根(gen)據《大(da)氣(qi)污染治理工(gong)(gong)程(cheng)技術(shu)導(dao)則》、《蓄熱燃(ran)燒法工(gong)(gong)業(ye)有機(ji)廢氣(qi)治理工(gong)(gong)程(cheng)技術(shu)規(gui)(gui)范(征求意見稿)》等(deng)規(gui)(gui)范,針對RTO系統廢氣(qi)收集安全(quan)設(she)計及主(zhu)體設(she)計,依據規(gui)(gui)范要(yao)求并結合工(gong)(gong)程(cheng)經驗(yan),總結歸納了(le)以下要(yao)點:
的產品通常是間歇式生產,廢氣排放氣量波動性較大,生產車間輸送風機如采用定頻控制,車間支管段內壓力也會隨廢氣排放氣量波動而變化,存在支管段內廢氣壓力不穩而泄漏的風險。因此,車間輸送風機前端建議增加壓力檢測點,并根據現場實際情況設置壓力參數,與車間輸送風機聯鎖變頻控制,維持車間支管段內壓力穩定。
精細(xi)化工(gong)行業(ye)廢(fei)氣(qi)(qi)成(cheng)分復雜,波動性大,車(che)間預(yu)凈化一般(ban)會(hui)設(she)置有冷凝(ning)和(he)(he)噴(pen)淋系統(tong),起(qi)到“消谷平峰”的作用,然(ran)而,經過冷凝(ning)和(he)(he)噴(pen)淋后的廢(fei)氣(qi)(qi)含有大量飽和(he)(he)水蒸氣(qi)(qi),如設(she)計不合(he)理,廢(fei)氣(qi)(qi)輸送管道(dao)的拐點(dian)(dian)和(he)(he)低點(dian)(dian)會(hui)有積液(ye)(ye)凝(ning)聚(ju),夏季(ji)積液(ye)(ye)揮發(fa)(fa)可能引發(fa)(fa)VOCs濃(nong)度超(chao)爆(bao)炸下限的風險(xian),冬季(ji)積液(ye)(ye)凍(dong)結則可能造成(cheng)管道(dao)損壞引發(fa)(fa)廢(fei)氣(qi)(qi)泄露的風險(xian)。因(yin)此,廢(fei)氣(qi)(qi)輸送管道(dao)應(ying)依據《石油化工(gong)金(jin)屬管道(dao)布置設(she)計規范》要求,設(she)計管道(dao)坡(po)度,并在管道(dao)拐角(jiao)和(he)(he)低點(dian)(dian)設(she)置排凝(ning)點(dian)(dian),定期(qi)排凝(ning),避免管道(dao)內積液(ye)(ye)現象(xiang)的產生(sheng)。
廢氣輸送管道一般距離較長、管線復雜,氣體流速較快,管道內會有靜電產生,如靜電大量積聚,會引發爆炸等安全事故。因此,廢氣輸送管道建議采用金屬管道,并依據《石油化工靜電接地設計規范》要求,做好管道法蘭跨接和靜電接地。
依據《大氣污染(ran)治理工(gong)程(cheng)技術導則》要求,廢氣輸送管(guan)(guan)道整體(ti)宜呈微負(fu)(fu)壓狀態(tai),可(ke)有效(xiao)避免各(ge)管(guan)(guan)道內(nei)廢氣泄露、相互串氣的風(feng)險。因此(ci),廢氣輸送管(guan)(guan)道需要做風(feng)壓平衡計(ji)算,確保管(guan)(guan)道呈微負(fu)(fu)壓狀態(tai)。以某醫藥企(qi)業為例,計(ji)算步驟(zou)如下:
1)確定計算范圍(wei):各單元(yuan)風機出口到RTO前風機入口。
2)參照《簡明通風設計(ji)手冊(ce)》,在(zai)6~14m/s流速范圍內根據廢氣流量計(ji)算廢氣輸送管道管徑。
3)運用風壓平衡計算軟件:PipeFlowExpert。
4)選(xuan)取介質為廢氣(空氣),基本參數(shu)如表1所示。
5)管道材(cai)質(zhi)選(xuan)擇,該企(qi)業管道材(cai)質(zhi)選(xuan)取PP,絕(jue)對粗糙度系數為(wei)0.005mm。
6)管(guan)(guan)道走向繪(hui)制、管(guan)(guan)段長(chang)度和管(guan)(guan)徑輸(shu)入。
7)各單元廢氣流(liu)量輸入、RTO前風機壓力擬輸入。
8)得(de)出(chu)該企業(ye)全廠(chang)風(feng)壓(ya)平衡計算數據,如(ru)圖(tu)1所(suo)示。
圖(tu)1
由圖1可知,該企業各節點位置負壓最小值為-350Pa,處于微負壓狀態,滿足設計要求。此外,建議在廢氣輸送管道與車間各支管節點位置設置壓力檢測點,遠傳操作界面,實時監控,確保廢氣輸送管道與車間支管節點位置負壓,避免各節點位置泄漏、串氣。
