化(hua)工(gong)企(qi)業廢氣成分(fen)復(fu)雜，通(tong)常由多組分(fen)氣體混合而成，易燃、易爆(bao)、有(you)(you)毒、有(you)(you)臭味，它容易污染環境(jing)，嚴(yan)重時會引起群體事件(jian)。目前(qian)，化(hua)工(gong)企(qi)業最(zui)常見的(de)有(you)(you)機廢氣處(chu)理(li)設施是。與傳統的催化(hua)燃燒(shao)爐(lu)和直接熱(re)氧化(hua)爐(lu)相(xiang)比，其(qi)熱(re)效率較(jiao)高(≥95%)，操(cao)作成(cheng)本較(jiao)低(di)(di)，可處理大風(feng)量，低(di)(di)濃度的(de)有機廢氣(qi)。其原理是(shi)有機廢氣(qi)首(shou)先經過蓄熱(re)室預熱(re)至750℃左右(you)，然后進入氧化室(shi)，有(you)機物分解放(fang)熱(re)或加熱(re)升(sheng)溫到800℃左右，使(shi)廢(fei)氣中的VOCs氧(yang)化(hua)分解成CO2和H2O；氧化(hua)后的(de)高熱氣體再通過另(ling)一個蓄熱室(shi)熱處理(li)，然后煙氣排出RTO系統。這個過(guo)(guo)程不斷循(xun)環再生，每(mei)一個蓄(xu)熱室(shi)都是在(zai)輸入廢氣與排出(chu)處理過(guo)(guo)的氣體(ti)的模(mo)式間交替(ti)轉換(huan)。切(qie)換(huan)時(shi)間根(gen)據實際情況可(ke)以調整。

一、慨況

隨著(zhu)環境保護(hu)和(he)VOCs治理(li)壓力加大(da)，VOCs治理要(yao)求越(yue)來越(yue)高(gao)。收集(ji)和集(ji)中處(chu)理廢(fei)氣(qi)已成為許多化工企業的一種選擇。作(zuo)為終端控(kong)制技(ji)術，蓄(xu)熱式焚(fen)燒(shao)爐(lu)廣(guang)泛應用于石(shi)油化工(gong)、精細化工(gong)、汽車油漆等行業。由(you)于蓄熱式焚燒爐適合(he)處(chu)理大風量、低濃度的有機廢氣，企業通常將(jiang)廠(chang)區所有有機廢(fei)氣收集起(qi)來一(yi)起(qi)處理。然而，收集到的廢(fei)氣(qi)種(zhong)類(lei)繁多(duo)(duo)，復雜多(duo)(duo)樣，來源眾多(duo)(duo)。且(qie)部分蓄(xu)熱式焚燒爐(lu)設計單位缺(que)乏安(an)全設(she)計方面的經驗，導致(zhi)RTO投入(ru)使用后出現(xian)一些生產安(an)全事故。正(zheng)確和安(an)全地選擇(ze)和使用RTO已(yi)成為有機(ji)廢氣治理(li)過程中的一個新問(wen)題。根據(ju)多年(nian)處理(li)化工(gong)VOC廢(fei)氣的經驗，分析了某(mou)化工企業RTO爆炸(zha)的原(yuan)因。提出了(le)RTO收集處理系統(tong)的管理要點。根(gen)據基本安全(quan)與日常相結合管理(li)原則，提(ti)出了(le)針對RTO制(zhi)造商和使用單位的(de)事故預防(fang)對策。

二、事故時車間生產情況

某化工公司的凈化系統發生了兩次爆炸。事故中沒有造成人員傷亡，但是在聚合物多元醇車間，引風機損壞，現場設備著火，一些RTO附屬設備嚴重損壞，直接經濟損失達到100多萬元。按公司說法，該公司的生產方法是間歇生產，事故發生時，僅pop和Pl1/pl2產品的工藝廢氣通過DN50~DN350金屬管道收集（主要污染物為環氧乙烷、環氧丙烷、三甲胺、異丙醇、苯乙烯、丙烯腈等），然后通過引風機收集送RTO焚燒，這是R-RTO（旋轉蓄熱焚爐）收集廢氣和處理的詳細流程，如圖1所示。

圖1廢氣收集、焚燒流程簡圖

三、事故原(yuan)因分析(xi)

