焚燒技術(shù)目前來看還是治理VOCs效率*高、*徹底的(de)治理技術,其中RTO治(zhì)理技術因治理效果好、運行穩定、成本較低(dī),被廣泛應用於(yú)各行各業的有(yǒu)機廢氣治理中。但與此同時,RTO的應用也出現了一些(xiē)安全問(wèn)題,尤其是RTO爆炸影響尤為惡劣,下圖(tú)摘錄了近幾年RTO爆炸的部分典型案例:
近年(nián)RTO爆(bào)炸部分案例摘錄
可以看出RTO設備風險主要存在以下幾方麵:
1部分企業主體(tǐ)裝置設計時未考慮使用(yòng)RTO,存在設計上安(ān)全措施不到位、自動化程度不足(zú)、實際工況與設備負荷不匹配。
2企業有(yǒu)機廢氣的成份比(bǐ)較多元化、氣量不穩定(dìng)。精(jīng)細化工等(děng)企(qǐ)業間歇生(shēng)產的特點,使得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(zì)身企業實際,合理選擇使用設備設施,導致生產後(hòu)實際工況與RTO 理想狀況相差較大。
4儀表報警、連鎖(suǒ)設置不足,未嚴格控製RTO進口有機(jī)物的濃(nóng)度。對(duì)化工企(qǐ)業有(yǒu)機廢氣的突發性排放等突發情況連鎖設置不足。
5技術及運維人員素質導致操縱不當、運維不當。麵對發生突(tū)發問題時(shí)應(yīng)對不得當、不及時。
RTO優化建(jiàn)議
儀表報警、連鎖設施不足眾所周知(zhī),RTO用於VOCs焚燒處理,因(yīn)VOCs具有可燃性,再加上運行中的高溫、明火等特(tè)點,當濃度超過爆炸下(xià)限時,易發生爆(bào)炸。此外,氧化爐(lú)內熱量超過限值,也(yě)會發生超溫爆炸。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(xì)統安全自控設計失效,係統也會發生超溫爆炸。
為了防止RTO安全(quán)事故的發生、降低(dī)事故損失,就必須把安全問題放在*位(wèi)來考慮,從源頭消減、過程預(yù)防、末端把控三方麵梳理出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(tè)點及可(kě)能存在的突(tū)發因素去除不(bú)宜進入RTO的(de)有機廢氣組分如采用冷(lěng)凝(níng)方式回收部分(fèn)高濃(nóng)度有機廢氣組分;設置水噴淋裝置吸收洗滌酸、堿類氣體,保證進入RTO有機氣體(tǐ)達(dá)到進氣指標要(yào)求,從(cóng)源頭開始風險防範。
2、減量:強化車間預處理,如將常溫循環水改為冷凍鹽水(shuǐ),提高冷凝效率;增加吸收類循環液(yè)的更換頻次,並設置自動加藥、排汙控製,提高吸收效率等,以減少進入(rù)RTO係統中VOCs的總量,從而降低廢氣達到爆炸的風險。
3、降濃:廢(fèi)氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監測儀,在儲罐呼吸氣、冷凝器(qì)不凝氣等(děng)濃度較高時,RTO入口加(jiā)稀釋風閥,通過計算一定溫度時某成分飽和蒸氣壓下的濃度,並將其稀(xī)釋至爆炸下限(LEL)的25%設(shè)計風量;廢氣入口加(jiā)設置緩衝罐並補充新風,確保(bǎo)進入RTO係統的廢氣濃度低於(yú)其25%LEL。
二、過(guò)程預防方麵
4、導靜電(diàn):風(fēng)管、風機等廢氣輸送設(shè)備設施在不腐(fǔ)蝕情況下(xià)盡量選擇刷有石墨塗層的玻(bō)璃鋼、碳鋼或(huò)不鏽鋼材質(zhì),並跨接、接地;同(tóng)時避免直角彎頭及彎頭處尖角,防(fáng)止(zhǐ)廢氣(qì)輸送過程中因摩擦起(qǐ)靜電而無法導(dǎo)出。
5、排積液(yè):廢氣常因洗滌塔除霧效果不佳或冷卻作用而在風管中形成積液,積(jī)液中含有VOCs並不斷揮(huī)發至廢氣中,存在濃度升高現象,須定期排出。
6、測濃度:在RTO係統前一定距離(lí)設置在線(實時)濃度檢測儀,並與RTO係統廢(fèi)氣(qì)導入閥、應急排空閥(fá)連鎖控製,距離根據(jù)檢測儀響應(yīng)時間確定,當廢氣濃度超過25%LEL時(shí),廢氣導入(rù)閥關閉,應急排空閥開啟,防(fáng)止高濃廢氣進入RTO係統(tǒng)。
7、通風:通過強製通風措施,滿足*低(dī)通風(fēng)量要求,避免可燃物積聚、回火等。
