直燃式焚燒爐的設(shè)計是依廢氣風量，VOCs濃度及所需知破壞去除效率而定。操作時含VOCs的廢氣用系統(tǒng)風機導入系統(tǒng)內(nèi)的換熱器，廢氣經(jīng)由換熱器管側(cè)而被加熱后，再通過燃燒器，這時廢氣已被加熱至催化分解溫度(650~1000℃)，并且有足夠的留置時間(0.5~2.0秒)。這時會發(fā)生熱反應，而VOCs被分解為二氧化碳及水氣。之后此一熱且經(jīng)凈化氣體進入換熱器之殼側(cè)將管側(cè)(tubeside)未經(jīng)處理的VOC廢氣加熱，此換熱器會減少能源的消耗(甚至于某適當?shù)腣OCs濃度以上時便不需額外的燃料)，后，凈化后的氣體從煙囪排到大氣中。

　濃縮轉(zhuǎn)輪/焚燒爐系統(tǒng)吸附大風量低濃度揮發(fā)性有機化合物(VOCs)。再把脫附后小風量高濃度廢氣導入焚燒爐予以分解凈化。大風量低濃度的VOCs廢氣，通過一個由沸石為吸附材料的轉(zhuǎn)輪，VOCs經(jīng)被轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的沸石所吸附后凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣，再于脫附區(qū)中用180℃~200℃的小量熱空氣，將VOCs予以脫附。如此一高濃度小風量的脫附廢氣在導入焚燒爐中予以分解為二氧化及水氣，凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣。

三床式RTO原理：

階段一：廢氣通過蓄熱床A被預熱，然后進入燃燒室燃燒，蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理（吹掃功能），分解后的廢氣經(jīng)過蓄熱床B排出，同時蓄熱床B被加熱。

階段二：廢氣通過蓄熱床B被預熱，然后進入燃燒室燃燒，蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理，分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床C排出，同時蓄熱床C被加熱。

階段三：廢氣通過蓄熱床C被預熱，然后進人燃燒室燃燒，蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床A排出，同時蓄熱床A被加熱。

     如此周期性運行，廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解，燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度（一般為800-850攝氏度）。當RTO進氣口的廢氣濃度達到一定值時，VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲備，則此時RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。

    大量工程應用表明：三床式RTO的VOCs的分解效率可達99%，綜合熱效率可達95%，進出口溫差在40攝氏度左右，在閥切換時，廢氣管道內(nèi)的壓力波動在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過5g/m3，不然會超過某些地方（例如北京、上海等）排放標準。另外由于其比表面積較大所以自身運行散熱量較大，降低了可供回用的余熱量。

　1.熱分解過程簡介

　　熱分解過程一般分為四種類型:直接燃燒、再生燃燒、催化燃燒和再生催化燃燒。它只是兩種不同燃燒模式和熱交換模式的組合。主要用于處理吸附的濃縮氣體，也可用于直接處理廢氣濃度> 3.5g/m3的中高濃度廢氣。

　　1)TO是將高濃度廢氣送入燃燒室直接燃燒(燃燒室中通常有明火)。廢氣中的有機物在750℃以上燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水。高溫燃燒氣體通過熱交換器與進入的廢氣進行間接熱交換后排出。換熱效率一般≤60%，運行成本高，僅適用于少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)氣體的企業(yè)。

　　2)RTO的燃燒方法與TO相同，只是熱交換器改為蓄熱陶瓷。高溫燃燒氣體與新鮮廢氣交替與進入蓄熱陶瓷直接換熱。熱利用率可提高到90%以上。它概念先進，運行成本相對較低。這是目前國家推廣的主要廢氣處理工藝。

　　3)使用催化劑降低廢氣中有機物和氧氣的反應活化能，使有機物在250-350℃的較低溫度下充分氧化生成二氧化碳和H2O。高溫氧化氣體通過換熱器與新鮮廢氣間接換熱后排放，熱利用率一般小于等于75%，常用于處理吸附劑再生解吸的高濃度廢氣。

　　4)RCO燃燒方式與相同，熱交換方式與RTO相同。由于投資與RTO相當，可處理的廢氣類型受催化劑的影響比RTO小，很少有企業(yè)采用RCO工藝。在熱分解過程中，有許多應用RTO和CO的例子。如果用于處理吸附和解吸的濃縮氣體，兩者差別不大，但如果用于直接處理中、高濃度廢氣，差別很大，需要企業(yè)認真對待。

蓄熱式熱氧化器原理簡介

蓄熱式熱氧化器(簡稱RTO)，是國際上一種為有效的VOCs治理技術(shù)裝置，主要用于處理中低濃度揮發(fā)性有機廢氣。其基本原理是VOCs與O2發(fā)生氧化反應生成CO2和H2O，化學方程式如式(1)。

aCxHyOz bO2→cCO2 dH2O(1)

熱氧化器中加入蓄熱體，儲存熱量預熱VOCs廢氣，對預熱后的VOCs廢氣進行熱氧化處理。隨著蓄熱材料的發(fā)展，目前蓄熱體的熱回收率已能達到95%以上，具有顯著的節(jié)能效果。當VOCs濃度較高時，余熱可做二次回收，因而RTO廣泛應用于石油、化工、涂裝、涂布、等行業(yè)。

典型的兩床式RTO如圖1。RTO啟動前先通過燃燒器對燃燒室及填料床預熱;預熱完成后，含有VOCs的尾氣先進入1#填料床預熱，然后通過燃燒室，在燃燒室內(nèi)VOCs充分氧化放熱;氧化完成后潔凈的氣體通過2#填料床冷卻，并將熱量傳遞給2#陶瓷床，隨后潔凈的氣體排入大氣，此過程為半個周期。半個周期結(jié)束后，閥門切換，含有VOCs的氣體先通過2#填料床預熱，然后在燃燒室氧化放熱，再通過1#填料床進行熱交換放熱，放熱完成后，潔凈的氣體排入大氣，至此完成一個周期循環(huán)。