較早應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)式蓄熱器是旋轉(zhuǎn)式的煙氣/空氣預(yù)熱器,其蓄熱體是由金屬(鋼或鋁)波紋板做成。這種系統(tǒng)的蓄熱體也是周期性地被氣流加熱和冷卻,并通過改變轉(zhuǎn)速即可調(diào)節(jié)空氣的預(yù)熱溫度。由于在有機(jī)廢氣的熱力燃燒中溫度的急變和熱負(fù)荷很高,不能采用這種金屬蓄熱體;此外,廢氣凈化不像預(yù)熱空氣那么簡(jiǎn)單,它不僅要預(yù)熱廢氣,而且還要求達(dá)到一定的凈化率。因此,對(duì)這種裝置還必須解決密封問題,即廢氣有可能進(jìn)入到凈化氣中。

理論上這種竄氣可以這樣來避免,即在流動(dòng)方向中,將風(fēng)機(jī)放在蓄熱器之后。但是,當(dāng)廢氣預(yù)熱溫度高時(shí),在技術(shù)上是很難實(shí)現(xiàn)的,而且操作費(fèi)用也隨之大大提高。根據(jù)長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)積累,一方面不斷改進(jìn)動(dòng)密封件;另一方面,特別是當(dāng)進(jìn)入廢氣的區(qū)域旋轉(zhuǎn)到排出凈化氣的區(qū)域之前,中間設(shè)置一個(gè)過渡區(qū)作為沖洗區(qū),這樣可以把殘留于床層內(nèi)未反應(yīng)的廢氣返回到燃燒室進(jìn)行氧化反應(yīng)。目前旋轉(zhuǎn)蓄熱式熱力氧化器已安全、可靠、成功地用于各類有機(jī)廢氣的凈化中。旋轉(zhuǎn)蓄熱式熱力氧化器的優(yōu)點(diǎn)是：

①單臺(tái)式裝置可節(jié)省空間和占地少;

②采用旋轉(zhuǎn)式氣流分配器代替切換閥可省略壓縮空氣;

③操作和維護(hù)成本低、損耗小、操作簡(jiǎn)單;

④因?yàn)槭沁B續(xù)旋轉(zhuǎn),不會(huì)引起壓力波動(dòng);

⑤可適應(yīng)低負(fù)荷或高負(fù)荷的廢氣流量。

旋轉(zhuǎn)蓄熱式熱力氧化器是在旋轉(zhuǎn)式的煙氣/空氣預(yù)熱器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,這種煙氣/空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。圖1(a)為蓄熱體旋轉(zhuǎn);圖1(b)表示蓄熱體靜止,但用旋轉(zhuǎn)的氣體分配器來改變氣體流向。

目前用于有機(jī)廢氣凈化的旋轉(zhuǎn)蓄熱式熱力氧化器有兩種,例如蓄熱體旋轉(zhuǎn)的單床RT和設(shè)有旋轉(zhuǎn)氣體分配器的單床RTO,其示意圖如圖2和圖3所示。

如圖2所示,床層底部分隔為廢氣進(jìn)入?yún)^(qū)和凈化氣出口區(qū),并設(shè)有密封裝置以確保相互不竄氣。床層中部是陶瓷蜂窩塊轉(zhuǎn)子,頂部為燃燒室。為防止未反應(yīng)的廢氣隨蓄熱體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)入凈化氣出口區(qū),當(dāng)蓄熱體旋轉(zhuǎn)到凈化氣出口區(qū)之前,設(shè)有一扇形區(qū)作為沖洗區(qū)。通過蓄熱體的旋轉(zhuǎn),蓄熱體被周期性地冷卻和加熱,同時(shí)廢氣被預(yù)熱和凈化氣被冷卻,其操作原理與典型的兩室RTO完全一樣。這種裝置的旋轉(zhuǎn)速度在1~10r/min,典型的循環(huán)周期為60~180s(相當(dāng)于切換時(shí)間30~90s)。

帶有旋轉(zhuǎn)氣體分配器的單床RTO如圖3所示。實(shí)際上這種裝置也與典型的蓄熱式熱力氧化器構(gòu)造一樣,不過本來三室RTO裝置要用9個(gè)切換閥,而現(xiàn)在只用一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式氣體分配器代替。該裝置的蓄熱體中設(shè)置分區(qū)格板,將蓄熱體床層分為幾個(gè)獨(dú)立的扇形區(qū)。廢氣從底部經(jīng)進(jìn)氣體分配器進(jìn)入預(yù)熱區(qū),使氣體溫度預(yù)熱到接近800℃后進(jìn)到頂部的燃燒室,并完全氧化。反應(yīng)后的凈化氣進(jìn)入冷卻區(qū),將熱量傳給蓄熱體而氣體被冷卻,并通過氣體分配器排出。

通過旋轉(zhuǎn)式分配器連續(xù)地控制氣流流動(dòng)的方向,從而可取代復(fù)雜的切換閥門機(jī)構(gòu),并可消除在閥門切換時(shí)產(chǎn)生的壓力脈沖和波動(dòng)。這種公司設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)蓄熱式熱力氧化器單臺(tái)的處理量為2000~120000Nm3/h,其熱效率和凈化率方面與三室RTO裝置大體相同,但因?yàn)榫o湊的結(jié)構(gòu)而使占地面積僅為三室RTO裝置的一半。