ ９ ６
化
工
机
械
２ ０ １ ５年
蓄 热 式 氧化 器 用 陶瓷 蓄热 体 性 能 测 试 及 对 比
杨振 华 蔡鹏 山 韩 润
（ 天 华 化 工 机 械 及 自动 化 研 究 设 计 院有 限公 司 ）
摘
要
介 绍 了蓄 热 式热 氧 化 器 （ Ｒ Ｔ Ｏ） 主要 使 用 的 几 种 陶 瓷 蓄 热 体 ， 并模拟 Ｒ Ｔ Ｏ设备 的运行 ， 测 试 几
（ Ｖ Ｏ Ｃ ） 的节能 型环 保装 置 ， 考核 Ｒ Ｔ Ｏ装置 的 主要 指标 是热 效率 和 系 统压 降 ， 这 两 项 指 标 都 与所 用
的陶瓷蓄 热体 有密 切关 系 。蓄热体 性能 测试 是在
不 同床层 高度 、 不 同流 速 和不 同 阀切 换 时 间下 测 试不 同 陶瓷蓄 热体 的热 效 率 和 压 降 ， 对 蓄热 式 换 热器 及蓄 热 式 氧化 器 的 设 计 等 具 有 技 术 指 导 意 义 。笔者 模拟 Ｒ Ｔ Ｏ设 备 的运行 ， 对 ４种 陶瓷 蓄热 体 的热效 率 和压降 进行 了测试 。
同时通 过测 压 系统 的测试 可得 到 陶瓷床 在热 态工 作 温度 下 的压 降 Ａ ｐ 。 热 效率 卵的计算 式为 ：
叼＝（ ｈ —Ｔ ｏ ） ／ （ 一 ） （ １ ）
一
瓷蓄热体 的材 料 主要 有 黏 土 、 刚玉 、 莫 来 石 及
堇青石等 ， 常见 的 蓄热 体 形状 主 要 有球 形 、 鞍 环状 、 管状 、 多层板片 （ 或波纹板 ） 和蜂窝状 … 。 目前 蓄 热 式 热 氧 化 器 常 用 的 ４种 蓄 热 体 及 其 性能指标见表 １ 。
换， 就 可 以 连续 测 试 蓄 热 床 Ａ 和 Ｂ 的蓄 热 能 力 ，
蓄 热体 的压 降趋 势
在室温 条件 下 ， 将Ｒ Ｔ Ｏ测试 装 置 的燃 烧 室温 度升至 ８ ５ ０ ℃后 ， 使空 气 流速 分别 为 １ ． ０ 、 １ ． ２ 、
１ ． ５ ｍ ／ ｓ ， 切 换 阀切换 时 间分 别 为 ６ ０ 、 ９ ０ 、 １ ２ ０ 、 １ ８ ０ 、 ２ ４ ０ ｓ ， 测 试 该 条 件 下 左 右 反应 室 的温 度 、 空 气 进／
排 放 。在达 到规 定 的切 换 时 间后 阀切 换 ， 空 气 再
图２ 不 同 空 气 流 速 下 ４种 陶 瓷
从 蓄热 床 Ｂ底 部 进 入 ， 空气被加 热 ， 至 蓄热床 Ａ
床 层顶 层 时 其 温度 为 Ｔ ； 空 气 通 过 蓄 热 床 Ａ， 该 陶瓷床 吸 收空气 所 带 的热 量 ， 至 床 层底 部 时温 度 降至 ， 然 后 通 过 切 换 阀 排 放 。 如 此 周 期 性 切
２ 陶瓷 蓄热 体 的性 能测试
两 床式 Ｒ Ｔ Ｏ测 试 模 拟 装 置 的主 体 结 构 由燃
昌
●
烧室、 两个 陶瓷 蓄热 体蓄热 床 和两个 切换 阀组 成 ，
先 将其 加热 至工 作 温 度再 进 行 测试 。空 气 （ 温 度 为Ｔ ｏ ） 由引 风机 吸人 后从 蓄热 床 Ａ底 部 进 入 ， 空
床 Ａ进 行预 热 ， 然 后在 燃烧 室 内 Ｖ Ｏ Ｃ充 分氧 化放
因陶瓷材 料具 有 良好 的耐 高 温 、 抗氧化、
热； 氧 化 完 成 后 洁净 的气 体 通 过 蓄 热 床 Ｂ冷 凝 ，
将热 量传 递 给蓄热 床 Ｂ后 排人 大 气 ， 此 过程 为半
耐腐蚀 性 能 和 足够 的机 械强 度 ， 且 其 价 格 低 廉， Ｒ Ｔ Ｏ设 备 都 采 用 陶瓷 材 料 作 为 蓄 热 体 。 陶
１ 蓄 热 式 热 氧 化 器
典 型 的两 床式 Ｒ Ｔ Ｏ结 构示 意 图如 图 １ 所示。
Ｒ Ｔ Ｏ启 动前 先 通 过 燃 烧 器 对 燃 烧 室 和 蓄 热 床 进
行 预热 ； 预热 完成 后 ， 含有 Ｖ Ｏ Ｃ的 尾气 进 入 蓄热
图１ 两床 式 Ｒ Ｔ Ｏ 结 构 示 意 图