随着国家对大气污染的整治力度加大，工业VOCs废气污染情形得到了根本性的改变，根据对废气管理装置运行的稳定性、管理效果的可靠性、废气种类的广适性、工艺的安全性等哀求，大部分地方政府颁发的VOCs管理政策辅导见地中废气管理工艺基本上是吸附、接管、热分解（点火）3种工艺及其组合工艺。
（点火）热分解工艺成为VOCs废气管理的主流后技能装备上得到了很大发展提升，但由于很多环保公司的工程设计职员与业主单位缺少在初始设计时深入沟通、装置运行时及时反馈、事件涌现时的有效办理方案，使其不理解热分解工艺特性盲目设计，导致各地频频涌现装置爆炸、高能耗停开、装置故障率高档征象，严重影响了企业的正常生产经营，也给全体废气环保行业发展带来了很多负面成分。
01 热分解工艺简述
热分解工艺一样平常分为直燃(TO)、蓄热燃烧(RTO)、催化燃烧(CO)、蓄热催化燃烧(RCO)4种，只是燃烧办法和换热办法的两两不同组合，紧张可以用于处理吸附浓缩气，也可以用于直接处理废气浓度＞3.5g/m3的中高浓度废气。
1）TO是将高浓废气送入燃烧室直接燃烧(燃烧室内一样平常有一股长明火)，废气中有机物在750℃以上燃烧天生CO2和水，高温燃烧气通过换热器与新进废气间接换热后排掉，换热效率一样平常≤60%导致运行本钱很高，只在少数能有效利用排放余热或有副产燃气的企业中运用。
2）RTO的燃烧办法与TO相同，只是将换热器改为蓄热陶瓷，高温燃烧气与新进废气交替进入蓄热陶瓷直接换热，热量利用率可提高到90%以上，理念前辈，运行本钱较低，是目前国家主推的废气管理工艺。
3）CO是采取贵重金属催化剂降落废气中有机物与O2的反应活化能，使得有机物可以在250～350℃较低的温度就能充分氧化天生CO2和H2O，属无焰燃烧，高温氧化气通过换热器与新进废气间接换热后排掉，热量利用率一样平常≤75%，常用于处理吸附剂再生脱附出来的高浓废气。
4）RCO燃烧办法与CO相同，换热办法与RTO相同，由于投资堪比RTO，能处理的废气种类受催化剂影响又比RTO少，以是很少企业采取RCO工艺。热分解以RTO和CO的运用例子较多，如果用于处理吸附脱附的浓缩气，两者差别不大，但若直接处理中高浓度废气时有很大差异，须要企业负责对待。
常见的RTO和CO装置工艺流程如图1、图2。
02 RTO与CO在处理中高浓度废气中各方面的异同
现就废气适用种类、废气浓度、废气流量、赞助能源、仪表自控、安全风险、环保风险、动力负荷、主设备投资、运行本钱等方面进行比较。
2.1 废气适用种类
两种工艺都可以用于处理烷烃、芳香烃、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有机废气。含硫磷类废气会使催化剂中毒，不适宜用CO处理，而如果忽略含硫磷废气燃烧时对设备仪表的少量堕落，可以限定性的利用RTO处理。
由于处理温度均＜1150℃，两种工艺都不能用于处理含卤代烃废气以避免产生二噁英。部分类似硅烷类的废气由于燃烧后天生的固体尘灰会堵塞催化剂或蓄热陶瓷或切换阀密封面，以是RTO和CO都不能利用。
含漆雾粉尘类废气要预过滤以避免切换阀关不紧、蓄热体壅塞等征象，RTO的预处理要过滤到至少F6级；而CO处理废气主流利道上无切换阀，加上可以采取让废气流速较高粉尘不易结存、定期给全体系统升温回火将粉尘剥离分解等方法，因此CO的预处理只需大略过滤到G4级。
此外，由于含易自聚有机物(如丁二烯、丙烯酸酯等)废气会影响到切换阀的有效开闭，同时也可能在位于废气入口处的蓄热体上低温沉积，利用RTO处理该类废气时会有安全隐患，而CO则不受影响。
