Oxydation thermique régénérative

L'oxydation thermique implique la postcombustion d'un flux d'air chargé de solvants, par exemple de composés organiques volatils (COV). Par rapport à un oxydateur thermique classique, dans un oxydateur thermique régénérative, une grande partie de la chaleur est récupérée par l'utilisation de lits céramiques. Ces lits se composent de deux ou, dans la plupart des applications, de trois pièces, mais peuvent être rallongés davantage. Les lits céramiques sont responsables de la récupération d'énergie du flux d'air en le chauffant et en le refroidissant.

Oxydation thermique régénérative, PCA Air
Oxydateur thermique régénérative, PCA Air
Oxydation thermique, PCA Air
Oxydateur thermique, PCA Air

Processus de fonctionnement

Le flux d'air entrant, qui est chargé de polluants, est d'abord chauffé jusqu'au point de combustion. Ceci est fait en grande partie par l'un des lits céramiques. La récupération d'énergie au moyen des lits céramiques n'est pas suffisante en soi pour maintenir la combustion en marche. Pour cette raison, une alimentation en énergie continue est nécessaire. Une combustion supplémentaire de gaz naturel, par exemple, fournit alors de la chaleur supplémentaire. De plus, le flux d'air est également chargé de solvants et contient donc une certaine quantité d'énergie (voir point autothermique).

Après la combustion des solvants, un autre lit céramique absorbera la chaleur résiduelle du flux d'air et la majeure partie de l'air refroidi sera évacuée. Le troisième lit est nettoyé avec le reste de l'air chaud. Cet air contaminé est brûlé au cours du cycle suivant en même temps que le flux d'air chargé suivant. Chaque cycle recommence le processus, mais les fonctions des lits sont transmises : le lit qui était responsable du refroidissement pendant le cycle précédent chauffe maintenant le flux d'air. Le lit nettoyé absorbe et refroidit le flux d'air et le troisième lit est nettoyé. L'utilisation de ces lits céramiques permet de récupérer une grande quantité de chaleur et de réduire considérablement les coûts opérationnels.

Flow diagram, RTO, PCA Air

Point autothermique

En plus de changer de lits céramiques, le flux d'air chargé contiendra également une certaine quantité d’énergie. Lorsque les solvants sont brûlés, cette énergie est libérée. Selon la taille de la charge du solvant, il y a assez d'énergie présente pour que le système lui-même soit auto-entretenu. Le point autothermique est dans la plupart des installations de 1,5 à 2 g COV/m³ et est un paramètre important pour le dimensionnement.

Rotoconcentrateur avec Zéolithe

Pour des débits élevés et de faibles concentrations de COV, il peut être économiquement et techniquement intéressant d'installer d'abord une roue de Zéolithe pour l'installation RTO. La roue de Zéolithe fournira une surconcentration et un débit plus faible, permettant à l'installation RTO suivante d'être dimensionnée en fonction d'un débit plus petit et d'une concentration de solvants plus proche du point autothermique. De cette façon, l'installation est plus compacte et les coûts d'exploitation et d'investissement sont optimisés.

Avantages

  • Efficacité d'élimination des solvants la plus élevée
  • Récupération d'énergie élevée (± 95%)
  • Aucun problème de corrosion de l'échangeur de chaleur ou d'empoisonnement d'un catalyseur
  • Faibles coûts d'exploitation (point autothermique de 1,5 à 2 g COV /m³)
  • Fonctionne également avec des débits/concentrations discontinus
  • Fiable
  • Écologique

L'oxydation thermique régénérative peut être appliquée dans les secteurs suivants :

Références

RTO pharmaceutical industry

Le RTO élimine les solvants tels que l'acétone et l'éthanol.

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