淺論催化燃燒RTO裝置安全問題預(yù)防措施

RTO是最近十幾年國內(nèi)興起的一種有機廢氣處理技術(shù)。經(jīng)過近幾年的使用，RTO也暴露出了一些問題，其中比較突出的問題就是RTO的失火、爆炸等安全問題。
結(jié)合真實發(fā)生的事故案例，據(jù)公開資料整理分享有關(guān)RTO工作原理、安全事故案例分析與RTO裝置安全問題預(yù)防措施
絕大部分化工VOCs都是易燃易爆氣體，不要盲目選擇治理技術(shù)工藝，根據(jù)廢氣的成份，濃度，濕度，風(fēng)量，含塵量等做合理選擇，要客觀認(rèn)知每項技術(shù)的工作原理和安全預(yù)防措施，而且每一技術(shù)本身都不是萬能的！
大家謹(jǐn)記：安全是一切的基礎(chǔ)，每一起安全事故都是血和生命換來的教訓(xùn)。
一、VOCs去除概況
石油化工過程以及各種使用有機溶劑的行業(yè)，如噴漆、印刷、制藥、煤化工等行業(yè)排放的最常見的污染物：揮發(fā)性有機化合物，也就是VOC目前已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)的焦點。
該類化合物多數(shù)具有刺激性氣味和毒性，多數(shù)VOC氣體易燃易爆，對企業(yè)生產(chǎn)安全造成威脅。
去除工業(yè)廢氣中VOC的方法也可以分為破壞性方法和非破壞性方法兩類。破壞性方法如熱氧化法，將VOC氣體轉(zhuǎn)化成CO2和H2O；非破壞性方法即回收法。
常用的回收法有活性炭吸附法、冷凝法和膜分離法等。而破壞法中利用RTO（蓄熱式熱氧化爐）去除VOC已經(jīng)越來越成為主流工藝。
二、RTO工作原理
蓄熱式熱氧化器的工作原理是：有機廢氣經(jīng)預(yù)熱室吸熱升溫后，進(jìn)入燃燒室高溫焚燒（升溫到800℃），使有機物氧化成二氧化碳和水，再經(jīng)過另一個蓄熱室蓄存熱量后排放，蓄存的熱量用于預(yù)熱新進(jìn)入的有機廢氣，經(jīng)過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩(wěn)定。
RTO(蓄熱式熱氧化爐) 與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比，具有熱效率高( 大于等于90%)、運行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度( 相對于廢氣排放而言)等優(yōu)點。

RTO 技術(shù)常應(yīng)用在石油化工、化學(xué)制藥、噴漆房、油漆和涂料生產(chǎn)、化學(xué)品制造行業(yè)。
由于各類企業(yè)基本情況差異較大、目前RTO 應(yīng)用上的局限性、以及RTO 廠商和企業(yè)缺乏安全方面設(shè)計等原因，在投入生產(chǎn)使用后，由于各種原因已發(fā)生了生產(chǎn)安全事故。
比如2017年12月10日，某化工公司RTO環(huán)保設(shè)施發(fā)生一起爆炸事故，爆炸原因為氣爆，即明火回火引燃?xì)怏w，在氣管中發(fā)生爆炸，雖然未造成人員傷亡。
但也給部分企業(yè)使用RTO 蒙上了一層陰影。如何安全有效使用、選用RTO 成為企業(yè)的一個課題。
三、部分企業(yè)RTO事故原因案例分析
某企業(yè)發(fā)生火災(zāi)的可能原因：RTO運行在正壓狀態(tài)下，導(dǎo)致切入廢氣時，燃燒室內(nèi)高溫氣體回流引起PVC管道（阻燃，著火溫度為256℃左右）著火燃燒，進(jìn)廢氣管線未安裝阻火器，導(dǎo)致火勢往上游漫延。
某企業(yè)重油儲罐著火可能原因：生產(chǎn)裝置廢氣與儲罐廢氣管線匯合后進(jìn)RTO，在RTO引風(fēng)機故障情況下，生產(chǎn)裝置高濃度氣體倒竄進(jìn)入重油儲罐，高速氣體產(chǎn)生靜電導(dǎo)致儲罐內(nèi)氣體著火。
四、RTO裝置安全問題預(yù)防措施
