焚(fén)燒技術目前來(lái)看還是治理VOCs效率*高、*徹底的治理技術,其中RTO治理技術因治理效果好、運行(háng)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(nián)RTO爆炸的部分典型案例(lì):
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(zhǔ)體裝置設計時未考(kǎo)慮(lǜ)使用RTO,存在設計上安全措施不到位、自動化程(chéng)度不足、實際工況與(yǔ)設備負荷不(bú)匹配。
2企業有機廢(fèi)氣的成份比較多(duō)元(yuán)化、氣量不穩定。精細化工等企業間歇生產的特點,使得有機廢氣濃度和(hé)廢氣量都會有間歇性變化。
3部分企(qǐ)業未充分根(gēn)據自(zì)身企業實際,合理選擇使(shǐ)用設(shè)備設施,導致生產後實際工(gōng)況與RTO 理想狀況相差較大(dà)。
4儀表(biǎo)報警、連鎖設置不足,未嚴格控製RTO進口有機物(wù)的濃度。對化工企業有機(jī)廢氣(qì)的突發(fā)性排放等突發情況連鎖設置不足。
5技(jì)術及運維人員素質導致操縱不當、運維不當。麵對發生(shēng)突發問題時應對不得當、不(bú)及時。
RTO優化建議
儀(yí)表報警、連鎖設施不足眾所周知,RTO用於VOCs焚燒(shāo)處理,因VOCs具有可燃性,再(zài)加上(shàng)運行中(zhōng)的(de)高溫、明(míng)火等特點,當濃度超過爆炸下限時,易(yì)發生爆炸。此外,氧化爐內熱量超過限(xiàn)值(zhí),也會發生超溫爆炸。另一方麵,係統的儀表、閥門等設備出現故障或突發(fā)停電、停氣等(děng),導致係統安全自控設計失效,係統也會(huì)發(fā)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(bǎ)安全問題放在*位來考慮,從源頭消減(jiǎn)、過程預防、末(mò)端把控三(sān)方麵梳理出14條優化建議。
一、源頭(tóu)消減方麵
1、去除:了解用戶的工藝,明確工藝過程(chéng)中(zhōng)有(yǒu)機廢(fèi)氣的排放特點及(jí)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(rú)采用冷(lěng)凝方式回(huí)收部分高(gāo)濃度有機廢氣組分;設置(zhì)水噴(pēn)淋(lín)裝置吸收(shōu)洗滌酸、堿類氣體,保證(zhèng)進入RTO有機(jī)氣體達到進氣指標要求,從源頭開始風險防範(fàn)。
2、減量:強化(huà)車間預處理,如將常溫循環水改為冷(lěng)凍鹽水,提高冷凝效(xiào)率(lǜ);增加吸(xī)收類循(xún)環液的更換頻次(cì),並設置自動加藥(yào)、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(qì)達到爆炸的風險。
3、降濃:廢氣入口及必(bì)要的廢氣支(zhī)路入口處安裝濃度監測(cè)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(fēng)閥,通過計算一定(dìng)溫度時某成分飽和蒸氣壓下的濃度,並將其稀釋至爆炸下(xià)限(xiàn)(LEL)的25%設計風量;廢氣入口加設置(zhì)緩衝罐並補充新(xīn)風,確保進入RTO係統的廢氣濃度(dù)低於其(qí)25%LEL。
二、過程預(yù)防方麵
4、導靜電(diàn):風管、風機等廢氣輸送設備(bèi)設施在不(bú)腐蝕情況(kuàng)下盡量(liàng)選擇刷有(yǒu)石墨(mò)塗層的玻璃鋼、碳(tàn)鋼或不鏽鋼(gāng)材質(zhì),並跨接、接(jiē)地;同時避免直角彎頭及彎(wān)頭處(chù)尖角,防(fáng)止廢氣輸送過程(chéng)中因摩擦起靜電而無法(fǎ)導出。
5、排積液:廢(fèi)氣常因洗(xǐ)滌塔除霧效果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(fā)至(zhì)廢氣中,存在濃度升高現象,須定期排出。
6、測濃度:在RTO係統(tǒng)前一定距離設置在(zài)線(實時)濃度檢測(cè)儀,並與RTO係統廢(fèi)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,廢氣導入閥關閉,應急排空閥開啟,防止高濃廢(fèi)氣(qì)進入RTO係統。
7、通風:通過強製通風措施,滿足*低通風量要求,避免可燃物積聚、回火等。
