焚燒技術目前來看還(hái)是治理(lǐ)VOCs效率*高、*徹底的治理技術,其中RTO治理技術因治理效(xiào)果好、運行穩定、成本(běn)較(jiào)低,被廣泛應(yīng)用於各行各業的有機廢氣治理中。但與此同時,RTO的(de)應用也出現了一(yī)些安(ān)全問題,尤其是RTO爆炸影響尤為惡劣,下圖摘錄了近幾(jǐ)年RTO爆炸的部分典型案例:
近年RTO爆炸部分案(àn)例摘錄
可以看(kàn)出RTO設備風險主要存在(zài)以下幾方麵(miàn):
1部分企(qǐ)業主(zhǔ)體裝置設計時未考慮使用RTO,存在設計上安(ān)全(quán)措施不到位、自動化(huà)程度不足、實際工況與設備負荷不匹配。
2企業有機廢氣的成份比較多元化、氣量不穩定。精細化工等企業間(jiān)歇生產的(de)特點,使得(dé)有機廢氣濃度和廢氣量都會有間歇性變化。
3部分企業未充分根據自身(shēn)企業(yè)實際,合理選擇使用(yòng)設備設施,導致生產後實際工況與RTO 理想(xiǎng)狀況(kuàng)相(xiàng)差較大(dà)。
4儀表報警(jǐng)、連鎖(suǒ)設置不足,未嚴格控製RTO進口有機物的濃度。對化工企業有機廢氣的突發(fā)性排放等突發情況連鎖設置不足。
5技術及(jí)運(yùn)維人員素質導致操縱不當、運維不當。麵(miàn)對(duì)發生突發問題時應對不得當、不(bú)及時。
RTO優化建議
儀表報警、連鎖設施不(bú)足眾所周知,RTO用(yòng)於VOCs焚燒處理,因VOCs具有可(kě)燃性,再加上運行中的高溫、明火等特點,當濃度超過爆炸下(xià)限時,易發生爆炸。此外,氧化爐內熱量超過限值,也會發生超溫(wēn)爆炸。另一方麵,係統的儀表、閥門等設備出現故障或突發停電(diàn)、停氣等,導致係統安全自控設計失效,係統(tǒng)也會發生超溫爆炸。
為了(le)防止RTO安全事故的發(fā)生、降低事故損(sǔn)失(shī),就必須把安全問(wèn)題放在*位來考慮,從源頭消減、過程(chéng)預防、末(mò)端(duān)把控三方(fāng)麵梳理(lǐ)出14條優化建議。
一、源頭消減方麵
1、去除:了解用戶的工藝,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去除不宜進入RTO的有機廢氣組分如采用冷凝方式回收部分高濃度有機廢氣組分;設置水噴(pēn)淋裝(zhuāng)置吸收洗滌酸、堿類氣體,保證進入RTO有機(jī)氣(qì)體達(dá)到進氣指標要求,從源頭開始(shǐ)風險防範。
2、減量:強化車(chē)間預處理,如將常溫循(xún)環水改為(wéi)冷凍鹽水,提高冷凝效率;增加吸收類(lèi)循環液的更換頻次,並設置自(zì)動加藥、排汙控製,提高(gāo)吸收效率等,以減少進入RTO係統中VOCs的總量,從而降低廢氣達到爆炸的(de)風險。
3、降濃:廢(fèi)氣入(rù)口及必要的廢氣支(zhī)路入(rù)口處(chù)安裝(zhuāng)濃度監測儀,在儲罐呼吸(xī)氣、冷凝(níng)器(qì)不凝氣等濃度較高(gāo)時,RTO入口(kǒu)加稀釋風閥,通過計算一(yī)定溫度時某成分飽和蒸氣壓下的濃度,並將其稀釋至爆炸下限(LEL)的25%設計風量;廢氣入口加設置緩衝罐並補充新風,確保進入RTO係統的廢氣濃度低於其25%LEL。
二、過程(chéng)預防(fáng)方麵
4、導靜電:風管、風機等廢氣輸送設備設施在不腐蝕情況下盡(jìn)量選擇刷(shuā)有石墨塗層的玻璃鋼、碳鋼或不鏽(xiù)鋼材質,並跨接、接地;同時避(bì)免(miǎn)直角彎頭及彎(wān)頭(tóu)處尖角,防止廢氣輸送過程中因摩擦起靜(jìng)電而無法導出。
5、排(pái)積液:廢氣常因(yīn)洗滌塔除霧效果不佳或冷卻作用(yòng)而在風管中形成積液,積液中含(hán)有VOCs並不斷揮發至廢氣中,存在濃度(dù)升(shēng)高現象,須定期排出。
6、測濃度:在(zài)RTO係統前一定距離設置在線(實時)濃度檢測儀,並與RTO係統廢氣導入閥、應急排空閥連鎖控製,距(jù)離根據檢測儀響應時(shí)間確定,當廢(fèi)氣濃度超過25%LEL時,廢氣導入閥關閉,應急排空閥開啟,防止高濃廢氣進入RTO係統。
7、通風:通過強製通(tōng)風措施,滿足*低通風量要求(qiú),避免可燃物積(jī)聚、回火等。
