陶瓷结构填料，如上图所示的Koch Knight LLC公司的FLEXERAMIC®介质，由波纹陶瓷片构成，可在整个介质床中提供良好的气流分布，并抵抗颗粒积聚引起的污垢。
再生热氧化剂(RTOs)和其他类型的热氧化系统已被证明是一种高效节能的方法，可以减少挥发性有机化合物(VOCs)和其他由整理工业应用排放的污染物。然而，排放流中的颗粒物可能是一个特别令人烦恼的问题，会导致介质层的污染和堵塞。应仔细注意热交换介质的形状和材料的选择，以减轻颗粒物质的潜在问题，并确保热氧化系统的可靠、经济和安全运行。
再生热氧化
热氧化剂本质上是焚烧炉，通过热或催化将含污染物的排放物转化为二氧化碳和水蒸气。对于VOCs、有害空气污染物(HAPs)和异味，氧化过程通常达到99%以上的破坏/去除效率(DRE)水平。再生式热氧化剂通过“再生”或再利用系统产生的热量来最大限度地减少燃料消耗。风扇从漆室收集系统和其他来源抽取空气，空气通过热交换器介质预热到热氧化温度，通常为1400至1600华氏度(760至871℃)。然后，空气进入燃烧室，在指定的停留时间(0.5到2.0秒)内，在那里发生放热反应，将VOCs转化为二氧化碳和水蒸气。在被排放到大气中之前，热的、净化的空气通过介质床来捕获将用于预热进入空气的热能。阀门不断地交替介质床之间的流动:一个循环是，进入的冷空气进入刚刚被热排气加热的介质床，接着是一个循环，热排气通过介质床再加热。
rto的热效率可达85%至99%，减少或消除了在燃烧室中燃烧天然气的需求。rto对于溶剂含量低到中等的工艺流程特别有效，通常在许多整理行业应用中发现。事实上，rto在中等低爆炸极限(LEL)水平下可以自我维持。换句话说，一旦系统被充分加热，如果排气流中存在足够的可燃气体，天然气燃烧器就可以关闭。
其他热氧化剂
对于溶剂负载水平低于4% LEL，通常建议采用催化体系。再生催化氧化剂(RCO)具有与RTO类似的设计，除了最靠近燃烧区域的陶瓷热交换介质被涂覆或浸渍贵金属。贵金属作为催化剂，可以在较低的温度(600至1000°F[315至538°C])下氧化。催化系统需要在这些较低温度下氧化的VOCs类型的存在，包括丙酮、甲醇、酮和精加工过程中使用的其他溶剂。rco使用的原理与汽车上的催化转换器相同，可以将一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物氧化为二氧化碳和水。对于具有高LEL水平的排气流(取决于应用中溶剂的特定混合)，可以使用简单的热氧化剂，而不具有任何热再生能力。在这种情况下，高溶剂负载可以在不预热的情况下支持燃烧，通常很少或不燃烧天然气。
对于VOC浓度相对较低的气流，可使用旋转吸附器来浓缩气流并提高LEL水平，以使用更小和/或更节能的氧化装置。含污染物的工艺废气通过旋转吸附装置，其中VOCs被吸附在沸石或活性炭介质上。将净化后的空气排放到大气中，然后用较小的热风流通过解吸将溶剂从介质中去除，然后将其输送到氧化装置。
上游颗粒物去除
虽然氧化剂系统主要用于减少挥发性有机化合物，但所有排放流都含有一定数量的颗粒物。这些颗粒会导致床层污染，性能下降，甚至导致危险和破坏性的火灾。整理材料和方法会产生188金宝搏bet官网多种类型的颗粒物。例如，油漆雾化器会产生细颗粒雾，尽管有任何和所有试图阻止和过滤它们的尝试，但这些油漆固体的一部分不可避免地会通过RTO。捕获过喷涂料的三种基本方法——级联(水冲洗)、挡板和介质过滤——在默认要求95%的捕获效率下运行，许多方法表现更好。不幸的是，仅仅几个百分点的差异就会导致每年成百上千磅的悬浮颗粒通过RTO介质层。
