山蓝环境：VOCs有机废气的处理技术RTO和RCO有什么区别
2025-03-27
2024官网升级中！现在您访问官网的浏览器设备分辨率宽度低于1280px 请使用高分辨率宽度访问。
发布时间：2024-11-05 阅读次数：290
常用的VOCs有机废气处理技术有吸附法、吸收法、高温焚烧和催化燃烧、冷凝法、生物处理法和多种技术组合等，这些技术对废气的组分、浓度、温度、湿度和风量等也有不同要求，所以，我们应从技术可行性和经济实用性多个方面来考虑应该选择哪种合适的处理技术。本文将从VOCs有机废气的不同浓度来告诉大家有哪些不同的处理工艺。
对于高浓度（高于10000ppm）的VOCs有机废气，一般先采用冷凝技术将废气中大部分的有机物进行回收，降浓后的有机物再采用其他技术进行处理。有些废气中的VOCs浓度虽然很高，但没有回收价值，或回收成本太高，利用直接燃烧法会更加适用，如炼油厂尾气的处理等。
对于低浓度（低于1000ppm）的VOCs有机废气，可以选择吸附浓缩后处理技术、吸收技术、生物技术等来处理。在多数情况下，需要采用组合工艺进行深度净化。近年来，吸附浓缩技术（固定床或沸石转轮吸附）在低浓度VOCs的治理中得到了广泛应用。根据实际情况，既可以对废气中价值较高的有机物进行冷凝回收，也可以采用催化燃烧或高温焚烧工艺进行销毁。
在吸收技术中，采用有机溶剂为吸收剂的治理工艺由于存在安全性差和吸收液处理困难等缺点，目前己较少使用。采用水吸收目前主要用于废气的前处理，如去除漆雾和大分子高沸点的有机物、去除酸碱气体等。另外，对于水溶性高的有机废气，可采用生物滴滤法和生物洗涤法，水溶性稍低的可采用生物滤床。
对于中等浓度的VOCs有机废气，当无回收价值时，一般采用催化燃烧（CO/RCO）和高温燃烧（TO/RTO）技术进行治理。在该浓度范围内，催化燃烧和高温燃烧技术的安全性和经济性是较为合理的，因此是目前应用最为广泛的治理技术。
蓄热式催化燃烧（RCO）和蓄热式高温燃烧技术（RTO）在近几年得到了广泛的应用，随着工艺和技术的升级，这两种技术不仅降低了投入和运行成本，而且还可对浓度较低的VOCs进行处理。当废气中的有机物具有回收价值时，采用“活性炭/活性炭纤维吸附+水蒸气/高温氮气再生+冷凝工艺”对废气中的有机物进行回收，从技术经济上进行综合考虑。如果废气中有机物的价值较高，回收可产生效益，那么运行费用也会随之降低，吸附回收技术也常被用于废气中较低浓度有机物的回收。对于水溶性高的VOCs（如醇类化合物），也可采用吸收法回收溶剂。
根据下图所示，不同单元治理技术所适用的有机物浓度和废气流量的大致范围，对于废气流量，图中给出的是单套处理设备最大处理能力和比较经济的流量范围。当废气流量较大时，可以采用多套设备分开进行处理。
由图可知，“吸附浓缩+脱附排气高温焚烧/催化燃烧组合”适合大风量低浓度VOCs废气处理；“生物法”适合中等风量较低浓度VOCs废气处理；“吸附法”适用于小风量低浓度的VOCs废气处理；“活性炭/活性炭纤维吸附溶剂回收”适用于中大风量中低浓度VOCs废气处理；“催化燃烧法、高温燃烧治理技术”适用于中小风量中高浓度VOCs废气处理；“冷凝回收法”适用于中低风量高浓度VOCs废气处理。
高浓度VOCs废气一般都不能只靠单一的技术来进行治理，都是利用组合技术来进行有效的治理，如采用冷凝回收+活性炭纤维吸附回收技术等。废气温度也是考虑的因素之一，吸附法要求气体温度一般低于40℃，如果废气温度比较高时，吸附效果会显著降低，因此应该首先对废气进行降温处理或不采用此技术。
燃烧法中当气体温度比较高，接近或达到催化剂的起燃温度时，由于不再需要对废气进行加热，即使有机物浓度较低，采用催化燃烧技术是最为经济的（当废气温度达到或超过催化剂的起燃温度时，可以采用直接催化燃烧技术进行治理，如漆包线生产尾气的治理等）。
废气的湿度对某些技术的治理效果的影响也是非常大的，如吸附回收技术，活性炭、沸石和活性炭纤维在高湿度条件下（如高于70%）对有机物的吸附效果会明显降低，因此应该首先对废气进行除湿处理或不采用此技术。
