En général, deux ou plusieurs tours (idéalement trois ou plus) sont utilisées en parallèle : le flux de gaz d’échappement alterne entre ces tours, qui subissent un cycle de régénération afin d’être prêtes pour le prochain flux de gaz d’échappement.

Comment cela fonctionne ?

• La phase d’admission : le flux d’air contaminé entre dans le RTO par un conduit d’admission, et un registre dirige le flux vers l’un des lits en nid d’abeille en céramique.

• La phase de préchauffage : l’air entrant traverse les canaux en céramique chauffés (nid d’abeille), où l’énergie thermique des gaz d’échappement chauds est transférée à l’air entrant. Cette étape permet de réduire la consommation énergétique du système.

• La phase de combustion : le flux d’air préchauffé entre dans la chambre de combustion, où il est chauffé à la température requise (généralement entre 815°C et 980°C). En présence d’oxygène, les COV et autres polluants présents dans le flux d’air subissent une combustion, se transformant en dioxyde de carbone (CO₂) et en vapeur d’eau (H₂O).

• La phase d’échappement : le flux d’air chaud et purifié sort de la chambre de combustion et passe par le conduit de sortie, tandis qu’un registre dirige le flux vers un autre lit en nid d’abeille en céramique.

• La récupération d’énergie thermique : le flux d’air entrant absorbe l’énergie thermique stockée dans le lit en nid d’abeille en céramique, contribuant ainsi au préchauffage du prochain lot d’air contaminé. Ce processus d’échange de chaleur est essentiel pour garantir la haute efficacité énergétique des RTO.

Ce procédé alternatif permet de récupérer de l’énergie au sein du système DEC.RTO^TM : les gaz d’échappement, sortent de la chambre de combustion, traversent un échangeur de chaleur en céramique, appelé « régénérateur », situé dans la tour en cours de régénération. Le régénérateur absorbe la chaleur des gaz d’échappement et la stocke. Lors du cycle suivant, cette chaleur stockée est transférée aux gaz d’échappement froids entrant, ce qui permet de réduire la consommation énergétique du système.   

L’utilisation de plusieurs tours dans le système DEC.RTO^TM présente de nombreux avantages, tels qu’une efficacité opérationnelle améliorée, une réduction de la consommation énergétique et un fonctionnement continu. Cela permet un traitement constant et fiable des gaz d’échappement industriels tout en optimisant l’utilisation des ressources énergétiques.  

Réaction d’oxydation DEC.RTO^TM

La chaleur est généralement récupérée pour préchauffer le flux SLA, afin d’économiser « l’énergie thermique », fournie par le gaz CH₄ (méthane). Si l’on produit de la chaleur supplémentaire par oxydation de solvants, un système de récupération d’énergie doit être prévu. Les applications typiques incluent le chauffage de l’air pour les sécheurs, la production de vapeur, le chauffage des fluides caloporteurs, ainsi que le chauffage de l’eau, qu’elle soit industrielle ou sanitaire, etc.  

Les avantages DEC.RTO^TM

Dans un oxydateur thermique régénératif (RTO) à plusieurs tours, les COV sont oxydés dans la chambre de combustion. Les gaz chauds générés par cette chambre contiennent de l’énergie thermique, qui est ensuite accumulée le dans le lit de céramique d’une tour. Les gaz chauds se refroidissent par échange thermique avec le matériau céramique, avant que le gaz refroidi ne soit évacué par la cheminée.  

Le processus d’accumulation et d’échange d’énergie thermique dans le lit de céramique est appelé génératif. Ce processus permet au RTO de fonctionner avec une efficacité élevée, tout en réduisant la quantité d’énergie nécessaire pour chauffer le gaz entrant.

Grâce aux vannes de commutation spécialement conçues, le flux est inversé alternativement, permettant ainsi la récupération de l’énergie. Lors du cycle suivant, le flux est préchauffé, ce qui réduit efficacement le besoin en combustible auxiliaire. Ce processus permet un fonctionnement autonome, sans avoir recours à un combustible de soutien, même à faible concentration, entraînant ainsi une réduction significative des coûts opérationnels.

Les RTO à plusieurs tours offrent une efficacité supérieure à celle des oxydants thermiques directs (DTO™). Grâce au processus régénératif, le RTO récupère la chaleur du gaz sortant, qui peut ensuite être utilisée pour préchauffer le gaz entrant. Cela permet de réduire la consommation de carburant. 

Module de dérivation de gaz chaud | DEC.HGB™ • DEC.RTO^TM

En cas de pics de concentration, pour garantir un fonctionnement optimal du RTO et éviter une surchauffe ou l’oxydation des supports céramiques, le système peut être équipé d’un bypass automatique des gaz chauds. Le DEC.HGB™ dirige alors une partie des gaz chauds directement depuis la chambre de combustion, en contournant les lits de céramiques.

À mesure que la concentration de composés organiques volatils (COV) dans le flux entrant augmente, la température de la chambre de combustion s’élève en raison de la chaleur supplémentaire générée par le processus de combustion. Lorsque cette température atteint une limite de sécurité prédéfinie, le module DEC.HGB™ s’active automatiquement. Il permet à une partie des gaz d’échappement chauds de contourner les lits de céramique et d’être dirigée directement vers la cheminée d’échappement (FGS). En détournant les gaz chauds, le module DEC.HGB™ protège ainsi la céramique des températures excessivement élevées, préservant ainsi son rôle crucial dans le préchauffage du flux d’air entrant et le maintien de l’efficacité globale du RTO.

Les composants DEC.HGB™ exposés directement aux gaz d’échappement à haute température (environ 900°C) sont généralement fabriqués à partir de matériaux de haute qualité, tels que l’acier inoxydable ou l’Inconel. Le module DEC.HGB™ sert principalement de mécanisme de sécurité, tout en optimisant les performances du RTO. Il protège le support céramique des dommages potentiels et garantit un fonctionnement continu et efficace du RTO, même lors de pics de concentration en COV imprévus ou anormaux.

En somme, les systèmes DEC.RTO^TM offrent une solution innovante et efficace pour le traitement des gaz d’échappement industriels, combinant un contrôle optimal de la pollution et une récupération d’énergie thermique précieuse. Grâce à leur conception multi-tours, ces dispositifs permettent non seulement une gestion efficace des émissions, mais aussi une réduction significative de la consommation énergétique.