廢氣焚燒爐（RTO）各部件腐蝕分析與選材

化工廠、試劑廠、藥廠、食品加工廠等，每天都會排出大量的有機廢氣，有機廢氣對大氣和人類危害很大，不能直接排放，但由于成分復(fù)雜又不好回收利用，所以一般采用焚燒的方式轉(zhuǎn)化為潔凈的二氧化碳和水。

近年來，有機廢氣焚燒設(shè)備高速發(fā)展，其中以RTO蓄熱式焚燒爐最為火爆。作為一種高效的有機廢氣處理設(shè)備，RTO蓄熱式熱力焚化爐從引風(fēng)機到蓄熱室，到煙囪排放，以及過程中的切換閥和燒嘴，到處都充滿了廢氣或尾氣的腐蝕，腐蝕介質(zhì)包含氯化物、硫化物、各種有機小分子以及高含水混合物的腐蝕等，制約了設(shè)備選材的進程。

 

北京志盛威華集團專業(yè)研究RTO焚燒處理設(shè)備的腐蝕，并針對性的研發(fā)推出ZS-1034耐酸堿防腐涂料、ZS-711無機防腐涂料、ZS-811耐高溫防腐涂料、ZS-821陶瓷防腐涂料、ZS-822復(fù)合陶瓷高溫防腐涂料、ZS-1021高溫封閉涂料、ZS-1041煙氣防腐涂料等一系列產(chǎn)品，滿足RTO爐不同位置的耐腐蝕防護需求，為焚燒設(shè)備穩(wěn)定順利運行提供有效保障。

RTO蓄熱式焚燒爐又稱再生熱氧化分解器（Regenerative Thermal Oxidizer）。該技術(shù)是將有機廢氣加熱，達到高溫條件后直接氧化分解成 CO2 和 H2O從而處理廢氣污染物，并回收分解時產(chǎn)生的熱量，是一種處理中高濃度有機廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。

有機廢氣先經(jīng)過濾器粗濾后，通過引風(fēng)機輸入蓄熱室進行升溫，升溫前廢氣溫度為常溫，設(shè)備的腐蝕主要取決于腐蝕離子種類含量，以及含水量大小，腐蝕形式有：點腐蝕、化學(xué)腐蝕、冷凝液電化學(xué)腐蝕等。ZS-1034耐酸堿防腐涂料采用酚醛氟碳復(fù)合樹脂，同時嫁接多種官能團，并利用高穩(wěn)定耐磨骨料偶聯(lián)填充，形成協(xié)同防護作用，將多種介質(zhì)一律阻擋在金屬基材之外，同時涂層的高惰性和高致密膜使帶電離子無法破壞其結(jié)構(gòu)，可以很好的解決這些部位（進氣管道、過濾器、引風(fēng)機等）的腐蝕。

 

廢氣進入蓄熱室吸收蓄熱體中存儲的熱量，然后進入焚燒室進行燃燒，燃料一般選用天然氣，燃燒后有機成分被徹底分解為CO2和H2O。分解后的廢氣進入另一個蓄熱室進行熱交換，熱量被蓄熱體吸收，隨后排放。

燃燒室內(nèi)主要是高溫火焰燒蝕和氯離子等介質(zhì)對爐壁的高溫腐蝕破壞，ZS-822復(fù)合陶瓷高溫防腐涂料將硅氟改性樹脂作為成膜物質(zhì)，加入釔系稀土微粉、復(fù)合α—陶瓷微粉、碳化硅等在封閉高溫下二次煅燒加工作為涂料填料。涂層耐溫可以達到1400℃，附著力好，硬度高可達到7H，涂層整體光滑自潔，抗沖擊強度高，可長期耐酸堿腐蝕，尤其是氯離子、氟離子等介質(zhì)的高溫腐蝕。

蓄熱室內(nèi)的腐蝕分高溫氧化腐蝕和高溫下特殊離子的腐蝕、偏流造成的熱應(yīng)力腐蝕以及燃燒過程中氧化還原交替性腐蝕，此類腐蝕用ZS-811耐高溫防腐涂料或ZS-821陶瓷防腐涂料可解決。此外，在蜂窩陶瓷蓄熱體上，可涂刷ZS-722耐酸導(dǎo)熱防腐涂料或ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料增強陶瓷的蓄熱能力，提高換熱效率，減小蓄熱體的體積，并可提高其抗熱震穩(wěn)定性。