2.2 废气浓度
由于温度的提高会降落有机物爆炸下限浓度，常日要掌握废气入口浓度＜25%LEL，常见有机物的爆炸下限和25%LEL如表1。
表1常见有机物的爆炸下限浓度和25%LEL
有机物氧化分解会放出大量热量使得废气温升，打算1000mg/m3的常见废气有机物绝热温升如表2。
以CO处理室温20℃的甲苯废气为例，为避免催化氧化处理后排放气“白烟”和冷凝湿气对设备的堕落等情形，排放气温度一样平常取＞105℃，再考虑到换热效率则常温废气进出装置后的实际温升应＞100℃
如果催化燃烧起始温度为250℃，那么废气催化氧化后的温度为350℃，则对应废气初始浓度约为3130mg/m3时可坚持系统热量平衡而不用额外能源。若废气浓度进一步升高到25%LEL，废气氧化后温度可达587℃，此时催化剂易流失落且设备材质哀求耐热钢，因此除非在催化剂层间安装换热管系统及时移走热量，否则CO处理甲苯废气最佳浓度为3130～9390mg/m3。
废气如果入口浓度过高，可进风稀析，稀析阀与氧化气温度连锁；废气入口浓度如果为2130～3130mg/m3，可用电或燃气提升废气进催化剂层的温度达到催化起燃温度250℃；废气入口浓度如果＜2130mg/m3，可吸附浓缩后再用CO处理脱附出的浓缩气；如果废气初始温度较高，比如很多烘箱废气有80℃，此时CO能处理的废气浓度可以相应降落到1560mg/m3。
同样以RTO处理20℃的甲苯废气为例，由于RTO的燃烧炉内要有一个长明火点燃废气，而1.672×106kJ的燃烧器长明火花费约5m3/h的天然气供应部分热源，因此系统坚持热量平衡的废气入口浓度最低可以到1700～2000mg/m3。如果RTO装置设计从燃烧室引出部分高温气体另行降温后回到燃烧室以避免燃烧温度＞1000℃的工艺，则可以提高RTO处理废气的最高浓度到25%LEL。
2.3 废气流量
一样平常单套RTO处理废气流量为8000～50000m3/h，处理废气流量＜5000m3/h时的RTO装置投资费比不合算，而处理废气流量＞50000m3/h则很随意马虎涌现偏流、局部过热等征象影响废气分解效率。单套CO处理废气流量为1000～20000m3/h，废气流量再加大，高效换热器设计困难且催化剂层也会涌现明显偏流局部过热征象影响废气分解效率。
2.4 赞助能源
RTO的燃烧室须要一支长明火，加上设备自重大、预热韶光长，一样平常利用液化气、天然气、轻柴油等做为赞助能源，不建议利用电热。
CO同样可以利用液化气、天然气、轻柴油等做为赞助能源，由于设备自重较RTO轻50%，为了避免增加一个需监管的危险源，推举利用电加热(条件是废气浓度＞3500mg/m3)，处理废气流量15000m3/h的CO装置电加热系统只180kW，其预热韶光≤1.5h。
2.5 仪表自控
从流程图可以看出，除燃气系统外RTO还需有大量的压力温度检测和切换阀门，且对阀门、仪表、自控等哀求较高；而CO的废气主流利道管路无阀门，只有大略的温度连锁，自控哀求较低。
2.6 安全风险
RTO和CO都非常适用于处理如涂布、印刷、制革、化纤、注塑等有机物浓度、种类、流量平稳的流水线废气，尤其是带温度的烘干废气若采取吸附法还须要前置降温到＜45℃，但如果利用RTO或CO，就可以充分利用其自身余热，大大降落废气处理本钱和整条流水线的总能耗。可当部分环保企业将RTO用于储运和化学合成企业的废气处理时却涌现很多的爆炸事件，爆炸基本上是废气来源系统遇装置回火爆炸，紧张缘故原由如下:
