焚燒技術目前來看還是治理VOCs效率*高、*徹(chè)底的(de)治理技(jì)術,其中RTO治理技(jì)術因治理效果好、運行穩定、成本較低,被(bèi)廣泛應用於各行各業的有機廢氣治理中。但與此同(tóng)時,RTO的應用也出現了一些安全問題,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(lì):
近年RTO爆炸部分案例摘錄
可(kě)以看出RTO設備風險主要存在以下幾方麵:
1部(bù)分企業主體裝置設計時未考慮使(shǐ)用RTO,存在設計上安(ān)全措施不到位、自動化程度不足、實際工況與設(shè)備負荷不匹配。
2企業有機廢(fèi)氣的成份比較多(duō)元化、氣(qì)量不穩定。精細化工等企業間歇生產的特點(diǎn),使得有機廢氣濃度和廢(fèi)氣量都(dōu)會有間歇性變化。
3部分(fèn)企業未充分根據自身企業實際,合理(lǐ)選擇使用設備設施,導致生產後實際工況與RTO 理想狀況相差較大。
4儀(yí)表報(bào)警、連鎖設置不(bú)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突發性排放(fàng)等突發情況連鎖設(shè)置不足。
5技術及運維人員素(sù)質導致操縱不當、運維不當。麵對發生突發問題時(shí)應對不得當(dāng)、不及時。
RTO優化建議
儀(yí)表(biǎo)報警、連鎖設施(shī)不足眾所周知(zhī),RTO用於VOCs焚燒處(chù)理,因(yīn)VOCs具有可燃(rán)性,再加上(shàng)運行中的高溫、明火等特點(diǎn),當濃(nóng)度超過爆炸下限時,易發生爆炸。此外,氧化爐內熱量超過限值,也會發生超溫爆炸。另一方麵,係(xì)統的儀表、閥門等設備出現故障或(huò)突發(fā)停電、停氣(qì)等,導致係統安全自控設計失(shī)效,係(xì)統也會發生超溫爆炸。
為了防止RTO安全事故的發生、降低(dī)事故損失,就必須把安全(quán)問(wèn)題放(fàng)在*位來考慮,從源頭消減、過程預防、末端(duān)把控三方麵梳理出14條優化建議。
一、源頭消減方麵
1、去(qù)除(chú):了解用戶的工藝,明確工藝過程中有機廢氣的排放(fàng)特點及可能存在的突發因素去除不宜進入RTO的(de)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(shuǐ)噴淋裝置吸收洗滌酸、堿類氣體,保證進入RTO有(yǒu)機氣體達到進氣指標要(yào)求,從源(yuán)頭開始風險防範。
2、減(jiǎn)量:強化車間(jiān)預處理,如將常溫循環水改為冷凍鹽水,提(tí)高冷凝效率;增加吸收類循(xún)環液的(de)更換頻次,並設置自動加藥、排汙控(kòng)製,提高吸收效率等,以減少進(jìn)入RTO係統中VOCs的總量,從而降低(dī)廢(fèi)氣達到爆炸的風險。
3、降濃:廢氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監(jiān)測儀,在儲罐呼吸氣、冷凝(níng)器不凝(níng)氣等濃度較高時,RTO入口加稀釋風閥,通過計算一定溫度(dù)時某成分(fèn)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(zhì)緩衝罐並補充新風,確保進(jìn)入RTO係統的廢氣濃度低於其25%LEL。
二、過程預防方麵
4、導靜電:風管、風機等廢氣輸送設備設施在不腐蝕(shí)情況下盡量選擇(zé)刷有石墨(mò)塗層的玻璃鋼、碳鋼或(huò)不鏽(xiù)鋼材質,並(bìng)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(zhōng)因摩擦起靜電而無法導出。
5、排積液(yè):廢氣常因洗滌塔除霧效(xiào)果(guǒ)不佳或冷卻作用而在風管中形成積液,積液中含有VOCs並不斷揮發至廢氣中(zhōng),存在濃度升高現象,須(xū)定期排出。
6、測濃度:在RTO係統前一定(dìng)距離設置在線(實時)濃度檢測儀,並與RTO係統廢氣導(dǎo)入閥、應急排空(kōng)閥連鎖控製,距離根據檢測(cè)儀響應時間確定,當廢氣濃度超過25%LEL時,廢(fèi)氣導入閥關閉,應急排空閥開啟,防止(zhǐ)高濃(nóng)廢氣進入RTO係統。