此外，廢氣中含有大量粉塵顆粒，循環(huán)熱交換部件會被高溫氣流沖刷磨損，尤其是切換閥的頻繁動作磨損較快，積攢到一定程度會出現(xiàn)閥門密封不嚴(yán)、動作速度慢等問題，會極大地影響使用性能。ZS-1031耐磨防腐涂料以無機-有機互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物作為成膜溶液，以純無機陶瓷為填料，涂層飽滿光滑表面摩擦阻力小，陶瓷粉末填料抗沖擊好，硬度強度大，耐溫可達到600℃。涂料中成膜物質(zhì)與無機填料混合后，固化后，交聯(lián)致密，玻璃相穩(wěn)定，形成較好的整體防腐蝕涂膜，其中填料中相對較大的陶瓷粉料作為支架抗沖擊抗撞擊，相對粒徑較小的填料作為填充抗摩擦。因此，切換閥可涂刷ZS-1031耐磨防腐涂料進行防護。

為了提高熱能利用率還可在 RTO 焚燒爐后設(shè)置換熱器加強余熱利用，為了解決換熱管、換熱片、導(dǎo)熱管、高溫模具、裂解管、發(fā)熱器、散熱片等設(shè)備器件上，既要在高溫酸堿介質(zhì)耐腐蝕防結(jié)焦還要有很高的紅外輻射率和高傳熱性，志盛威華公司研發(fā)人員以涂層高傳導(dǎo)熱、紅外強熱輻射為基礎(chǔ)，研發(fā)出耐高溫、耐酸堿、高導(dǎo)熱、高自潔性的ZS-722耐酸導(dǎo)熱防腐涂料。以志盛威華特制螯合的嫁接無機—有機耐高溫成膜溶液，該成膜溶液以硅酮樹脂、鈍化的鋁溶膠螯合而成的無機改性成膜溶液，耐溫高，成膜性好附著力高，導(dǎo)熱好，克服了高分子成膜溶液導(dǎo)熱系數(shù)低的缺點。涂料中填料有碳化硅、導(dǎo)熱石墨、氮化硼、碳化鋁、石墨碳管、三氧化鉻、氯化鋁高溫研磨合成，構(gòu)造成一個導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)，這些填料導(dǎo)熱系數(shù)高，表面能低不沾灰塵、耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，長時間耐酸堿，硬度高耐磨，使用壽命長。換熱器涂刷ZS-722耐酸導(dǎo)熱防腐涂料或ZS-1021高溫封閉涂料進行防護后，不但解決高溫酸堿腐蝕，又提高了換熱效率。

燃燒后的廢煙氣經(jīng)過蓄熱室蓄熱后，或者經(jīng)過換熱器回收余熱后，經(jīng)過增壓風(fēng)機抽入環(huán)保設(shè)備中進行簡單的除塵和脫硫，然后流入尾氣排放管道，最后經(jīng)煙囪排放。ZS-1041煙氣防腐涂料以無機硅改性樹脂嫁接有機聚合物為成膜溶液，以納米硅微粉、碳化硅、氮化硼、細晶氧化鋁、鱗片石墨、超細氧化鋅、氧化鈦、陶瓷微珠、微粉氧化鋯等作為功能填料。涂料各組分的相互作用和協(xié)同效應(yīng)工作原理，使涂層具有表面能低、耐腐蝕性高，硬度高，與基體結(jié)合力大等綜合優(yōu)異性能。ZS-1041成功研發(fā)應(yīng)用，涂層的驚人的抗高溫?zé)煔?、抗煙囪煙道冷凝水腐蝕效果，耐溫高、硬度高耐磨、耐酸耐堿、防焦油粘附、膨脹系數(shù)好，壽命可以長達10年以上。

 

RTO焚燒處理的氣體介質(zhì)多為具有強腐蝕性，北京志盛威華公司指出，整個RTO系統(tǒng)設(shè)備的抗腐蝕能力會嚴(yán)重影響RTO整條線的使用壽命。開發(fā)應(yīng)用高品質(zhì)的防腐材料來適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境是延長廢氣爐使用壽命最有效的辦法，這也是今后RTO焚燒爐技術(shù)持續(xù)發(fā)展中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。