1)RTO系统在装置初运行时统统顺利，但是运行1～2年后，部分仪表、调节阀会涌现故障或突发停电、停仪表气等，导致系统安全自控设计失落效，系统超温爆炸。事实上大部分的业主是不具备有仪表自控专业掩护职员，很难做到预判并及时改换仪表阀门。
例如，废气入口浓度需掌握在＜25%LEL，若采取气相色谱型在线检测仪，仪器采样检测得出结果加上自控阀相应韶光＞30min，失落去安全掌握意义，因此一样平常采取较灵敏的光离子型在线可燃探测仪(3选2)，该探测仪半年需逼迫考验1次，但是如果废气中含有水汽、粉尘等将大大降落该检测头寿命，而这种仪器失落灵是突发性的。
2)RTO系统只管采取了一系列安全设计，如废气网络预处理系统的防静电、废气入口浓度与稀析阀连锁、废气预混缓冲罐、废气风机与负压连锁、废气水预洗涤等，但是化工厂一定会有事件气紧急排放或某些高浓废气恰好集中排放导致的废气浓度暴增数倍的小概率事宜，而处理10000m3/h废气流量的RTO装置的缓冲罐容积最大也≤20m3，折算缓冲罐内勾留韶光＜8s，过短的缓冲韶光导致装置的阀门切换等来不及，废气总管和预处理系统涌现回火爆炸。这是明火作业的RTO的本性决定的，是无法拔除的。
CO属无焰氧化，加上换热器等金属构造隔离，便是回火废气来源也达不到燃点；CO工艺管路上无阀门切换，不存在仪表失落灵安全风险。
2.7 环保风险
RTO哀求废气来源宇量和浓度稳定，设计操作负荷弹性小，因此只适宜用于连续稳定的流水线废气，如果业主有间歇短暂高浓废气产生，则会频繁涌现因安全浓度下限哀求导致废气在进装置前被部分排空，存在环保风险。
RTO装置设备繁杂，部件多，易涌现设备故障废气排空事件。而CO哀求废气流量稳定，可以接管间歇的短暂的高浓废气。CO装置设备大略，部件少，设备故障也少。此外RTO燃烧室存在去世角，废气综合处理效率95%～97%，而CO废气是均匀通过催化剂层，处理效率＞99%，因此CO比RTO更随意马虎环保达标，尤其是新环保标准甲苯类废气从40mg/m3排放标准降落到10mg/m3后，RTO易出排放不达标环保事件。
高温RTO会产生NOx，而CO因处理温度低不产生NOx，只管目前国家对有机废气装置的NOx尚未规定，但从锅炉废气治理发展历史来看，将会对处理宇量＞10000m3/h的废气装置提出监管哀求。
2.8 动力负荷
RTO通过精密过滤、2次总厚约2m的蓄热陶瓷，装置阻力至少3500～4000Pa；CO只需通过大略过滤、2次通过列管换热器、总厚0.4m催化剂层，装置阻力＜2500Pa，同样的10000m3/h处理宇量，RTO风机电机要22kW，CO风机电机只需18.5kW，处理风量越大，风机功率差别越大。电机功率每减少1kW，每年电费减少3000元。
2.9 主设备投资
不计RTO装置对业紧张求的废气预处理系统投资(常日由业主承担)，10000m3/h处理宇量RTO主设备投资用度约100万，而CO主设备投资用度约60万。
2.10 运行本钱
以10000m3/h处理宇量为例，RTO至少要担保燃气长明火的根本花费，CO只要废气浓度能源；RTO电耗比CO高5kWh；5年1换，其二次废物要做危废处理，CO的750kg催化剂2年1换，失落活催化剂返厂回收。
03 结论
分别从废气适用种类、废气浓度、废气流量、赞助能源、仪表自控、安全风险、环保风险、动力负荷、主设备投资、运行本钱10个方面剖析的RTO与CO的异同，以期为企业在VOCs废气处理装置选型时供应参考。
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