หลักการของเครื่องออกซิไดเซอร์ความร้อนแบบรีเจนเนอเรทีฟ (RTO)
ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบรีเจนเนอเรทีฟเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีวัสดุเก็บความร้อนบรรจุอยู่ภายใน แก๊สสองชนิดผ่านวัสดุบรรจุสลับกันและเก็บความร้อนไว้เพื่อถ่ายโอนชั่วคราว วัสดุบรรจุชนิดนี้ที่สามารถให้แก๊สผ่านและเก็บความร้อนได้เรียกว่าตัวสะสมความร้อน
โดยทั่วไป การแลกเปลี่ยนความร้อนจะดำเนินการโดยของเหลวร้อนและเย็น เมื่อแก๊สร้อนผ่านตัวเก็บความร้อนในช่วงเวลาหนึ่ง ความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังตัวเก็บความร้อน (วัฏจักรความร้อน) และตัวเก็บความร้อนจะถูกทำให้ร้อนถึงระดับหนึ่ง ในขณะเดียวกันก็จะเย็นลงเพื่อผ่านตัวสะสมความร้อนของชุดอื่น นอกจากนี้ ความร้อนที่ได้จากตัวสะสมความร้อนในระหว่างวัฏจักรความร้อนจะถูกกู้คืนอีกครั้ง (วัฏจักรเย็น) ในตอนท้ายของวัฏจักร (วัฏจักร) ให้เปลี่ยนทิศทางการไหลของแก๊ส เพื่อให้ตัวสะสมความร้อนถูกทำให้เย็นลงโดยแก๊สเย็น ตัวสร้างความร้อนที่เย็นกว่าอีกตัวหนึ่งจะถูกทำให้ร้อนโดยแก๊สร้อน โดยทั่วไป ระยะเวลาของวัฏจักรความร้อนจะเท่ากับระยะเวลาของวัฏจักรเย็น ซึ่งเรียกว่าเวลาการสลับหรือเวลาการเปลี่ยน วัฏจักรความร้อนบวกกับวัฏจักรเย็นเรียกว่าวัฏจักรเต็ม ระยะเวลาของวัฏจักรเต็มคือสองเท่าของเวลาการสลับ
เครื่องออกซิไดเซอร์ความร้อนแบบรีเจนเนอเรทีฟ (RTO) ที่ใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ด้วยการเผาไหม้ความร้อนของแก๊สเสียอินทรีย์นั้นเป็นหลักการที่ใช้หลักการของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบรีเจนเนอเรทีฟที่กล่าวถึงข้างต้น
จนถึงปัจจุบัน RTO ได้ถูกนำมาใช้ในการทำให้แก๊สเสียอินทรีย์บริสุทธิ์มานานกว่า 30 ปีแล้ว โดยมีเทคโนโลยีที่ครบถ้วนและการใช้งานทั่วไป เหตุผลก็คือข้อดีหลายประการของ RTO มีดังนี้:
(1) แก๊สเสียเกือบทั้งหมดที่มีสารประกอบอินทรีย์สามารถบำบัดได้
(2) สามารถจัดการกับแก๊สเสียอินทรีย์ที่มีปริมาตรอากาศมากและความเข้มข้นต่ำได้
(3) การไหลของแก๊สเสียอินทรีย์มีความยืดหยุ่นมาก (จาก 20% ถึง 120% ของอัตราการไหลของแก๊สตามปกติ)
(4) สามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงและความผันผวนขององค์ประกอบและความเข้มข้นของ VOC ในแก๊สไอเสียได้
(5) ไม่ไวต่อฝุ่นและอนุภาคของแข็งในปริมาณเล็กน้อยในแก๊สไอเสีย
(6) ในบรรดา วิธีการทำให้บริสุทธิ์ด้วยการเผาไหม้ความร้อนทั้งหมด ประสิทธิภาพความร้อนสูงที่สุด (>95%)
(7) ภายใต้เงื่อนไขของความเข้มข้นของแก๊สที่เหมาะสม (โดยทั่วไป >2～3g/m³ ขึ้นอยู่กับค่าความร้อนของ VOC) เพื่อให้สามารถทำงานด้วยความร้อนตัวเองได้โดยไม่ต้องเติมวัสดุเสริม
(8) ประสิทธิภาพการทำให้บริสุทธิ์สูง (สามห้อง > 99%, สองห้อง 95%～98%)
(9) งานบำรุงรักษาน้อย การทำงานปลอดภัยและเชื่อถือได้
(10) สามารถกำจัดตะกอนอินทรีย์เป็นระยะๆ และสามารถเปลี่ยนตัวเก็บความร้อนได้
(11) การสูญเสียแรงดันของอุปกรณ์ทั้งหมด (การสูญเสียแรงดันรวมของระบบอุปกรณ์ RTO โดยทั่วไปน้อยกว่า 3000 Pa ซึ่งแตกต่างกันไปตามประเภทโครงสร้างและความสมบูรณ์ของแก๊สของตัวสะสมความร้อนที่ใช้)
(12) อายุการใช้งานของอุปกรณ์ยาวนาน
ไม่ว่าจะมีข้อดีมากมายเพียงใด ก็เป็นเพียงความสัมพันธ์กัน สิ่งสำคัญคือแม้ว่าการทำให้แก๊สเสียอินทรีย์บริสุทธิ์ด้วย RTO จะไม่ใช่การแก้ปัญหาครั้งเดียวและตลอดไป แต่ก็มีสิ่งที่ยุ่งยากน้อยมากในการจัดการการผลิต การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา
ข้อเสียหลักของ RTO:
(1) อุปกรณ์หนัก (เนื่องจากการใช้ตัวเก็บความร้อนเซรามิก)
(2) ปริมาตรอุปกรณ์ขนาดใหญ่ (ดังนั้น อุปกรณ์ขนาดใหญ่จึงสามารถวางไว้กลางแจ้งได้เท่านั้น)
(3) ต้องใช้งานอย่างต่อเนื่องมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (การเริ่มต้นใหม่ใช้เวลาระบายความร้อนนาน แม้ว่าระดับเทคโนโลยีในปัจจุบันจะสามารถลดเวลาในการทำความร้อนได้)
(4) ต้นทุนการลงทุนค่อนข้างสูง
เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง โดยหลักการแล้วจำเป็นต้องใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบรีเจนเนอเรทีฟสองตัว (หรือที่เรียกว่าห้องรีเจนเนอเรทีฟหรือเตารีเจนเนอเรทีฟ) แม้แต่เตารีเจนเนอเรทีฟที่เรียกว่าแบบเดียวก็แบ่งเตียงของตัวรีเจนเนอเรทีฟออกเป็นโซนปฏิกิริยาส่วนกลางและโซนการระบายความร้อน/การทำความร้อนแบบสลับกันสองโซน (หรือซ้ายและขวา) แน่นอนว่ายังสามารถหมุนตัวเก็บความร้อนได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนทิศทางการไหลของแก๊ส หรืออีกวิธีหนึ่งคือสามารถตรึงตัวสะสมความร้อนได้ และสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องโดยการหมุนฝากระจายแก๊ส (ตัวกระจายอากาศ) เพื่อเปลี่ยนทิศทางการไหลของแก๊ส ตามหลักการโครงสร้างที่แตกต่างกันเหล่านี้ สามารถสร้าง RTO ประเภทต่างๆ ได้มากมาย