RCO 与 RTO 技术经济对比

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蓄热式催化氧化 RCO （Regeneration Catalytic Oxidizer） 、 蓄热式热力焚烧 RTO（Regenerative Thermal Oxidezer）废气治理技术，是目前能够实现 VOCs 达标排放的成熟技术。 两种技术从去除率、 达标能力上来讲是一致的， 但毕竟是两种截然不同的技术，在许多方面还是有区别的。下面对两种技术进行比较。

一 RCO 技术反应温度低

RCO 反应温度一般在 300～500℃，热损失小，所需的能耗低；而 RTO 反应温度一般在 800～1000℃（个别资料提到反应温度 760℃，但需增加反应停留时间），热损失大，所需的能耗高。

二、RCO 技术不产生 NOx

RTO 的反应温度比较高，会将空气中的氮气部分转化为 NOx，并且这一转化率随着温度的提高、停留时间的延长会迅速提升，RCO 不会生成 NOx。据研究：

1） 一套 20 万 m3 /h 处理量的 RTO 设备， 其 NOx 排放量约等于一台 35t/h 的燃煤流化床锅炉。

2） 在 930℃时， 在空气气氛下， N2 和 O2 反应生成的热力型 NOx 平衡浓度可以达到 210ppm（265mg/m3 ），如果停留时间足够长，生成的 NOx 还会进一步增加。

3）《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》

5.5.1 一般规定： 在一般规定中， 对治理工程处理后可达到的排放水平以及净化设备运行过程中的环境保护要求、 监测要求等进行了原则性的规定。 关于净化系统产生的二次污染物的控制在规范 6.4 中进行了规定。在此，需要指出的是，RTO 处理为高温燃烧，在此过程中，有可能会生成 NOx，需要对其净化予以考虑，具体排放要求执行国家或地方的相关排放标准。基于此，如果采用 RTO 技术治理 VOCs，后续要采取脱硝措施。

三、RCO 技术不产生二噁英

1.RCO 技术不产生二噁英

RCO 技术作为 VOCs 治理的主流技术，也是目前能够实现 VOCs 达标排放的成熟技术。 但许多业主， 甚至环保从业人员， 对催化氧化过程中是否生成二噁英顾虑重重， 尤其碰到废气中含有卤素、 芳烃等物质时， 在选用催化氧化技术时就会更加慎重。其实，用催化氧化技术处理 VOCs 废气，基本不同担心生成二噁英， 如果催化剂配伍当中配置分解二噁英催化剂， 就更不用担心二噁英问题。

二噁英又称二噁因，属于氯代三环芳烃类化合物，是由 200 多种异构体、同系物等组成的混合体。 其毒性比氯化钾、 砒霜强得多。 是非常稳定又难以分解的一级致癌物质。二噁英中毒性最强的是 2，3，7，8-四氯二苯并二噁英，

二噁英主要来自垃圾焚烧、农药及含氯有机物的高温分解或不完全燃烧。含有氯仿、氯甲烷、氯乙烷等低碳氯代烃的有机废气在催化氧化过程中不会产生二噁英。 其理由是： （1） 催化氧化的稳定较低， 在 400-600℃之间。 （2）催化氧化的机理与直接燃烧 （热力） 燃烧不同。 它是反应物分子 （包括氧分子）被吸附在催化剂的活性中心上得到活化、解离、重组、脱附，主要的过程都在催化剂表面上完成，受催化剂表面结构控制。（3）低碳氯代烃浓度很低，氧很丰裕的情况下，C-O、H-O、H-Cl 结合的活性远大于 C-C、C-Cl 的结合。一个碳，两个碳的小分子，连接成氯代三环芳烃类结构是不大可能的。

可能产生二噁英的必须条件：

（1）含高浓度氯代烃，贫氧（氧不足），高温。如垃圾焚烧：垃圾中往往含有氯的塑料制品；燃烧物的中间易处于贫 O2 层。高浓度、贫 O2 是必要条件。高温裂解属自由基反应机理，C-C 键容易连接起来。（2）如果废物或废气中含有氯代苯类如： ， 等，浓度比较高，在贫 O2 条件下，不完全分解，易生成二噁英。

从上述二噁英的定义、生成机理、催化氧化反应机理等分析可知，用催化氧化技术对 VOCs 进行治理，不必担心二噁英的问题。如果催化剂配伍中配置了分解二噁英的催化剂，废气出口二噁英的达标就更有保证！

