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废气处理常见部件材料之蓄热体
废气处理常见部件材料之蓄热体

蓄热体,也称为蓄热填充物,是RTO装置中的一个重要组成部分,它相当于一个换热器,即蓄热式换热器。其作用是:当冷的废气通过热的蓄热体时,蓄热体将储存的热量释放,使废气加热到所需的预热温度而蓄热体本身被冷却(冷周期);预热后的气体进入燃烧室,经反应后热的净化气体通过冷的蓄热体时,蓄热体吸收净化气体的热量,使气体冷却而蓄热体本身被加热(热周期)。由此可以看出,蓄热体需要满足以下要求。

(1)耐高温
RTO装置操作温度一般在800~900℃,因此要选用能耐温1200℃左右的材质作为蓄热体。
(2)热容量高
蓄热体的蓄热能力大小主要取决于其质量及其材料的密度和比热容。密度与比热容之积越大,则表示其单位容积的蓄热能力越大,即在达到同样的蓄热量情况下,装置的容积可以做得更小些,因此蓄热体的材料应具体有高密度和高比热容的特性。
(3)传热导热性能好
蓄热体应具有良好的传热性能和优良的导热和热辐射性能,在冷周期时能将热量迅速传递给较冷的废气,而在热周期时又能迅速吸收净化气的热量。
(4)抗震性能佳
因为蓄热体处于周期性的冷却和加热状态,所以保修能抵抗经常冷、热交替的温度变化。若蓄热体不能经受反复的温度变化,则蓄热体就会破碎而堵塞气流通道,从而使床层压降升高,甚至不能操作。
(5)机械强度大
陶瓷材料自身很重,不允许在高温状态下受压而破裂,否则会增加床层的阻力。
(6)稳定性强
蓄热体本身需抗高温氧化和耐化学腐蚀,因为废气燃烧后经常产生SO2、HCl等腐蚀废气。
(7)阻力低、比表面积大
蓄热体的几何结构应具有足够的流通截面积,并使气体分布均匀、阻力降低等特性,并尽可能具有较大的比表面积,以确保蓄热体具有较大的有效传热面积。
(8)价格低廉、使用寿命长
价格和使用寿命一般是相悖的,所以在选用材料的时候需考虑综合性价比。



一般蓄热体的材质为陶瓷。主要有黏土、刚玉、莫来石、锆英石、钛酸铝和堇青石等。通常蜂窝状蓄热体的材料主要是堇青石和莫来石,而球状和一般陶瓷填料蓄热体的材料主要是含铝材质和莫来石。

陶瓷矩鞍环填
该填料价廉,能满足蓄热燃烧净化有机废气的工艺要求,所以仍在RTO装置中使用,但其缺点是阻力较规整填料大,而且填料边缘容易破碎而造成床层空隙被堵塞,从而使床层阻力加大、使用寿命降低。
陶瓷矩鞍环填料为散堆填料,所用的蓄热材料对换热效率起决定性作用,填料在床层的排列具有明显的三维空间序列,气体通过床层的流动呈湍流状态。气体在蓄热室中周期性的反向流动,使蓄热体不断交替地加热和冷却,因而在一定程度上,气流通过床层时并非均匀分布,床层的中心区域未必真正参与热交换,所以对于一定尺寸的陶瓷矩鞍环填料,有一个相应的有效换热面积。按照工程经验,RTO系统为达到95%热效率,需要使用2.44~2.74m床层高度的陶瓷矩鞍环填料(规格25.4mm)作为蓄热体。



陶瓷蜂窝
陶瓷蜂窝填料也称为陶瓷蜂窝柱块,是一种规整填料,填料内部有许多平行贯通的通道,呈薄壁格子状。有多种孔径、厚度可供选择,常用尺寸为150mm×150mm×300mm。





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