焚燒技術目前(qián)來看還(hái)是(shì)治(zhì)理VOCs效(xiào)率(lǜ)*高、*徹底的治理技術,其中RTO治理技術因治理效果好、運行穩定、成本(běn)較低,被廣泛應用於各行各業的有機廢氣治理中。但與此(cǐ)同時,RTO的應用也出現了一(yī)些安全問題,尤其是RTO爆(bào)炸影響尤為惡劣,下圖摘錄了近幾年RTO爆炸的部分典型案例:
近年(nián)RTO爆炸部分案例摘錄
可以看出RTO設備風險主要存在以下幾方麵:
1部分企業主體裝置設計時(shí)未考(kǎo)慮使用RTO,存在設計上安全措施不到位、自動化程度不足、實際工(gōng)況(kuàng)與設備負荷不匹配。
2企業有機廢氣的成份比較(jiào)多元化(huà)、氣量不穩定。精細化(huà)工等企業間歇生產的特點(diǎn),使得有機廢氣濃度和廢氣量都會有間(jiān)歇性變化。
3部分企業未充分根據自身企業實際,合理選擇使用設備設施,導致生產後實際工(gōng)況與RTO 理想狀況相差(chà)較大。
4儀表報警、連鎖設(shè)置不足,未嚴格控製RTO進口有機物的(de)濃度。對化工企業有機廢氣的(de)突發(fā)性排放等突發情況連鎖設置(zhì)不(bú)足。
5技(jì)術及運維人(rén)員素質(zhì)導致操縱不當、運維不當。麵對發(fā)生突發問題時應(yīng)對不得當、不及時。
RTO優化建議
儀表報警、連鎖設施不足眾所周知,RTO用於VOCs焚(fén)燒處理,因VOCs具有可燃性,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(cǐ)外,氧化爐內熱量超過限值,也會發生(shēng)超溫爆炸(zhà)。另一方麵(miàn),係統的儀表、閥門(mén)等設備出現故障或突發(fā)停電、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安全事故(gù)的發生、降(jiàng)低事故損失,就必須把安全問題放在*位來考慮,從(cóng)源頭(tóu)消減、過程預防、末端把控三(sān)方麵梳理出14條優化建議。
一、源頭消減方麵
1、去除:了(le)解用戶的工藝(yì),明確工藝過程中有機廢氣的排放特(tè)點及可能存在的突(tū)發因素去除不宜進入RTO的有機廢氣組分(fèn)如采用冷凝方式回收部分(fèn)高濃度有機(jī)廢氣組分(fèn);設置水噴淋裝置吸收洗滌酸、堿(jiǎn)類氣體,保證進入RTO有機氣體達到進氣指標要求,從源頭開始風險防範。
2、減量:強化車間預處理,如將(jiāng)常溫循(xún)環水改為冷凍(dòng)鹽水,提高(gāo)冷凝效率;增加吸收(shōu)類循環液的(de)更換頻次,並設置自動加藥、排汙(wū)控製,提高吸收效率等,以減少進入RTO係統中VOCs的總(zǒng)量,從而降低廢氣達(dá)到爆炸的風險。
3、降濃:廢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、冷凝器不凝氣等濃度較高時,RTO入口加稀(xī)釋風閥,通過計算一定溫度時某(mǒu)成分飽和蒸氣壓下的濃度,並將其(qí)稀釋至爆(bào)炸下限(LEL)的25%設計風量;廢氣入口加設置緩衝(chōng)罐並補充新風,確保進(jìn)入RTO係統的廢氣濃度低於其25%LEL。
二、過(guò)程預防方麵
4、導靜電:風管、風機等廢氣輸(shū)送設備設施在不(bú)腐蝕(shí)情況下盡量選擇刷有石墨塗層的玻璃鋼、碳鋼或不鏽鋼材質,並跨接、接地;同時避免直角彎頭及彎頭處尖角,防止廢氣輸送過程中因摩擦起靜電而無法導出。
5、排積液:廢氣常因洗滌塔除霧效果不佳或(huò)冷卻作用而在風管中形成積液,積液中含有VOCs並不斷揮發至廢(fèi)氣中(zhōng),存在(zài)濃度升高現象,須定期排出。
6、測濃(nóng)度:在RTO係統(tǒng)前一定距離設(shè)置在線(實時)濃度檢(jiǎn)測儀,並與RTO係統(tǒng)廢氣導入閥、應急排空閥連鎖控製,距離根據檢測儀響應時間確定,當廢氣濃度超過25%LEL時,廢(fèi)氣導(dǎo)入閥關閉,應急(jí)排空閥開啟,防(fáng)止高濃廢氣進入RTO係(xì)統(tǒng)。
7、通風(fēng):通過強製通風措施,滿足*低通(tōng)風量要求,避(bì)免可燃物積聚、回火等。