8、泄爆:風(fēng)管每隔一定間(jiān)距設置泄爆閥,泄爆閥壓力(lì)低於風管承受應力;RTO係統前置洗滌塔在保證有效使用情況(kuàng)下選用低強度(dù)材質製作(zuò),以便爆炸發生時及時(shí)泄壓,減少爆炸損失。
9、閉閥:RTO爐應設置斷電斷氣後進氣閥、排氣閥緊急(jí)關閉,防止煙囪效(xiào)應(yīng)引起蓄熱層下部溫度(dù)上升。
緊急閥門布置示意圖
三、末端把控方麵
10、雙旁(páng)通設計:對RTO係(xì)統設置冷旁通、熱旁通(tōng),其中冷旁通(tōng)與濃度檢測儀、廢氣導入閥(fá)、應急排空閥連鎖,當濃度超過25%LEL時(shí),廢(fèi)氣導入閥關閉,廢氣無法進入(rù)RTO係統;應急排空閥開啟,廢氣經冷旁通處理達標後排放。熱旁通與新風閥(fá)、溫度儀、壓力計連鎖,當RTO爐內(nèi)溫度、壓力異常時,新風閥(fá)開啟,稀釋濃度降(jiàng)溫降壓,熱(rè)旁通閥開啟,部分高溫廢氣直接從氧化室(shì)排出,經混合器(qì)降溫冷卻後排至煙囪,確保RTO係統安全(quán)連續運(yùn)行。
11、雙流場(chǎng)模擬:RTO爐設計時對廢氣進(jìn)行氣流場和熱流場模擬,其中氣流場模(mó)擬確保RTO爐內(nèi)無死角(jiǎo),廢氣能夠均勻流暢(chàng)通過,避免局部湍流或濃度過高;熱流(liú)場模擬確(què)定陶瓷裝填量,選擇適宜熱回收效率,避(bì)免RTO爐蓄熱室冷端溫度過高,減少安全隱患。
12、優化收集係統:對吸風罩、風機選用進行規範設計,同時廢氣收集管(guǎn)線需(xū)統籌規劃,形成支管→主(zhǔ)管(guǎn)→處理裝置→總排口的收集處理係統,確保廢(fèi)氣收集效果。對(duì)於易燃易爆廢(fèi)氣在設計收(shōu)集(jí)係統和預處理係統時,不追(zhuī)求(qiú)過高的強度反而有利於係統安全,不過即使選用強度不(bú)高的設備和材料。
13、阻火(huǒ):在RTO爐前(qián)端和(hé)生產車間後端風管(guǎn)設置阻火(huǒ)器(qì)、水封等,防止RTO爐或風管爆炸回火至前端或車間,減少事故損失(shī)。
阻火器安裝示意圖
14、監控(kòng):將RTO係統與生產、風管壓力計、中(zhōng)級風機、濃度檢測儀等連鎖控製,安裝在線監控係統並納入生產管理監控,避免生產與環保脫節,安排專人進行維護與管理(lǐ),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,此時係統(tǒng)若有人值守則可提前(qián)發(fā)出預警並采取必要的措施,避免事故的(de)發生;同時對RTO各係統尾氣安(ān)裝VOC濃度在線監控係統,為企(qǐ)業管理提供必要的數據支撐(chēng)。
VOCs治理設備督察檢查要點
近年由環保設施運營(yíng)管理不善導致的安(ān)全事故頻發,屢見報道,特別是活性炭和焚燒等VOCs治(zhì)理設施。然而,一切的重大變革都有重大(dà)事件的推動,響水事件(jiàn)發生後,環(huán)保設施的安全監管職責(zé)得到了進一步(bù)明(míng)確。
各地環保部門對地方和相關企業單位重點(diǎn)環保設施和(hé)項目組織開展更全麵的安全風險評(píng)估和更為嚴格的隱患排查治理,那麽(me)RTO和RCO等VOCs治理焚燒類設(shè)備的(de)環保督察要(yào)點是哪些?如(rú)何檢?怎麽查呢?
(蓄熱)直接燃燒檢查要點
(蓄熱)催化氧化檢查要點
每一種技術都有其適用範圍,達標排放是*位。焚燒技術目前來看還(hái)是治理VOCs效率*高、*徹底的治理技術(shù)。對於某些(xiē)采用吸附、冷凝、膜分離、生物法等技術無法實現穩定的達標VOCs組分或(huò)者難於回收(或回收成本較高(gāo))還是要選擇燃燒的方式進行治理(lǐ)。
但在“碳達峰、碳達峰”的(de)大背景下,采用冷凝回收、吸附吸收等技術的治理設備更能實現穩定達標、減少碳排放(fàng),將會在企業升級治理設施時列為優先考慮的技術選擇(zé),比如製藥行業的VOCs,主要來源(yuán)於(yú)溶劑,其(qí)本身回收難度低、可以重複(fù)利用、應盡量通過工藝改進和(hé)回收的方式減少VOCs排放,同時也能減少企業(yè)的原料消耗成本。
當前各省都(dōu)在推進碳交(jiāo)易,企業在核(hé)算治理成本時不僅僅考慮工程建設成(chéng)本和(hé)運行成本(běn)還應有環境成本、環保稅,還需要綜合考慮提前布局,一麵被碳排放(fàng)影響後續的擴張甚至是生(shēng)產。