8、泄(xiè)爆:風管(guǎn)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(tǎ)在保證有(yǒu)效使用情況下選用(yòng)低強度材質製作,以便爆炸發生時及時泄壓(yā),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(jǐn)急關閉,防止煙囪效應引起(qǐ)蓄熱層下部溫度上升(shēng)。
緊急(jí)閥門(mén)布置示(shì)意圖
三(sān)、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,其中冷旁通與濃度檢測儀、廢(fèi)氣導(dǎo)入閥、應急排空(kōng)閥(fá)連鎖,當濃度超過25%LEL時,廢氣導(dǎo)入閥關閉,廢氣(qì)無法進入RTO係統(tǒng);應急排空(kōng)閥(fá)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(dù)儀、壓力計連鎖,當RTO爐(lú)內溫度(dù)、壓力異常時,新風閥開啟(qǐ),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(jiàng)溫(wēn)冷卻後排(pái)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(fèi)氣進行氣流場和熱流場模擬,其中氣流場模擬確保RTO爐內無死(sǐ)角,廢氣能夠均勻流暢通過,避免局部湍流(liú)或濃度過高;熱流場模擬確(què)定(dìng)陶瓷裝填(tián)量,選擇適宜熱回(huí)收效率,避免RTO爐蓄熱室冷端溫度過高,減少安全隱患。
12、優化(huà)收集係統(tǒng):對(duì)吸風罩、風機選(xuǎn)用進行規範設計(jì),同時廢氣收集管線(xiàn)需統籌規劃,形成支(zhī)管(guǎn)→主管→處理裝置→總排口的收集處(chù)理係統,確保廢氣收集效果。對於易燃易爆廢氣在設(shè)計收集係統和預處理係(xì)統時,不追求過高的強度反而(ér)有利於係統安全(quán),不過即(jí)使選用強度不(bú)高的設備和材(cái)料。
13、阻(zǔ)火(huǒ):在RTO爐前端和生產車間後(hòu)端(duān)風管設置阻火器、水封等,防止RTO爐或風管爆炸回火至前端或車間,減(jiǎn)少事故損失。
阻火器安裝(zhuāng)示意圖
14、監控:將RTO係統與生產、風管(guǎn)壓力(lì)計、中級風機、濃度檢測(cè)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(ān)排專人進行維護與管理,如RTO爐在發生爆炸前有機物(wù)濃度常會在短時間內迅速升高,此時(shí)係統若有(yǒu)人(rén)值守則可(kě)提(tí)前發出預警並采取必(bì)要的(de)措施(shī),避免事故的發生;同時對RTO各係統(tǒng)尾氣安裝VOC濃度在線監(jiān)控係統,為企業管(guǎn)理提供必要的數據支撐。
VOCs治理設備督察(chá)檢查要點(diǎn)
近年由環保設施運營(yíng)管理不善導致的安全(quán)事故頻發,屢見報道,特別(bié)是活性炭和焚燒等VOCs治理設施。然而,一切(qiē)的重大變革都有重(chóng)大事(shì)件的推動,響水事件發生後,環保設(shè)施的安全(quán)監管職責得到了進一(yī)步明確。
各地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更(gèng)全麵的安全風險評估和更(gèng)為嚴格的隱患排查治理,那麽(me)RTO和RCO等VOCs治理(lǐ)焚燒類(lèi)設備的環(huán)保督察要點是哪些?如何檢?怎(zěn)麽(me)查呢(ne)?
(蓄熱(rè))直接燃燒檢查要點
(蓄熱)催化氧(yǎng)化檢查要點(diǎn)
每一種技術都有其適用範圍,達標排放(fàng)是*位。焚燒技術(shù)目前來(lái)看還是治理VOCs效率*高、*徹底(dǐ)的治理技術。對於某些采用吸附、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(háng)治理。
但在“碳達峰(fēng)、碳達峰”的大背(bèi)景(jǐng)下(xià),采用冷(lěng)凝回收(shōu)、吸附吸收等技術的治理設備更(gèng)能實現穩定達標、減少(shǎo)碳排放,將會在企業升級治理設施時列為優先考慮的(de)技術選擇(zé),比如製藥行業的VOCs,主要來源於溶劑,其本身回收(shōu)難(nán)度低、可以重複(fù)利用(yòng)、應(yīng)盡量通過工藝改進和回收的方式減少(shǎo)VOCs排放,同時也能減少企業的原料消耗成(chéng)本(běn)。
當前各(gè)省都(dōu)在推進碳交易,企業在(zài)核算治理(lǐ)成本時(shí)不(bú)僅僅考(kǎo)慮工程(chéng)建設成本和運行成本還應有環境成本、環保稅,還需要綜合(hé)考慮提前布局,一麵被碳排放影響後續的擴張甚至是生產。