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有害废气 医药化工行业VOCs焚烧RTO装置问题及改进措施 [复制链接]

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京东
RTO是一种将工业有机废气VOCs燃烧净化的装置,利用蓄热体对待处理废气进行升温换热,净化后气体进行降温换热的装置。蓄热式焚烧炉主要由蓄热室、燃烧室、换向系统、控制系统、管道收集等几部分组成。常见的三床式蓄热焚烧炉工艺流程如下:0 N1 I. e5 l# D  k1 U

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工艺原理是有机废气经预处理后进入蓄热室1,与陶瓷蓄热体换热后升温进入燃烧室,燃烧后废气由蓄热室2排出,同时蓄热室3中的残留污染物经净化气反吹后也由蓄热室2排出,蓄热室2得到蓄热,作为下一阶段的进气室,第二、第三阶段通过换向系统依次循环交替进行。
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RTO的优点是处理效率高,尤其是三床式RTO净化效率达99%,是彻底处理有机废气净化的良好解决方案。但是RTO本身是个点火装置,存在安全隐患,要保持良好的运行,需要在工艺上精心设计、管理上科学严谨、操作细致。7 Q5 f( z4 N% q6 ^9 L8 y+ i0 k
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1、现存问题" x+ \5 R( `7 _% ?

% f* A" J/ z* D, ^; d目前RTO在运行使用过程中暴露出一些安全问题,主要是火灾、爆炸等安全问题。大部分由于操作不当,管理不规范、麻痹疏忽引起,也有设计上考虑不周,自动控制品质太差、失灵等情况导致危险隐患迟滞警报,引起火灾爆炸事故。
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通过调研医药化工行业RTO运行中的多家企业,归纳总结主要存在以下几方面问题:
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(1)环境治理单位对企业主的生产工艺情况论证不足,没有考虑生产过程多变性、间歇性、排放气量不稳定、浓度波动太大等实际因素,设计出RTO设备存在技术上缺陷,自动化程度低,应急排放及处理措施设计不全;
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(2)企业主为了节省投资和降低运行成本,要求环境治理单位尽量简化RTO配置设计,尤其是自动化程序设计安全性措施不足;- q3 P: o/ D" \' J9 Y

. L1 T: i3 v8 l; u. q! D1 @( O% c( b(3)某些企业管理不到位,操作人员没有严格执行操作规程、麻痹大意,工艺技术人员没有深刻领悟RTO技术工艺及设备材料性能,设置合理的安全应急措施。对于生产工况波动大时,没有能够及时采取有效措施;
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& i5 p( s( d) D(4)激烈的市场价格竞争,使得环境治理单位设计的RTO设备采用最经济、甚至较差的材料、控制系统等,导致安全隐患增大;
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" \, |  x0 U5 l) ?' H(5)某些企业安全隐患排查力度不够,平时对RTO设备系统等疏于维护、保养,仪表阀门等关键控制部件定期检验校验不及时,部分材料陶瓷蓄热体堵塞、点火装置失效等部件带病工作,都是引起火灾爆炸的因素。" v* ]+ r, [8 t! W- W( k/ P
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2、改进措施8 k! _& ]8 ?3 I2 A# t
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为了使RTO设备能够高效稳定的运行,减小安全事故发生频率,环境治理单位在设计时必须充分考虑到RTO设备的安全隐患问题,设置多道防线,严格控制有机废气进行浓度及杂质,优选控制系统。设备运行单位(业主)必须加强管理、强化培训及提高操作人员的专业技术水平。具体措施归纳如下:2 ^2 f- C2 }8 B/ Y) U- X( O. \  o2 H
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(1)环境治理单位在设计RTO时要对企业生产工艺,有机废气的排放特点进行充分调研,尽量摸排清楚有机废气的组分、浓度、排气量,排放时间、周期等工况特征。针对不同的废气组分在设计时RTO前端必须有预处理设施,去除对RTO运行有害的污染物、颗粒物等,减少RTO运行时由前端污染物引起的安全隐患。, K! p) [9 |! y& Y0 _+ C9 v
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(2)对有机废气浓度进行实时监测,特别是废气浓度波动大时应采取稀释、缓冲等措施,控制浓度在爆炸极限下限的25%以下。当进气浓度超过报警值时打开应急排空阀,废气应急排空。RTO燃烧室设置高温阀,当燃烧室温度超过900℃时高温阀自动打开,净化气排空。RTO控制系统换向阀门、监测仪表等应选用较好的材料、确保其可靠性,定期校验,确保其在准确有效范围内。
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(3)企业要加强安全管理,制定科学合理的工艺管理制度。对操作人员加强培训使其充分领会设计意图,对工艺控制点的理解深入到位,培养细心严谨操作品格,制定激励奖惩制定,提高员工积极性。
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(4)RTO设计时必须要有应急排风设施,作为浓度报警时紧急排空。在设备附近设置消防设施,管道上安装阻火器,设备本体安装安全阀等措施。+ `" f- f& s, q: R/ L5 C

