RCO與RTO系統(tǒng)設(shè)備的區(qū)別、處理效果和投資費(fèi)用對(duì)比
蓄熱式催化氧化RCO、蓄熱式熱力焚燒RTO廢氣治理工藝,是目前能夠?qū)崿F(xiàn)VOCs達(dá)標(biāo)排放的成熟工藝。兩種工藝從去除率、達(dá)標(biāo)能力上來(lái)講是一致的， 但畢竟是兩種截然不同的工藝，在許多方面還是有區(qū)別的。下面對(duì)兩種工藝進(jìn)行比較。
RCO與RTO工藝對(duì)比
一、RCO工藝反應(yīng)溫度低，RTO工藝反應(yīng)溫度高
RCO工藝反應(yīng)溫度一般在300~ 500°C；而RTO工藝反應(yīng)溫度一般在800 ~1000°C (個(gè)別資料提到反應(yīng)溫度760°C,但需增加反應(yīng)停留時(shí)間)。
二、RCO工藝不產(chǎn)生NOx, RTO工藝會(huì)產(chǎn)生NOx
RTO工藝的反應(yīng)溫度比較高，會(huì)將空氣中的氮?dú)獠糠洲D(zhuǎn)化為NOx,并且這一轉(zhuǎn)化率隨著溫度的提高、停留時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)迅速上升，RCO工藝不會(huì)生成NOx。
據(jù)研究:
1）一套20萬(wàn)m3/h處理量的RTO設(shè)備，其NOx排放量約等于一臺(tái)35t/h 的燃煤流化床鍋爐。
2）在930°C時(shí),在空氣氣氛下，N2和02反應(yīng)生成的熱力型NOx平衡濃度可以達(dá)到210ppm(265mg/m3 )，如果停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，生成的NOx還會(huì)進(jìn)一步增加。
3）《蓄熱燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理 工程技術(shù)規(guī)范》
5.5.1 一般規(guī)定：在一般規(guī)定中，對(duì)治理工程處理后可達(dá)到的排放水平以及凈化設(shè)備運(yùn)行過(guò)
程中的環(huán)境保護(hù)要求、監(jiān)測(cè)要求等進(jìn)行了原則性的規(guī)定。關(guān)于凈化系統(tǒng)產(chǎn)生的二次污染物的控制在規(guī)范6.4中進(jìn)行了規(guī)定。在此，需要指出的是，RTO處理為高溫燃燒，在此過(guò)程中,有可能會(huì)生成NOx，需要對(duì)其凈化予以考慮，具體排放要求執(zhí)行***家或地方的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。基于此，如果采用RTO工藝治理VOCs,后續(xù)要采取脫硝措施。
三、 RCO工藝不產(chǎn)生嚦英，RTO工藝處理含氯廢氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生二嗯英
1.RCO工藝不產(chǎn)生二唔英
RCO工藝作為VOCs治理的主流技術(shù)，也是目前能夠?qū)崿F(xiàn)VOCs達(dá)標(biāo)排放的成熟技術(shù)。但許多業(yè)主，甚至環(huán)保從業(yè)人員，對(duì)催化氧化過(guò)程中是否生成二嗯英顧慮重重，尤其碰到廢氣中含有鹵素、芳烴等物質(zhì)時(shí)，在選用催化氧化技術(shù)時(shí)就會(huì)更加慎重。其實(shí),用催化氧化技術(shù)處理VOCs廢氣，基本不用擔(dān)心生成二嗯英,如果催化劑配伍當(dāng)中配置分解二嗯英催化劑，就更不用擔(dān)心二嗯英問(wèn)題。
二嗯英又稱二嗯因,屬于氯代三環(huán)芳烴類化合物,是由200多種異構(gòu)體、同系物等組成的混合體。其毒性比氯化鉀、砒霜強(qiáng)得多。是非常穩(wěn)定又難以分解的一級(jí)致癌物質(zhì)。二嗯英中毒性強(qiáng)的是2，3, 7, 8-四氯二苯并二嗯英,
其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
化學(xué)結(jié)構(gòu)式
英文縮寫為TCDD
二唔英主要來(lái)自垃圾焚燒、農(nóng)藥及含氯有機(jī)物的高溫分解或不完全燃燒。含有氯仿、氯甲烷、氯乙烷等低碳氯代烴的有機(jī)廢氣在催化氧化過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二嗯英。其理由是：
(1)催化氧化的溫度較低，在300-500°C之間。