2. RTO 技术在处理含氯废气时，会产生二噁英RTO 技术在处理含氯废气时会产生二噁英。 如果要消除处理后废气中的二噁英，需要在二燃室将废气加热到＞1100℃，停留时间＞2s，然后采用急冷技术，将废气温度从 600℃迅速降温至 150℃以下，这个时间不能超过 2s，从而破坏二恶英再度生成的温度区间，消除二噁英。

四、RCO 技术投资低

处理同样规模的有机废气，设备配置水平相同，应用RCO 技术投资低于应用RTO技术的投资，一般为RTO技术投资的80%。有人认为，RCO技术相比RTO技术，多了价格高昂的催化剂，为什么反而投资低？原因如下：

1）RCO反应停留时间比RTO短得多，约为1/5；

2）RTO需配备脱硝设施；

3）针对含氯废气，RTO需增加急冷装置；

4）RTO需配备燃料储运设施；

5）RTO需配备备用电源；

6）RTO设备需采用耐高温的材料；

7）针对含氯废气，RTO需解决高温氯腐蚀问题，会大幅度增加设备投资。

五、RCO 技术运行费用低

RCO因为反应温度低，与外界热量交换比较少，热损失小，需要补充的外加热源相应就比较小，因此运行费用低。

综上所述， RTO 技术存在的问题是严重的二次污染， 同时存在投资大、 运行费用高、风险高等问题。

2019 年 7 月 1 日实施的 《制药工业大气污染物排放标准》 （GB 37823—2019） 、

《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准》（GB 37824-2019）、《挥发性有机物无组织排放控制标准》 （GB37822-2019） 等， 均正式提出了高温产生氮氧化物的问题、含氯废气产生二噁英的问题等。上述标准的正式实施，极大地限制了 RTO 的应用范围，RCO 技术的优势得以凸显。 相信随着整个社会对废气治理的关注、 认知的提高， RCO 将会在越来越多的废气治理领域发挥作用。

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关于RCO与RTO技术选型的对比分析，结合一线工程经验补充几个关键点：

一、实际能耗差异
1. 在10万m/h处理量级案例中，RCO系统天然气消耗量约为RTO的40-60%（实测某石化项目RTO能耗120Nm/h，RCO仅65Nm/h）
2. 采用热旁通设计时，RCO余热回收效率可达85%以上，而RTO通常在90-95%区间，但高温段余热价值更高
3. 对于低浓度VOCs（＜1.5g/m），RCO可实现无辅助燃料运行的比例比RTO高30%以上

二、催化剂管理痛点
1. 贵金属催化剂中毒风险（硫/磷/硅化合物）：某制药项目曾因废气含硫导致催化剂3个月失活，更换成本达80万元
2. 常规蜂窝催化剂寿命约3-5年，但需每6个月进行活性检测
3. 催化剂模块压降控制需特别注意，设计流速超过2m/s时压损急剧上升

三、二噁英控制实测数据
1. 某含氯乙烯废气项目实测：RTO出口二噁英浓度0.12ng-TEQ/m，加装SCR后降至0.05ng；RCO直接出口0.08ng（均满足欧盟0.1ng标准）
2. 催化剂中TiO-WO-VO体系对二噁英分解效率＞98%（250-350℃工况）

四、运维成本对比
以5万m/h处理系统为例（年运行8000小时）：
1. RTO年维护成本约45-60万元（含蓄热体更换、燃烧器检修）
2. RCO年维护成本约65-85万元（含催化剂更换、吹扫系统维护）
3. RTO电耗高但无催化剂费用，RCO催化剂成本占总运维40%以上

五、特殊工况应对
1. 含硅氧烷废气：RTO需控制燃烧温度＜900℃防止SiO结晶堵塞蓄热体
2. 含卤素废气：RCO需配置碱洗塔处理HCl等二次污染物
3. 浓度波动＞30%时，RTO热冲击风险高于RCO

工程选型建议：
1. ＞3g/m中高浓度优选RTO（热回收经济性显著）
2. 含苯系物/卤代烃复杂组分优先RCO（二次污染可控）
3. 间歇运行工况更适合RCO（冷启动时间比RTO缩短60%）

当前行业趋势显示，RCO在精细化工领域占比提升至45%（2019年仅为28%），而RTO在涂装/包装行业仍保持65%以上市场份额。实际选型需结合废气组分、运行制度及地方排放标准综合评估。   

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VOCs浓度高，可以自持氧化的，不需要补充热量的，用RTO。这种情况，正常运行时不需要消耗燃料，比如不消耗天然气、燃气、燃油、电力。

Frank_2013