焚燒(shāo)技術目前來看還是治(zhì)理VOCs效率(lǜ)*高、*徹(chè)底的治理技術(shù),其(qí)中RTO治理技術因治理(lǐ)效果好、運行穩定、成本較低,被廣泛應用於各行各業的有機廢氣治理中。但與此同時,RTO的應用也出現了一(yī)些安全問題,尤其是RTO爆炸影響尤為惡劣,下圖摘錄了近幾年(nián)RTO爆炸的部分典型案例:
近年RTO爆炸部分(fèn)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未考慮使用RTO,存在設計(jì)上安全(quán)措(cuò)施不到位、自動化程(chéng)度(dù)不足、實際工況與設(shè)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(jīng)細化工等(děng)企業間歇生產的(de)特點,使得有機廢氣濃度和廢(fèi)氣量都會有間歇性變化。
3部分企業未充分根據自身企業實(shí)際,合理選擇使用設(shè)備設施,導(dǎo)致(zhì)生產後實際工況與RTO 理想狀況相差(chà)較大。
4儀表報警、連鎖設置不足,未嚴格控製RTO進口有(yǒu)機物的濃度。對化工企業有機廢氣的(de)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(dāng)、運維不當。麵對(duì)發生突發問題時應對不得當、不及時。
RTO優化建議
儀表報警(jǐng)、連鎖設施不足眾所周知,RTO用於VOCs焚燒處(chù)理,因VOCs具(jù)有可燃性,再加上運行中的高溫、明(míng)火等特點,當濃度超過(guò)爆炸下限時,易發生爆炸。此外,氧(yǎng)化爐(lú)內熱(rè)量超過限值,也會發生超溫爆炸。另一(yī)方麵(miàn),係統的儀表、閥門等設備出現故(gù)障或突發停(tíng)電、停(tíng)氣等(děng),導致係統安全(quán)自控設計失效,係統也會發生超溫爆炸。
為了防止RTO安全事故的發生、降低事故損失,就必須把安全問題放在*位(wèi)來考慮,從源頭消減(jiǎn)、過程預防、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(chú):了解用戶的工藝,明確(què)工藝過(guò)程中有(yǒu)機廢氣的排放特點及可能(néng)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(qì)組分;設置水噴淋裝置吸(xī)收洗滌酸、堿類氣體,保證進入RTO有機(jī)氣體達到進氣指標要求,從源頭開始風險防(fáng)範(fàn)。
2、減量:強化車(chē)間預處理(lǐ),如將(jiāng)常溫循環水改(gǎi)為冷凍鹽(yán)水,提高冷凝效率(lǜ);增加吸收類循環液的更換頻次,並設置自(zì)動(dòng)加藥、排汙控製(zhì),提高吸收效率等,以(yǐ)減少進入RTO係統中VOCs的總量,從而降低廢(fèi)氣(qì)達到爆炸的風險。
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入口加稀釋風閥,通過計(jì)算一定溫度時某成(chéng)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、過程預防方麵(miàn)
4、導(dǎo)靜(jìng)電:風管、風(fēng)機等廢氣輸送設(shè)備設施在不腐蝕情況下(xià)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(tóng)時避免直角(jiǎo)彎頭及彎頭處尖角,防(fáng)止廢(fèi)氣輸送過程中因摩擦起靜(jìng)電而無法(fǎ)導出。
5、排(pái)積液:廢氣常因洗滌塔除霧效果不(bú)佳或冷卻作(zuò)用而在(zài)風管中形成積液,積液中含有VOCs並(bìng)不斷揮發至廢氣中,存在濃(nóng)度升高現象,須(xū)定(dìng)期排出。
6、測濃(nóng)度:在(zài)RTO係統前一定距(jù)離設置在線(實時)濃度(dù)檢測儀,並與RTO係統廢氣導入閥、應急排空閥連(lián)鎖控製,距離(lí)根據檢測儀響應時間確定,當廢氣濃度超過25%LEL時,廢氣導(dǎo)入閥關閉,應急排空閥開啟,防止高濃廢氣(qì)進入RTO係(xì)統。
7、通風:通過強製通風措施,滿足*低通風量要求(qiú),避免可燃物積聚、回火等。
8、泄爆:風管每隔一定間距設置泄(xiè)爆(bào)閥,泄爆閥壓力低於風管承(chéng)受應(yīng)力;RTO係統前置洗滌塔在保證有效使用情況下選(xuǎn)用低強度材(cái)質(zhì)製作,以便爆炸發生時及時泄壓(yā),減(jiǎn)少(shǎo)爆炸損失。