(2)催化氧化的機(jī)理與直接燃燒(熱力)燃燒不同。它是反應(yīng)物分子(包括氧分子)被吸附在催化劑的活性中心上得到活化、解離、重組、脫附，主要的過(guò)程都在催化劑表面上完成，受催化劑表面結(jié)構(gòu)控制。
(3)低碳氯代烴濃度很低，氧很豐裕的情況下，C-O、H-O、H-CI結(jié)合的活性遠(yuǎn)***于C-C、C-CI的結(jié)合。一個(gè)碳，兩個(gè)碳的小分子，連接成氯代三環(huán)芳烴類結(jié)構(gòu)是不***可能的。
可能產(chǎn)生二嗯英的必須條件:
(1)含高濃度氯代烴，貧氧(氧不足)，高溫。如垃圾焚燒：垃圾中往往含有氯的塑料制品；燃燒物的中間易處于貧02層。高濃度、貧02是必要條件。高溫裂解屬自由基反應(yīng)機(jī)理, C-C鍵容易連接起來(lái)。
(2)如果廢物或廢氣中含有氯代苯類如：氯苯、二氯苯等，濃度比較高，在貧02條件下，不完全分解，易生成嗯英。
從上述二嗯英的定義、生成機(jī)理、催化氧化反應(yīng)機(jī)理等分析可知，用催化氧化技術(shù)對(duì)VOCs進(jìn)行治理，不必?fù)?dān)心二嗯英的問(wèn)題。如果催化劑配伍中配置了分解二嗯英的催化劑，廢氣出口二嗯英的達(dá)標(biāo)就更有保證！
2. RTO工藝在處理含氯廢氣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二唔英
RTO工藝在處理含氯廢氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生二嗯英。如果要消除處理后廢氣中的二二嗯英，需要在二燃室將廢氣加熱到> 1100°C，停留時(shí)間> 2s，然后采用急冷技術(shù)，將廢氣溫度從600°C迅速降溫至150以下，這個(gè)時(shí)間不能超過(guò)2s，從而破壞二囈英再度合成的溫度區(qū)間，消除二嗯英。
四、RCO工藝投資低，RTO工藝投資高
處理同樣規(guī)模的有機(jī)廢氣，設(shè)備配置水平相同，應(yīng)用RCO工藝投資低于應(yīng)用RTO工藝的投資，一般為RTO工藝投資的80%。
有人認(rèn)為，RCO工藝相比RTO工藝，多了價(jià)格高昂的催化劑，為什么反而投資低？原因如下：
1) RCO工藝反應(yīng)停留時(shí)間比RTO短得多，約為1/5，因此設(shè)備體積小得多；
2) RTO工藝需配備脫硝設(shè)施；
3)針對(duì)含氯廢氣, RTO工藝需增加急冷裝置；
4) RTO工藝需配備燃料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施；
5) RTO工藝需采用耐高溫的材質(zhì)；
6)針對(duì)含氯廢氣，RTO工藝需解決高溫氯腐蝕問(wèn)題，會(huì)***幅度增加設(shè)備投資。
五、RCO 工藝運(yùn)行費(fèi)用低，RTO工藝運(yùn)行費(fèi)用高
RCO工藝因?yàn)榉磻?yīng)溫度低，與外界熱量交換比較少,熱損失小，需要補(bǔ)充的外加熱源相應(yīng)就比較小，因此運(yùn)行費(fèi)用低。
六、RCO工藝沒(méi)有明火，安全性高; RTO工藝明火燃燒，風(fēng)險(xiǎn)高
RCO是無(wú)焰催化氧化反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有明火，采用防爆電加熱器作為補(bǔ)充熱源；RTO是明火燃燒，風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。
2019年7月1日實(shí)施的《制藥工業(yè)***氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37823- -2019) 、《涂料、 油墨及膠粘劑工業(yè)***氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37824-2019)、《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB37822-2019) 等,均提出了高溫產(chǎn)生氮氧化物的問(wèn)題、含氯廢氣產(chǎn)生:二唔英的問(wèn)題等。
綜上所述，RTO工藝存在的問(wèn)題是二次污染(NOx、二嗯英等) , 同時(shí)存在投資***、運(yùn)行費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題。相信隨著整個(gè)社會(huì)對(duì)廢氣治理行業(yè)的關(guān)注、認(rèn)知的提高、行業(yè)的自律、監(jiān)管的到位，RCO工藝將會(huì)在越來(lái)越多的廢氣治理***域發(fā)揮作用。