# L/ c3 D8 |  d& R  Y(5)提高企业的事故应急处理能力,建立安全隐患排查制度,RTO设备的易损件如换向阀门等平时多巡查,发现问题及时处理,将安全隐患降至最低。
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! N8 y+ C3 K  O7 _/ U+ W3、注意事项2 u+ a+ J: |$ g/ W
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RTO在运行使用过程中的安全注意事项,归纳以下几点:3 c2 w4 w3 S1 r$ d, @( [, b
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(1)管道内的爆炸,大部分都来源于管道内有大量有机积液突然挥发,再遇上静电而产生的。输送腐蚀性气体的管道比较难做防静电设施,只能降低风速,设计在8m/s以下的风速比较适合。
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0 i+ f8 `* X8 G  q* @; _, E(2)炉膛内的明火很难进入车间过来的管道,因为RTO焚烧炉有2m左右高的蓄热陶瓷,蓄热体本身就是很好的阻火器。在管道前端可以安装阻火器,进一步保障生产车间内的安全。. q8 G% L) ]' U, h' R( o+ I% L% Z
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(3)在点火前要进行吹扫,吹扫的目的是将残留在管道和炉膛内的有机物清理干净,避免点火时引爆。入口处有浓度检测仪,响应时间在5s左右,所以浓度检测仪的安装位置比较重要,且要做缓冲罐,当检测到废气浓度高报警,新风风门会自动打开进行浓度稀释;若废气浓度高会报警,则切断与生产线间的联机,废气直接旁通到烟囱。现实生产中做多少措施也无法100%避免爆炸,所以在适当的位置加泄爆装置,比如炉膛顶部有泄爆门,此泄爆门可以靠自重关闭,泄爆后不会影响RTO焚烧炉的正常运行;缓冲罐上有泄爆片。有这些泄爆措施,即使发生爆炸,也会把爆炸的损失降到最低。
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5 z" Y/ m2 z- _# h$ U  V(4)RTO焚烧炉非常害怕突然停电,炉膛内的高温无法快速散去,导致很多防腐材料或者其他设备被高温损坏。设计一台应急压缩空气储气罐、UPS和手自动控制的泄爆门,一旦突然停电,UPS和应急压缩空气储气罐会将所有风门打到安全位置,比如新风风门开启,吹扫风门开启,泄爆门打开等;应急压缩空气会进入燃烧器管道,避免高温烟气从燃烧器泄露出来,导致点火管路的危险和损坏燃烧器。但压缩空气罐仅能支撑15-20min左右,甲方需要配置备用电源给压缩空气或助燃风机。* f* m1 o8 @' A! j! A9 _* [
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(5)RTO焚烧炉出口接洗涤塔,若洗涤塔是玻璃钢材质,则RTO焚烧炉出口温度需要控制在100℃以下,若超过100℃,设备会自动切断与生产线之间的联机,工艺废气直接进入烟囱。0 k, ?! H5 `8 A8 A

) S- o0 C1 R9 H(6)炉膛内有2支热电偶,每支热电偶都是双支的,如果一支出现问题,还有一支备用,保证炉膛内温度控制均匀。炉膛温度不能超过980℃,否则内部的蓄热陶瓷和陶瓷纤维组块的使用寿命会受影响,当炉膛温度超过一定值时,燃油管路的双电磁阀会自动关闭,避免柴油泄漏进入炉膛。炉膛温度再高就要打开新风风门去降温,当炉膛温度发生高高报警,RTO焚烧炉自动切断与生产线的联机,工艺废气直接进入烟囱。
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) k' l& ?7 ~" ~(7)RTO焚烧炉在作业时一定程度上具有非常大的危险性,所以一定要确保不相关人员尽量远离,同时专业操作人员在进行操作的时候也要注意时刻关注RTO焚烧炉在燃烧时的状态,确保不会因为以上的问题出现故障,如果出现故障就依照产品故障排除说明进行故障排除,以免产生更大危险事故。, z# ?, s7 P, Y: E' |8 q: r
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