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        淺談RTO裝置安全問題及預防措施

        2019-09-23

               RTO是最近十幾年國內興起的一種有機廢氣處理技術。經過近幾年的使用,RTO也暴露出了一些問題,其中比較突出的問題就是RTO的失火、爆炸等安全問題。結合真實發生的事故案例,據公開資料整理分享有關RTO工作原理、安全事故案例分析與RTO裝置安全問題預防措施。絕大部分化工VOCs都是易燃易爆氣體,不要盲目選擇治理技術工藝,根據廢氣的成份,濃度,濕度,風量,含塵量等做合理選擇,要客觀認知每項技術的工作原理和安全預防措施!

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        VOCs去除概況

               石油化工過程以及各種使用有機溶劑的行業,如噴漆、印刷、制藥、煤化工等行業排放的最常見的污染物:揮發性有機化合物,也就是VOC目前已經成為環保行業的焦點。

               該類化合物多數具有刺激性氣味和毒性,多數VOC氣體易燃易爆,對企業生產安全造成威脅。

               去除工業廢氣中VOC的方法也可以分為破壞性方法和非破壞性方法兩類。破壞性方法如熱氧化法,將VOC氣體轉化成CO2和H2O;非破壞性方法即回收法。

               常用的回收法有活性炭吸附法、冷凝法和膜分離法等。而破壞法中利用RTO(蓄熱式熱氧化爐)去除VOC已經越來越成為主流工藝。

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        RTO工作原理

               蓄熱式熱氧化器的工作原理是:有機廢氣經預熱室吸熱升溫后,進入燃燒室高溫焚燒(升溫到800℃),使有機物氧化成二氧化碳和水,再經過另一個蓄熱室蓄存熱量后排放,蓄存的熱量用于預熱新進入的有機廢氣,經過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩定。

               RTO(蓄熱式熱氧化爐) 與傳統的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比,具有熱效率高( 大于等于90%)、運行成本低、能處理大風量低濃度( 相對于廢氣排放而言)等優點。

        蓄熱式燃燒設備3.jpg

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        部分企業RTO事故原因案例分析

               某企業發生火災的可能原因:RTO運行在正壓狀態下,導致切入廢氣時,燃燒室內高溫氣體回流引起PVC管道(阻燃,著火溫度為256℃左右)著火燃燒,進廢氣管線未安裝阻火器,導致火勢往上游漫延。

        RTO.png

               某企業重油儲罐著火可能原因:生產裝置廢氣與儲罐廢氣管線匯合后進RTO,在RTO引風機故障情況下,生產裝置高濃度氣體倒竄進入重油儲罐,高速氣體產生靜電導致儲罐內氣體著火。

        RTO.jpg

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        RTO裝置安全問題預防措施

               為了防止RTO安全事故的發生、降低事故損失,在進行RTO設計時必須把安放首位,歸納以下7個常見措施點:

               (1) 充分了解客戶的工藝,明確工藝過程中有機廢氣的排放特點及可能存在的突發因素。

               (2) 嚴格控制RTO進口有機物的濃度,使其控制在一個安全的水平,這是預防爆炸的一個最根本的措施。RTO本身就是一個點火源,如果進口濃度已經超過爆炸下限,即使前面用了防爆風機、管道采用了防靜電都無濟于事。由于有機物的爆炸下限隨著氣體溫度的提高會大幅降低,同時由于化工企業有機廢氣的突發性排放,入口濃度必須遠低于爆炸下限(一般低于爆炸下限的25%)。

               (3) 增設必要的儀器設備,廢氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監測儀;對于高濃度廢氣,RTO入口需加稀釋風閥;廢氣入口加緩沖罐,緩沖罐的體積要設計得當;增加濃度監測儀、稀釋風閥、RTO風機等儀器設備之間的連鎖控制,對突發問題快速做出正確的動作;在RTO入口加阻火器,防止回火;在RTO燃燒室、緩沖罐、管道拐彎處加泄爆片;在RTO設備附近設置一些消防設施。

               (4) 優化收集系統。對吸風罩、風機選用進行規范設計,同時廢氣收集管線需統籌規劃,形成支管→主管→處理裝置→總排口的收集處理系統,確保廢氣收集效果。對于易燃易爆廢氣在設計收集系統和預處理系統時,不追求過高的強度反而有利于系統安全,不過即使選用強度不高的設備和材料。

               (5) 強化預處理措施。由于精細化工行業廢氣排放濃度有較大的波動,因此需對各類不同濃度的有機廢氣進行混勻、緩沖和預處理,建議企業采用PP 填料塔對有機廢氣進行預處理,由于PP 填料塔強度不高,在發生事故時極易泄爆,保證系統安全。

               (6) 漸進化科學調試。RTO 爐調試時理應先進行空載調試,待空載調試穩定后再逐步接入低濃度有機廢氣,如企業污水池加蓋收集后廢氣、車間換風廢氣等,最終再逐步接入高濃度廢氣。同時對擬接入高濃度廢氣的排放流量、排放濃度進行檢測,重點關注峰時濃度,單一排氣點有機濃度宜控制在1 000 ppm 以內,不得超過5 000 ppm。

               (7) 安裝在線監控系統,設置電控系統操作間。RTO 爐凈化處理系統是一項人機高度結合的設備,雖然其自動化程度較高,但必須安排專人進行維護與管理,如RTO 爐在發生爆炸前有機物濃度常會在短時間內迅速升高。此時系統若有人值守則可提前發出預警并采取必要的措施,避免事故的發生;同時對RTO各系統尾氣安裝TVOC 濃度在線監控系統,為企業管理提供必要的數據支撐。

        / 總 結 /

               目前RTO(蓄熱式氧化焚燒)技術在石油化工、化學制藥、噴漆房、油漆和涂料生產、化學品制造行業處理有機廢氣治理效果較好,且有廣泛的推廣的前景。

               嚴格控制好適用環境,做好相應的RTO裝置安全預防措施工作,就能夠將這種技術成功的應用于廢氣處理適用領域。


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