1.事故的直接原因。調查發現，該公司真空泵的出口溫度超過75℃，根據公式（1）~(3)所示，計算有機廢氣的冷凝效率。

（1）

（2）

（3）

公式:C1為冷凝前氣體濃度，g/m3；C2是凝結氣體的濃度，g/m3；M是氣體物質的分子質量；P1是T1氣體的飽和蒸汽壓力；P2是T2氣體的飽和蒸汽壓力；R為常數，8.314；p表示氣壓，101325 Pa；η是冷凝效率。75℃時，爆炸場中有機物的最大飽和濃度見表1。

表1不同溫度下有機物飽和濃度安全性分析

如表1所示，當真空泵出口尾氣溫度為75℃時，每種有機物質的飽和濃度理論上非常高。如果廢氣稀釋率不足，很容易引起安全事故。單套PL真空泵的環氧乙烷泄漏量約為120m3/h，三個真空泵的總流量為360 m3/h。事故發生時焚燒爐的實際處理風量也不超過5000m3/h，2.4%的平均濃度在相應的爆炸范圍內。可見廢氣排放真空泵出口溫度過高，有機材料沸點低，導致有機廢氣濃度高。與此同時，相應的稀釋倍數不夠，再加上環氧丙烷和環丙烷，氧乙烷化學性質，最終達到有機成分的相應爆炸極限，造成爆炸事故。

2.事故(gu)的間接原(yuan)因。(1)收集系統設(she)計不(bu)合理。調查(cha)發現(xian)，該公司沒有預先處理真空泵排放(fang)的高(gao)濃度有機(ji)廢(fei)氣的冷凝回收設(she)備(bei)，在(zai)PL系統(tong)設計中，對真空(kong)泵出口廢(fei)氣的收(shou)集方法進行了深入的研(yan)究，是不合理(li)的。安裝在真空(kong)泵出口DN50收集管應(ying)增加冷凝回收設備。(2)預處理措施不到(dao)位。POP、PL1、PL2有機廢(fei)氣活性碳吸(xi)附(fu)車間(jian)不具備吸(xi)附(fu)再生(sheng)系(xi)統(tong)，該系(xi)統(tong)基(ji)本上無效(xiao)。最終安(an)裝的(de)不銹鋼高壓風(feng)機沒(mei)有變頻系(xi)統(tong)，導(dao)(dao)致負壓高能耗(hao)高的(de)廢(fei)氣收集系(xi)統(tong)，不利于(yu)有機材料的(de)冷(leng)凝和回收利用(yong)。所使用(yong)的(de)金(jin)屬洗滌塔具有很強的(de)強度，無法有效(xiao)的(de)在系(xi)統(tong)發生(sheng)爆(bao)(bao)炸等事故時抵御爆(bao)(bao)炸的(de)影響，爆(bao)(bao)炸導(dao)(dao)致沖擊波沿管道再次傳(chuan)至生(sheng)產車間(jian)，從而(er)增加(jia)了(le)爆(bao)(bao)炸風(feng)險。

四、事故預防對策

1.優化采集系統。吸風罩和風機的選型應以標準化方式進行。同時，廢氣裝置作為一個整體進行規劃，從而確保收集廢氣效率。防火收集和預處理系統設計時，不要只注重高強度有助于系統的安全性，同時還應在RTO爐設備本體和節點處廢氣收集管道處安裝防爆膜片。

2.加強預防行動。由于廢氣排放的變化太大，需要混勻、緩沖和預處理各種有機廢氣。建議使用PP填料塔預處理有機廢氣。PP填料塔填充塔強度低，在事故中容易泄壓，從而最大限度地提高了系統的安全性。

3.安裝在線監測系統并配置電氣控制操作室。凈化系統(RTO)雖然自動化程度很高，但必須由專業人員執行維護和管理任務。例如，有機物質的濃度往往在RTO爐爆炸前迅速增加。如果有人值守的系統可以觸發警報并采取必要的措施來防止事故的發生。

綜上所述，在對生產過程進行詳細研究的基礎上，正確認識生產過程中有機廢氣的排放特性，確保RTO引入的有機物濃度低于爆炸下限的25%，對的安全有效使用具有十分重要的意義。化工企業有機廢氣的處理關鍵。