8、泄爆:風管每隔一定間距設置泄爆閥,泄爆閥壓力低於(yú)風管承(chéng)受應力;RTO係統(tǒng)前置(zhì)洗滌塔在(zài)保(bǎo)證有效(xiào)使用情況下選用低強度材質製作,以便爆(bào)炸發生時及時泄壓,減少爆炸損失。
9、閉閥:RTO爐(lú)應設置斷電斷氣後進氣閥、排氣閥緊(jǐn)急關閉,防止煙囪效(xiào)應引起蓄熱層下部溫度上升。
緊急閥門布置(zhì)示意圖
三、末端(duān)把控方麵
10、雙旁通設計(jì):對RTO係統設置冷旁通、熱旁通,其中冷旁通與濃度檢測儀、廢氣導入閥、應急排空(kōng)閥(fá)連鎖,當濃度超過25%LEL時,廢氣導入閥關閉(bì),廢氣無法進入RTO係統;應(yīng)急排空閥開啟,廢氣(qì)經冷旁(páng)通處理達(dá)標後排放。熱旁通與新風(fēng)閥、溫度儀、壓力計連鎖,當RTO爐內溫度、壓力異常時,新風閥開啟,稀釋濃度(dù)降溫(wēn)降壓,熱(rè)旁通閥(fá)開(kāi)啟,部分(fèn)高溫廢氣直接(jiē)從氧化室排出,經混合器降溫冷卻後排至煙囪(cōng),確保RTO係統(tǒng)安全連續運行。
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(nǐ),其中氣流場模擬(nǐ)確保RTO爐內無死角,廢氣(qì)能夠均勻流暢通過,避免局(jú)部湍流或濃(nóng)度過高;熱(rè)流場模(mó)擬確定陶瓷裝填量,選擇適宜熱(rè)回收效率(lǜ),避免RTO爐蓄熱室冷端(duān)溫度過高,減少安全隱患(huàn)。
12、優(yōu)化收集係統:對吸風罩、風機選用進行(háng)規範設計,同時廢氣收集(jí)管線需統籌(chóu)規劃(huá),形成支管→主管→處理裝置→總排口的收(shōu)集處理係統,確保廢氣收集(jí)效果。對於易燃易爆廢氣在設計(jì)收集係統和預處理係統時,不追求過高的強度反而有利於係統安全,不(bú)過即(jí)使選用強度(dù)不高的設備和材料。
13、阻(zǔ)火:在RTO爐前端和生產車間後端風管設置(zhì)阻(zǔ)火器、水封等,防止RTO爐或風(fēng)管爆炸回火至前端或車(chē)間,減少事故損失。
阻火器安裝示意圖
14、監控:將RTO係統與生產、風管壓(yā)力計、中級風機(jī)、濃度檢測儀等連鎖控(kòng)製,安裝在線監控(kòng)係統並(bìng)納(nà)入生產管理(lǐ)監控,避(bì)免生產與環保脫(tuō)節,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(cǐ)時係統若有人值守則可提前發出預警並采(cǎi)取必要的措施,避免事故的發生(shēng);同時對RTO各係統尾氣安裝VOC濃度在線監(jiān)控係統,為企業(yè)管理提供必要的(de)數據支撐。
VOCs治理設備督察(chá)檢查要點
近年由環保設(shè)施運營管理不(bú)善導致(zhì)的安全事故頻發,屢見報道,特別是活性炭和(hé)焚(fén)燒等VOCs治理設施。然而,一切的重大變革都有重大事件的(de)推動,響水事件發生後,環保(bǎo)設施的安全監管職責得到了(le)進一步明確。
各地(dì)環保(bǎo)部(bù)門對地方(fāng)和相關企業單位重點環保設施和項目組織開展更全(quán)麵的安全風險評估和更(gèng)為嚴格的(de)隱(yǐn)患排查治理,那麽RTO和RCO等VOCs治理焚燒類設備的環保督察要點是哪些(xiē)?如何檢?怎麽查呢?
(蓄熱)直接燃燒檢查要(yào)點
(蓄熱)催(cuī)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是治理VOCs效率*高、*徹底的(de)治理技術。對(duì)於某些采用吸附、冷凝、膜分離、生物法等技術無法(fǎ)實現穩定的達標VOCs組分或者難於回收(或回收成本較高)還是要選擇燃燒(shāo)的(de)方式進行(háng)治理。
但在“碳(tàn)達(dá)峰、碳達峰”的(de)大背景下,采(cǎi)用冷(lěng)凝回收、吸附吸收等技術的治(zhì)理設備更能實現穩定達標、減少碳排放,將會在企(qǐ)業(yè)升級治理設施(shī)時列為優先考慮的技術選擇,比如製藥行業的VOCs,主(zhǔ)要來源於溶劑,其本身回收難度低、可以重複利用(yòng)、應盡量通過工藝改進和回收的方式減少VOCs排放,同時也能減少企業的原料消耗成本。
當(dāng)前各省都在推進碳交易,企業在核(hé)算治理成本時不僅僅考慮工程(chéng)建設(shè)成本和運行成本還應有環境成(chéng)本、環保稅,還需要綜合考慮提前布局,一麵被碳(tàn)排(pái)放影響後續的擴張甚至是生產(chǎn)。