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RTO蓄热体设计计算:材料选用分析

返回列表 来源: 恒峰蓝环境 发布日期: 2020-06-09 09:05:44

RTO蓄热体设计计算材料主要有陶瓷和金属两种。金属类蓄热体如钢、铝等材料只能用于低温或中等温度的场合。由于RTO装置的操作温度较高,因此不能用金属材料。陶瓷材料具有优良的耐高温、抗氧化、耐腐蚀的性能,以及具有足够的机械强度和价廉等优点,其性能基本上都能满足RTO的要求,所有RTO都采用陶瓷材料作为蓄热体。

目前在RTO装置中采用的陶瓷原材料,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氧化铝(或高铝材质)和莫来石。从使用性能和价格来讲,选用莫来石陶瓷作蓄热体较为合适。

RTO蓄热体设计计算表

rto蓄热体


RTO蓄热体需要具备的性能

(1)   耐高温  RTO装置的操温度一般为750~950℃,因此要选用能耐温度1200℃左右的材质作为蓄热体,通常用陶瓷材料。

(2)   具有较高的热容量蓄热体蓄热能力的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也大,即在达到同样的蓄热量情况下,装置的容积可以做得小些。因此,蓄热体的材料应具有高密度和高比热容的特性。

(3)   具有良好的热传性能和优良的导热和热辐射性能即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)   具有良好的抗热震性能因为蓄热体是处于周期性的冷却和加热状态,所以必须能抵抗经常冷、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)   在高温下具有足够的机械强度陶瓷材料自身很重,不允许受压而破裂,否则会增加床层的阻力。

(6)   抗高温氧化和耐化学腐蚀例如能耐废气燃烧后产生的SO2、HCl等腐蚀性气体。

(7)   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)   价格应尽可能低廉,而使用寿命又要长。就目前RTO装置常用的蓄热体而言,陶瓷矩鞍环的寿命要求达到5年,而陶瓷蜂窝填料的寿命要求达到10年,但前者的价格仅为后者的1/5左右。

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RTO蓄热体设计计算:材料选用分析

RTO蓄热体设计计算材料主要有陶瓷和金属两种。金属类蓄热体如钢、铝等材料只能用于低温或中等温度的场合。由于RTO装置的操作温度较高,因此不能用金属材料。陶瓷材料具有优良的耐高温、抗氧化、耐腐蚀的性能,以及具有足够的机械强度和价廉等优点,其性能基本上都能满足RTO的要求,所有RTO都采用陶瓷材料作为蓄热体。

目前在RTO装置中采用的陶瓷原材料,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氧化铝(或高铝材质)和莫来石。从使用性能和价格来讲,选用莫来石陶瓷作蓄热体较为合适。

RTO蓄热体设计计算表

rto蓄热体


RTO蓄热体需要具备的性能

(1)   耐高温  RTO装置的操温度一般为750~950℃,因此要选用能耐温度1200℃左右的材质作为蓄热体,通常用陶瓷材料。

(2)   具有较高的热容量蓄热体蓄热能力的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也大,即在达到同样的蓄热量情况下,装置的容积可以做得小些。因此,蓄热体的材料应具有高密度和高比热容的特性。

(3)   具有良好的热传性能和优良的导热和热辐射性能即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)   具有良好的抗热震性能因为蓄热体是处于周期性的冷却和加热状态,所以必须能抵抗经常冷、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)   在高温下具有足够的机械强度陶瓷材料自身很重,不允许受压而破裂,否则会增加床层的阻力。

(6)   抗高温氧化和耐化学腐蚀例如能耐废气燃烧后产生的SO2、HCl等腐蚀性气体。

(7)   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)   价格应尽可能低廉,而使用寿命又要长。就目前RTO装置常用的蓄热体而言,陶瓷矩鞍环的寿命要求达到5年,而陶瓷蜂窝填料的寿命要求达到10年,但前者的价格仅为后者的1/5左右。