其他上游颗粒物去除方法，包括湿式和干式静电除尘器(ESP)和旋风除尘器，可以减少但不能消除进入RTO的颗粒物。
微粒积聚的影响
渗透到介质层深处的微粒往往会燃烧掉。然而，化学反应粒子即使渗透到介质深处也会引起问题。例如，碱性颗粒，如电镀中使用的铬，可以在高温下与陶瓷介质发生反应，引起脆化、破碎和床堵。进入RTO的部分颗粒将收集在介质床的冷面上。根据介质的设计，颗粒的积聚可以迅速导致介质床的堵塞。堵塞会导致几个严重的问题。阻塞气流导致压降上升，迫使引风机工作更努力，消耗更多的电力。由于“死区”意味着暴露在气流中的表面积减少，可用来保留热能的介质质量减少，因此当介质床在传热方面变得不有效时，RTO的容量就会降低。此外，颗粒的积聚会带来严重的火灾危险。
针对这些症状的唯一补救方案是冲洗或烘烤介质层，这一过程涉及昂贵的停机时间。随着时间的推移，清洗和烘烤过程的频率通常会增加，直到唯一可行的解决方案是完全更换介质。
低压降随机填料设计，如上图所示，来自Koch Knight LLC的FLEXISADDLE®LPD®介质，与标准RTO马鞍介质相比，可以限制嵌套并将压降降低20%或更多。
媒体类型
在过去的几十年里，几种不同类型的传热介质被用于rto。三种主要类型是随机包装，整体结构块和瓦楞结构包装。随机包装。 最初，在20世纪70年代，各种各样的随机包装材料被用于rto，包括砾石、陶瓷球和各种形状。188金宝搏bet官网将包装材料随机倾倒到RTO中，形成介质床。为了防止嵌套，随机布置是首选，因为嵌套会压缩流动，造成聚集颗粒物的死区。
在20世纪80年代，RTO制造商和业主发现，为化学传质操作开发的陶瓷“马鞍”为RTO随机包装提供了最佳形状。相对于其他类型的随机填料，马鞍形状使压降最小化(以降低感应风机的耗电量)和表面积最大化(以提高传热效率)。
多年来，RTO媒体供应商已经完善了陶瓷鞍座的设计。例如，一种低压降(LPD)随机填料设计提供了高开放面积和气动设计，限制了嵌套，与标准马鞍介质相比，压降降低了20%或更多。
一些制造商用金属催化剂涂覆或浸渍这种LPD鞍座，用于RCOs。特殊的陶瓷成分，如抗釉氧化铝，可以抵抗碱性化学攻击，这可能是清洁化学烟雾或电镀应用中使用的金属盐造成的。
单体结构化块。 清洁，低颗粒流的另一种选择是堇青石陶瓷蜂窝整体。巨石块是一种结构化的包装形式，被放置在一个正式的安排，而不是随机倾倒。细胞以垂直于冷面的直线通道穿过块。这种设计的优点是，理论上它为气流提供了一个笔直的气动通道。缺点是，如果颗粒堵塞了冷面上的通道，即流入的流体进入块的地方，那么整个通道就会变成一个死区。
波纹结构包装。 用于实时操作系统的最先进的陶瓷热交换介质是由波纹陶瓷片构成的波纹结构填料。相邻板的波纹的倾斜角度是相反的，确保气流在整个介质床的良好分布。即使介质层的某一区域被颗粒堵塞，交替波纹的混合和扩散效应也能防止堵塞区域上方出现死区。
现场研究表明，波纹结构填料的RTOs与整体结构块RTOs的天然气消耗量相同，但前者的气流分布更好，后者的蓄热能力略高。随着时间的推移，波纹溶液的优势变得显著，因为它提高了抵抗颗粒积聚引起的污垢的能力。
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