為了防止RTO安全事故的發(fā)生、降低事故損失，環(huán)保設(shè)計單位在進(jìn)行RTO設(shè)計時必須把安放第一，歸納以下7個常見措施點：
(1) 充分了解客戶的工藝，明確工藝過程中有機廢氣的排放特點及可能存在的突發(fā)因素。
(2) 嚴(yán)格控制RTO進(jìn)口有機物的濃度，使其控制在一個安全的水平，這是預(yù)防爆炸的一個最根本的措施。RTO本身就是一個點火源，如果進(jìn)口濃度已經(jīng)超過爆炸下限，即使前面用了防爆風(fēng)機、管道采用了防靜電都無濟(jì)于事。由于有機物的爆炸下限隨著氣體溫度的提高會大幅降低，同時由于化工企業(yè)有機廢氣的突發(fā)性排放，入口濃度必須遠(yuǎn)低于爆炸下限（一般低于爆炸下限的25%）。
(3) 增設(shè)必要的儀器設(shè)備，廢氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監(jiān)測儀；對于高濃度廢氣，RTO入口需加稀釋風(fēng)閥；廢氣入口加緩沖罐，緩沖罐的體積要設(shè)計得當(dāng)；增加濃度監(jiān)測儀、稀釋風(fēng)閥、RTO風(fēng)機等儀器設(shè)備之間的連鎖控制，對突發(fā)問題第一時間做出正確的動作；在RTO入口加阻火器，防止回火；在RTO燃燒室、緩沖罐、管道拐彎處加泄爆片；在RTO設(shè)備附近設(shè)置一些消防設(shè)施。
(4) 優(yōu)化收集系統(tǒng)。對吸風(fēng)罩、風(fēng)機選用進(jìn)行規(guī)范設(shè)計，同時廢氣收集管線需統(tǒng)籌規(guī)劃，形成支管→主管→處理裝置→總排口的收集處理系統(tǒng)，確保廢氣收集效果。對于易燃易爆廢氣在設(shè)計收集系統(tǒng)和預(yù)處理系統(tǒng)時，不追求過高的強度反而有利于系統(tǒng)安全，不過即使選用強度不高的設(shè)備和材料。
(5) 強化預(yù)處理措施。由于精細(xì)化工行業(yè)廢氣排放濃度有較大的波動，因此需對各類不同濃度的有機廢氣進(jìn)行混勻、緩沖和預(yù)處理，建議企業(yè)采用PP 填料塔對有機廢氣進(jìn)行預(yù)處理，由于PP 填料塔強度不高，在發(fā)生事故時極易泄爆，最大限度的保證系統(tǒng)安全。
(6) 漸進(jìn)化科學(xué)調(diào)試。RTO 爐調(diào)試時理應(yīng)先進(jìn)行空載調(diào)試，待空載調(diào)試穩(wěn)定后再逐步接入低濃度有機廢氣，如企業(yè)污水池加蓋收集后廢氣、車間換風(fēng)廢氣等，最終再逐步接入高濃度廢氣。
同時對擬接入高濃度廢氣的排放流量、排放濃度進(jìn)行檢測，重點關(guān)注峰時濃度，單一排氣點有機濃度宜控制在1 000 ppm 以內(nèi)，最高不得超過5 000 ppm。
(7) 安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置電控系統(tǒng)操作間。RTO 爐凈化處理系統(tǒng)是一項人機高度結(jié)合的設(shè)備，雖然其自動化程度較高，但必須安排專人進(jìn)行維護(hù)與管理，如RTO 爐在發(fā)生爆炸前有機物濃度常會在短時間內(nèi)迅速升高。
此時系統(tǒng)若有人值守則可提前發(fā)出預(yù)警并采取必要的措施，避免事故的發(fā)生；同時對RTO各系統(tǒng)尾氣安裝TVOC 濃度在線監(jiān)控系統(tǒng)，為企業(yè)管理提供必要的數(shù)據(jù)支撐。
五、總 結(jié)
目前RTO（蓄熱式氧化焚燒）技術(shù)在石油化工、化學(xué)制藥、噴漆房、油漆和涂料生產(chǎn)、化學(xué)品制造行業(yè)處理有機廢氣治理效果較好，且有廣泛的推廣的前景。
嚴(yán)格控制好適用環(huán)境，做好相應(yīng)的RTO裝置安全預(yù)防措施工作，就能夠?qū)⑦@種技術(shù)成功的應(yīng)用于廢氣處理適用領(lǐng)域。
來源：北極星VOCs在線