7、通風:通(tōng)過強製通(tōng)風措施,滿足*低通風量(liàng)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,泄爆閥壓力低於風管承受應力;RTO係統前置洗滌塔在保(bǎo)證(zhèng)有效使用情況下選用低強度材質製作,以便(biàn)爆炸發生時及時泄(xiè)壓,減少爆炸損失。
9、閉閥:RTO爐應設置(zhì)斷電斷氣後進氣閥、排氣閥緊急關閉,防止(zhǐ)煙囪效應引(yǐn)起蓄熱層下部溫度上升。
緊急閥門布置(zhì)示意圖
三、末端把控方麵
10、雙旁通設計:對RTO係統設置冷(lěng)旁通、熱旁通,其中冷旁通與濃度檢測儀、廢氣導入閥、應急排(pái)空閥連鎖,當濃(nóng)度超過25%LEL時,廢氣導入閥(fá)關閉,廢氣無法進入RTO係統;應急排空閥開啟,廢氣經冷旁通(tōng)處理達標後(hòu)排(pái)放。熱旁通與新風閥、溫度儀、壓(yā)力計連鎖(suǒ),當RTO爐內溫度(dù)、壓(yā)力異常時,新風閥開啟,稀釋濃度降(jiàng)溫降壓,熱旁通(tōng)閥開啟,部分高溫(wēn)廢(fèi)氣(qì)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(lián)續運行。
11、雙流場模擬(nǐ):RTO爐設計時對廢氣進行(háng)氣流場和熱流場模擬,其中氣流場模擬確保RTO爐內無(wú)死角,廢氣能夠(gòu)均勻流暢通(tōng)過(guò),避免局(jú)部湍流或濃度過高;熱流場模擬確定陶瓷裝填量,選擇適(shì)宜熱回收效率,避免RTO爐蓄(xù)熱室冷端溫(wēn)度過高,減少安全隱患。
12、優化收集係(xì)統:對吸風罩(zhào)、風機選用進行規範(fàn)設計,同時廢氣收集管(guǎn)線需統籌規劃,形成支管→主管→處(chù)理裝置→總排口的(de)收集處理係統,確保廢氣收集效果。對於易燃易爆(bào)廢氣在設計收(shōu)集係統和預(yù)處理係統時,不追求過高的強(qiáng)度反而有利於係統安全,不過即使選用強度不高的(de)設備和材料。
13、阻火:在RTO爐前端和生產車間後端風管設(shè)置阻火器、水封等,防止RTO爐或風(fēng)管爆炸回火至前端或車間,減少事故(gù)損失。
阻火器(qì)安裝示意圖
14、監控(kòng):將RTO係統與生產、風(fēng)管壓力計、中級風機、濃度檢測儀等連(lián)鎖控製,安裝在線監控係統並納入生產管理監控,避(bì)免生產與環(huán)保脫節,安(ān)排專人進行維護(hù)與管理,如RTO爐在發生(shēng)爆炸前有機物濃(nóng)度常(cháng)會在短時間內迅速升高,此時(shí)係統若(ruò)有人值守(shǒu)則可提前發出預警(jǐng)並采(cǎi)取必(bì)要的措施,避免事故的發生;同時對RTO各係統尾氣安裝VOC濃度在線監控係統,為(wéi)企業管理提供必要的數據支撐(chēng)。
VOCs治理設備督察(chá)檢查要點
近年由(yóu)環保設施運營管理不善導致的(de)安全事故頻發(fā),屢見報(bào)道,特別是活性炭和焚燒等VOCs治理設施。然而,一切的重大變革都有重大事件(jiàn)的推動,響水事件發生後,環保(bǎo)設施的安全(quán)監管職責得到了進一步明確。
各地(dì)環保部門對地方和相關企業單位重點環保設施和項目組織開展(zhǎn)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(rè))直接燃燒檢查要點
(蓄熱(rè))催化氧(yǎng)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(shì)治理VOCs效(xiào)率*高、*徹底的治理技術。對於某些采用吸附、冷凝、膜分離、生物法(fǎ)等技術無法實現穩定的達標VOCs組分或者難於回收(shōu)(或回收成本較高)還是要選擇(zé)燃燒的方式進行治理。
但在“碳達峰、碳(tàn)達峰”的大背景下,采用(yòng)冷凝回收、吸附吸(xī)收等技術的(de)治理設備更能實現穩定達標、減少碳排放,將會在企業升級治理(lǐ)設施時列為(wéi)優先考慮的技術選擇(zé),比如製藥行(háng)業的VOCs,主要來源於溶劑,其(qí)本身回收難度低、可以重複利用、應盡量通過工藝改(gǎi)進和回收的方式減少VOCs排放,同時也能(néng)減少企業的(de)原料消耗成本。
當前各省都在(zài)推進碳交易,企業在核算治理成本時不(bú)僅僅考(kǎo)慮工程建設成本(běn)和(hé)運行(háng)成本還應有環境成(chéng)本、環保(bǎo)稅,還需(xū)要綜合考慮提前布局,一(yī)麵被(bèi)碳排放影響後續的擴張甚至是生產。