常见VOCs控制技术的优缺点比较：
| 控制技术设备 | 优点 | 缺点 | |
| 吸附技术 | 固定床吸附系统 | 初设成本低、能源要求低、适合各种污染物、去除臭味效率高 | 无再生系统时吸附剂需经常更换、不适合高浓度废气、废气湿度大时吸附效率低、不适合含颗粒物状废气，对废气预处理要求高、热空气再生时有可能发生火灾、对某些化合物（如酮类、苯乙烯）吸附时受限 |
| 旋转式吸附系统 | 结构紧凑，占地面积小；连续操作，运行稳定；床层阻力小；适用于低浓度、大风量的废气处理；脱附后废气浓度浮动范围小 | 对密封件要求高，设备制造难度大、成本高；无法独立完成处理废气，需要与其它废气处理装置组合使用；不适用于含颗粒物状废气，对废气预处理要求高 | |
| 吸收技术 | 吸收塔 | 工艺简单，设备费用低；对水溶性有机废气处理效果佳；不受高沸点物质影响；无耗材处理问题 | 净化效率较低；耗水量大，排放大量废水，造成二次污染；填料吸收塔易阻塞；存在设备腐蚀问题 |
| 燃烧技术 | TO | 适用范围广；处理效率高，可达95%以上；设备简单 | 操作温度高，处理低浓度时运行成本高；处理含氮化合物时可能造成烟气中氮氧化物超标；不适合含硫、卤素等化合物的治理；处理低浓度VOCs时燃料费较高 |
| CO | 操作温度较直接燃烧低，运行费用低；相较于TO，燃料消耗量少；处理效率高（可达95%以上） | 催化剂易失去活性（烧结、中毒、结焦），不适合含有硫、卤素等化合物的净化；常用贵金属催化剂价格高；有废弃的催化剂处理问题；处理低浓度VOCs时燃料费用高 | |
| RTO | 热回收效率高（>90%），运行费用低；净化效率高，可达95%-99%以上；适用于高温气体 | 陶瓷蓄热体床层压损大且易阻塞；低浓度VOCs处理时燃料费用高；处理含氮化合物时可能造成烟气中的氮氧化物超标；不适合处理易自聚化合物（苯乙烯等），其会发生自聚现象，产生高沸点交联物质，造成蓄热体堵塞；不适合处理硅烷类物质，燃烧生成固体尘灰会堵塞蓄热陶瓷或切换阀密封面 | |
| RCO | 操作温度低，热回收效率高（>90%），运行成本较RTO低；高效去除率，可达95%-99%以上 | 催化剂易失去活性（烧结、中毒、结焦），不适合含有硫、卤素等化合物的净化；陶瓷蓄热体床层压损大且易堵塞；处理含氮化合物时可能造成烟气中的氮氧化物超标；常用贵金属催化剂成本高；有废弃催化剂处理问题；不适合处理易自聚、易反应等物质（苯乙烯等），其会发生自聚现象，产生高沸点交联物质，造成蓄热体堵塞；不适合处理硅烷类物质，燃烧生成固体尘灰会堵塞蓄热陶瓷或切换阀密封面 | |
| 生物技术 | 生物处理系统（生物滤床、生物滴滤塔、生物洗涤塔等） | 设备成本低，操作简单；除更换填料外不产生二次污染；对低浓度恶臭异味去除率高 | 不适合处理高浓度废气；普适性差，处理混合废气时菌种不宜选择或驯化；对PH控制要求高；占地面积大，滞留时间长，处理负荷低 |
| 其它组合技术 | 沸石浓缩转轮+RTO/CO/RCO | 去除效率高；适用于大风量低浓度废气；比较节省燃料费用；运行费用低 | 处理含高沸点或易聚合化合物时，转轮需定期处理和维护，转轮寿命短；处理极低浓度的恶臭异味废气，运行费用较高 |
| 活性炭+CO | 适用于低浓度废气处理；一次性投资费用低，运行费用低；净化效率可达90%以上 | 活性炭或催化剂需定期更换；不适合处理含颗粒物状、含硫、卤素、重金属、油雾以及高沸点、易聚合化合物的废气；若采用热空气再生，不适合环己酮等酮类化合物的处理 | |
| 冷凝+吸附回收 | 回收率高，有经济效益；适用于高沸点、高浓度废气处理；低温下吸附处理废气安全性高 | 单一冷凝要达标需要到很低的温度，能耗高；净化程度受冷凝温度限制，运行成本高；需要有附设的冷冻设备，投资大、能耗高，运行成本高 | |
由此可见，采用多技术组合可以处理成分更复杂的废气，但无论是采用单一的VOCs处理工艺或采用多种技术组合，都要根据实际工况、能耗和运行成本来作对比分析。