8、泄爆(bào):風管每隔一定(dìng)間距設置(zhì)泄爆閥,泄爆閥壓力低於風管承受應力;RTO係統前置洗滌塔在保證有效使用情況下選用低強度材質製作,以便爆炸發生時及時(shí)泄壓,減(jiǎn)少爆炸(zhà)損失。
9、閉閥:RTO爐應設置斷電斷氣後進氣閥、排氣閥緊急關閉,防(fáng)止煙囪效應引起蓄熱層下部溫度上升。
緊急(jí)閥門布置示意(yì)圖(tú)
三、末端把控方麵
10、雙旁通設計:對RTO係統設置冷旁通(tōng)、熱旁通,其中冷旁通與濃度檢測儀、廢氣導入閥、應(yīng)急排空閥連鎖,當濃度超過(guò)25%LEL時,廢(fèi)氣導入閥關閉,廢氣無法進(jìn)入RTO係統;應急排空閥開啟,廢氣經(jīng)冷旁通處理達標後排放。熱旁通與新風閥、溫度儀、壓(yā)力計連鎖,當RTO爐內溫(wēn)度、壓力異常時,新風閥開啟,稀釋濃度降溫降壓,熱旁通閥開啟,部分高溫廢氣直接從氧化室排出,經混合器降溫冷卻後排至煙囪,確保RTO係統安全連續運行。
11、雙流場模擬:RTO爐設計時對廢氣進行氣流場和熱流場模擬,其中氣流場模擬確(què)保RTO爐內無死角,廢氣能夠均勻流暢通過,避免局部湍流或(huò)濃度(dù)過高;熱(rè)流場模擬確定陶瓷裝填量,選擇適宜(yí)熱(rè)回收效率(lǜ),避免RTO爐(lú)蓄熱室冷端溫度過高,減少安全隱患。
12、優化收集係統:對吸(xī)風罩、風機選用(yòng)進行規範(fàn)設計,同時廢氣(qì)收集管線需統籌規劃,形成支管→主管→處理裝置→總排口的收集處理係統,確保廢(fèi)氣收集效果(guǒ)。對於易燃(rán)易爆廢氣在設計收集係統和預處理係統時,不追求過(guò)高的強(qiáng)度反而有利於係統安全,不過即使選用強(qiáng)度不高的設備(bèi)和材料。
13、阻火:在RTO爐前端和生產車間後端風管設(shè)置阻火器、水封(fēng)等,防止RTO爐或風(fēng)管爆炸回火至前端或車間,減少事故損失。
阻火器安裝示意圖
14、監控:將RTO係統與生產(chǎn)、風管壓力計、中級風機(jī)、濃(nóng)度檢測儀等連(lián)鎖控製,安裝在線監控係統並納入生產(chǎn)管理監控,避免生產與環保脫節,安排專人進行維護(hù)與管理,如RTO爐在發(fā)生爆炸前有(yǒu)機(jī)物濃度常會在短時間內迅(xùn)速升(shēng)高,此時係統若有人值守(shǒu)則可提前發(fā)出預警並采取必要的措施,避免事故的發生;同時對RTO各係統尾氣安裝VOC濃度在線(xiàn)監控係統,為企業(yè)管理提供必要的數據支撐(chēng)。
VOCs治理(lǐ)設備督察檢查要(yào)點
近年由環保設施運(yùn)營(yíng)管理不善導致的安全事故頻發,屢見報道,特別(bié)是活性炭和焚(fén)燒等VOCs治理(lǐ)設(shè)施。然而,一切的重大變革都(dōu)有重大事件的推動,響水事件發生(shēng)後,環保設施的安全(quán)監管職責得到了進一步明確。
各地(dì)環保部門(mén)對地方和相關企(qǐ)業單(dān)位重點環保設施和項目組織開展更全麵的安全風險評估和更為嚴(yán)格的隱患排查治(zhì)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?如何檢?怎麽查呢?
(蓄熱)直接燃燒檢查要點
(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(lái)看還是治理VOCs效(xiào)率*高、*徹底的治理技術。對於某些采用吸附、冷(lěng)凝(níng)、膜分離、生物法等技術無法實現穩定的達標(biāo)VOCs組分或者難於回收(或回收成本(běn)較高(gāo))還是要選(xuǎn)擇燃燒的方式進行治理。
但在“碳達峰(fēng)、碳達峰”的大背景下,采用冷凝回收、吸附吸收等技術的治理設(shè)備更能實現穩定達標、減少碳排放,將會在企業升級治理設施時列為優先考慮的技術選擇,比如製藥行業的VOCs,主要(yào)來源於溶劑,其本身(shēn)回收難度低、可以重(chóng)複利用、應盡量通過工藝改進和回收的方式減少VOCs排放(fàng),同(tóng)時也能減少企業的原料消耗成本。
當(dāng)前各省都在推進(jìn)碳交易,企業在核算治理成本時不(bú)僅僅考慮工程建設成本和運行成本還應有環境成(chéng)本、環保稅(shuì),還需要綜合考慮提前布局,一麵被碳排放影響後續的擴張甚(shèn)至是(shì)生產。