9、閉閥(fá):RTO爐應設置斷電斷氣後進氣閥、排氣閥緊急關閉,防止煙囪效應引起蓄熱層下部(bù)溫度上升。
緊急閥(fá)門布置示意(yì)圖
三、末端把控方麵
10、雙旁通設計:對RTO係統設置冷旁通、熱旁(páng)通,其中冷旁通與濃(nóng)度檢測儀、廢氣導(dǎo)入閥、應急排(pái)空閥連鎖(suǒ),當濃度超過25%LEL時(shí),廢氣導入閥關閉,廢氣無法進入(rù)RTO係統(tǒng);應急排空閥開啟,廢氣(qì)經冷旁(páng)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爐內溫度、壓力異常時,新風閥開啟,稀釋濃度(dù)降溫降壓,熱旁通閥開啟,部分高溫廢氣直接從(cóng)氧化室排出,經混合器降溫冷卻後排(pái)至(zhì)煙囪,確保RTO係統安全連續運(yùn)行。
11、雙流場模擬: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(chǎng)模擬確保(bǎo)RTO爐內無死角(jiǎo),廢氣能夠均(jun1)勻流暢通過,避免(miǎn)局部湍流或濃度過高;熱流場模擬確定陶瓷裝填量,選擇適宜熱(rè)回收效率,避免RTO爐蓄熱室冷端溫度過(guò)高,減少安(ān)全隱患。
12、優化收集(jí)係統:對吸風罩、風機選用進(jìn)行規範設計,同時廢氣收集(jí)管線(xiàn)需統籌規劃(huá),形成支管→主管→處理裝置→總排口的收集(jí)處(chù)理係統,確保廢氣收集效(xiào)果。對於易燃易爆廢(fèi)氣在設計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(xì)統安全,不過即使選用(yòng)強度不高的設備(bèi)和材料。
13、阻(zǔ)火:在(zài)RTO爐前端和(hé)生產車間後(hòu)端(duān)風管設置阻火器、水封等(děng),防止RTO爐或風管爆炸回火至前端或車間,減少事故損失。
阻火器安(ān)裝(zhuāng)示意(yì)圖
14、監控:將RTO係統與生產、風管壓力計、中級風機、濃度檢測儀等連鎖控製,安裝在線監控係統(tǒng)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(hù)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(gāo),此時係(xì)統若有人值守則可提前發出預警並采取必要的措施(shī),避免事故的發生;同時對RTO各(gè)係統尾氣安裝VOC濃度(dù)在線(xiàn)監控係統,為企業管理提供必要的數據支撐。
VOCs治理設備督察檢查要點
近年由環保設施運營管(guǎn)理不善導致的安全事故頻發,屢見報道,特別是活性炭和(hé)焚燒等VOCs治理(lǐ)設施。然而,一切的重大變革都有重大事件的推動,響水事件發生後,環保設施(shī)的安全監管職責得到(dào)了進一步明確。
各地環保部(bù)門對地方和相關企(qǐ)業單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格的(de)隱患排(pái)查治理,那麽RTO和RCO等VOCs治理焚(fén)燒類設備的環保督察要點是哪些?如何檢?怎麽查呢(ne)?
(蓄(xù)熱)直接燃燒檢查要點
(蓄熱)催化氧化檢查(chá)要點
每一種技術都有其適用範(fàn)圍,達標排放是*位。焚燒技術目前來看還是治理VOCs效率*高、*徹底的治(zhì)理技(jì)術。對於某些(xiē)采用吸附、冷凝、膜分(fèn)離、生物法(fǎ)等技術無法實(shí)現穩定的達標VOCs組分或者難於回收(或回收成本較高(gāo))還是要選擇燃燒的方(fāng)式進行治理。
但在“碳達峰、碳達峰”的大背景下,采用(yòng)冷凝(níng)回收、吸(xī)附吸收等技術(shù)的治理設備更能實現穩(wěn)定達標、減少碳排放,將會在企(qǐ)業升級治理設施(shī)時列為優先考慮的技術選擇,比如製藥行業的VOCs,主(zhǔ)要(yào)來源於溶劑,其(qí)本身回收難度低、可以重複利用(yòng)、應(yīng)盡量通過工藝(yì)改進和回收的方式(shì)減少VOCs排放,同時(shí)也能減少企業的原料消耗成本。
當前各省都在推(tuī)進碳(tàn)交易,企業在核算治理成本時不僅僅考慮工程建設成本和運行成本還應有環境成本、環保(bǎo)稅,還需要綜合考(kǎo)慮提前布局,一麵(miàn)被碳(tàn)排放影響後續的擴張甚至是生產。