近年来,蓄热式热氧化焚烧炉(RTO)已成为处理工业有机废气的主要技术之一。通过高温空气燃烧技术降低氮氧化物的生成量和减少废气中挥发性有机化合物(VOCs)含量,能有效解决大气污染问题。综述了蓄热式燃烧技术的发展历程以及主要应用领域,分析了蓄热式燃烧技术的2个重要参考指标即压降及热效率。蓄热体是蓄热式热氧化焚烧炉的重要组成部分,其材质密度、形状及尺寸会直接影响VOCs排放量和氮氧化物的生成量。常见的蓄热体材料为陶瓷复合材料,重点分析了LanteComb-H、40×40孔蜂窝陶瓷、25 mm矩鞍环、MLM-180片状组合蜂窝陶瓷蓄热体对RTO设备压力损失和热效率的影响,结果表明LanteComb-H具有压降小、热效率高的优点。提出优化蓄热体结构以解决RTO设备运行过程可能出现的安全隐患是未来研究的热点。

为降低炉内温度,建立冷却水平蛇形管的物理和数学模型,采用Flow Simulation软件对加热过程中冷却铜管温度进行数值模拟。结果表明:水平蛇形管中流体流动类型不同,对铜板壁的冷却效果也不同;由于蛇形管水平放置,冷却铜板四周温度较低,越靠近中心处温度越高;对单相工质水而言,水平蛇形管壁温度沿管长越来越高,但在弯头处略有下降,整体呈现上升的趋势,且壁温随流体流速的减小而增大,在低流速下壁温值增加更加明显。研究结果为实际应用提供了参考。