談談化工企業RTO工藝安全對策
化工行業廢氣成分非常復雜,通常為多組份混合氣體,通常具有易燃易爆性、毒害性且伴有臭味,易對周邊環境造成污染,目前化工企業常見的有機廢氣治理設施為蓄熱式熱氧化爐(RTO)。與傳統的催化燃燒、直燃式熱氧化爐(TO)相比,具有熱效率高(≥95%)、運行成本低、能處理大風量低濃度等優點。近幾年來各級環保部門都在推廣 RTO技術,但由于發生過數起廢氣處理系統爆炸事故,使不少企業對廢氣處理系統心有余悸,不敢使用RTO 技術。本文來分析化工廠廢氣處理系統的爆炸原因,并提出了安全對策措施。
防止廢氣處理系統爆炸的主要措施,是要控制各廢氣吸入點吸入的各有機氣體濃度小于爆炸下限,建議以爆炸下限30%(v/v)為設防值(我們在此稱之為安全濃度)。如果某點吸入的有機氣體濃度過高,則應采取冷卻或冷凍的方法,采用金屬換熱器(如板式冷凝器)和金屬管道(要防靜電接地),使其中的有機氣體安全地冷卻成液體回流或收集到某容器,使進入廢氣收集系統的廢氣濃度降低到安全濃度?;て髽I不僅要關注正常狀況下,各廢氣吸入點吸入的廢氣濃度;更要關注非正常狀態下,各廢氣吸入點吸入的廢氣濃度,例如要考慮反應器沖料、安全泄放等高濃度有機氣體,大大高于爆炸下限,切不可排入只適用于低濃度有機廢氣處理系統(降濃預處理裝置),以防產生廢氣管道系統和處理設施發生爆炸事故。
安全措施:
(1)要對高濃度廢氣進行預處理,降低排入廢氣處理系統的可燃物濃度,如對反應釜廢氣排放口設冷卻或冷凍回收裝置,或活性碳纖維吸附回收裝置;禁止高于爆炸下限的可燃蒸汽和可燃氣體排入廢氣管道系統。
(2)在廢氣系統設計前,要對各廢氣吸入點的可燃物濃度進行檢測分析,控制各廢氣吸入點的易燃物質的濃度低于爆炸下限,并要進行正常工作狀態或非正常工作狀態下的可燃氣體濃度檢測。
(3)反應釜應盡可能采用密閉式,避免有空氣(氧氣)進入反應釜和廢氣管道,降低高濃度廢氣中氧氣含量,當然能惰性化(如充氮)更好。
(4)對各車間內產生的廢氣進行分析,存在禁忌物質的廢氣應分開處理。
(5)當廢氣管道內可能沉積危險物質時(如活性碳、疊氮化合物等)時應考慮對廢氣管道進行定期清洗。
(6)在廢氣管道設計、安裝時須應考慮有一定的斜度,方便積液的排除,避免積液積聚過多而導致廢氣管變形和殘留的混合物過多,引起二次爆炸;并對廢氣總管內的積液進行定時排液。
(7)廢氣管道在各危險點(如支管接入總管處)設泄爆板,以減少爆炸氣體大量回沖反應釜,產生連鎖反應。
(8)在各車間廢氣支管與總管連接處采用軟連接,方便事故狀態下的緊急切斷,或在各車間廢氣支管上加裝阻火器,也可以在各車間設置水噴淋預處理塔,預處理后排到廢氣總管,以防故狀態下的火災蔓延。如經濟實力許可,廢氣管道應優先采用不銹鋼材料,以便更好地消除廢氣管道的靜電。
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