通過對多家醫藥化(hua)工(gong)企業RTO爐的安(an)全事(shi)故調(diao)查分析,發現廢(fei)氣(qi)輸(shu)送管(guan)道(dao)是目前發生(sheng)爆(bao)(bao)炸事(shi)故的重災區,因(yin)此(ci),各(ge)(ge)生(sheng)產車(che)間(jian)出口管(guan)道(dao)上建議設置阻火(huo)(huo)(huo)器,避(bi)免爆(bao)(bao)炸事(shi)故擴散到(dao)各(ge)(ge)生(sheng)產車(che)間(jian),并在廢(fei)氣(qi)輸(shu)送管(guan)道(dao)的關(guan)鍵位(wei)置設置泄爆(bao)(bao)口,保證整個系(xi)統(tong)能(neng)夠及時、有效(xiao)的泄爆(bao)(bao)。依據(ju)《石油(you)化(hua)工(gong)企業設計防火(huo)(huo)(huo)規范(fan)》要求,RTO屬于(yu)明火(huo)(huo)(huo)設備,如RTO系(xi)統(tong)回(hui)火(huo)(huo)(huo),會引(yin)發廢(fei)氣(qi)輸(shu)送管(guan)道(dao)起火(huo)(huo)(huo)或(huo)爆(bao)(bao)炸等安(an)全事(shi)故,因(yin)此(ci),廢(fei)氣(qi)輸(shu)送管(guan)道(dao)與RTO系(xi)統(tong)主體(ti)對接位(wei)置需設置阻火(huo)(huo)(huo)器,防止(zhi)并阻斷RTO系(xi)統(tong)回(hui)火(huo)(huo)(huo)。
此(ci)外,精細(xi)化工的RTO焚燒系統(tong)區別噴涂機印刷行(xing)業,精細(xi)化工行(xing)業的廢(fei)氣特點(dian)及(ji)處理(li)難(nan)度均(jun)比這幾個行(xing)業復雜(za)/難(nan)得多,RTO系統(tong)主(zhu)體設計應更加注(zhu)意如下5點(dian)。
精細化工行業廢(fei)氣中(zhong)常含有鹵代烴、無機氯(lv)離子、硫(liu)、氮等(deng)元素,燃燒過程中(zhong)會有氯(lv)化物(wu)、硫(liu)化物(wu)等(deng)腐蝕性較強的物(wu)質(zhi)產生,因此,RTO設(she)備(bei)材質(zhi)選(xuan)型(xing)應結合企(qi)業廢(fei)氣性質(zhi)考慮(lv),否則RTO設(she)備(bei)各結構件極易(yi)腐蝕損(sun)壞,存在RTO設(she)備(bei)變(bian)形、坍塌(ta)、廢(fei)氣泄漏等(deng)安全(quan)風險。
調研過(guo)多家醫藥化(hua)工企業(ye)RTO爐,發(fa)現(xian)大部(bu)分企業(ye)RTO爐在運行(xing)一(yi)段(duan)時間后,蓄熱床層(ceng)底(di)部(bu)有(you)二次污染物大量積聚(ju)(如(ru)圖2)、黏(nian)附現(xian)象,易造成(cheng)蓄熱床層(ceng)底(di)部(bu)堵(du)塞,引發(fa)火災(zai)等安(an)全事故。以某醫藥企業(ye)為例,經過(guo)取樣試驗分析發(fa)現(xian),該二次污染物具有(you)以下特性:
1)良(liang)好(hao)的水溶性,同時易溶于(yu)乙醇;
2)滴加堿液后有(you)明顯(xian)有(you)機胺(an)異味;
3)馬(ma)沸爐中加熱(re)至250℃后發生升華現(xian)象(xiang),直接在爐壁結晶,加熱(re)至300℃發生不完全燃(ran)燒;
4)水溶液COD高達數萬mg/L,且水溶液含有大量氯離子。綜上(shang)所述初步預(yu)計為三乙胺(an)鹽酸鹽,針對該類企業,RTO蓄(xu)熱床(chuang)層底(di)部(bu)建議增設清洗裝(zhuang)置,對底(di)部(bu)蓄(xu)熱陶瓷體定期清洗,避免有機物黏附現(xian)象的(de)產生(sheng)。
RTO爐蓄熱床層(ceng)堵(du)塞或某(mou)一時(shi)(shi)間段廢氣濃(nong)度驟升(sheng)時(shi)(shi),RTO燃燒室存在(zai)超壓(ya)的(de)風險,因(yin)此,RTO燃燒室上應設(she)置泄(xie)壓(ya)閥(fa),并在(zai)RTO進(jin)出口管(guan)路設(she)置壓(ya)差(cha)檢(jian)測裝置,根(gen)據現(xian)場實(shi)際情況設(she)置壓(ya)差(cha)參數(shu),與RTO控制程序聯鎖,當進(jin)出口管(guan)路的(de)壓(ya)力差(cha)值(zhi)大于設(she)定(ding)值(zhi)時(shi)(shi),及時(shi)(shi)打(da)開泄(xie)壓(ya)閥(fa)泄(xie)壓(ya)。
上應設置LEL在線監測,用于實時監測待凈化廢氣濃度值,當廢氣濃度瞬時值超過設定安全值后,采取稀釋、走旁通等應對措施,避免高濃度廢氣直接進入RTO爐體從而引發安全事故。LEL在線監測的安裝位置和選型應從時效性、準確性等方面考慮,確保RTO系統能夠及時、有效的做出應對措施,一般醫藥企業廢氣總管混合廢氣濃度波動性大,比如某時刻該時間段混合廢氣濃度峰值在爆炸下限的27.3%,超過爆炸下限的25%,因RTO系統響應及時,避免了安全事故的發生。
RTO系統突然斷氣斷電情況下,若RTO控制程序完全失電失氣,RTO控制界面各關鍵節點參數無法實時反饋,閥門切換不到位,存在廢氣燃燒、爆炸等安全隱患,因此,RTO系統應設置UPS備用電源和壓縮空氣儲氣罐