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    化工废气RTO净化系统爆炸原因分析研究

    来源:admin(传梦环保整理发布)   时间:2020-01-22

    化工废气RTO净化系统爆炸原因分析研究

    摘 要:跟着邃密化工行业 VOCs 整治要求的不竭进步,蓄热式废气燃烧炉 (RTO ) 在医药、化工等间歇出产企业有机废气处置中获得了更加普遍的利用,但邃密化工行业废气成分复杂多变、浓度波动年夜,个体企业废气搜集系统、预处置系统、RTO 炉设计不妥,致使 RTO 出产平安变乱时有产生。经由过程阐发一路RTO爆炸变乱的发生缘由,总结RTO 燃烧系统搜集、处置的治理要点,依照素质平安和平常治理相连系的原则,提出了四条变乱提防办法,供泛博RTO 出产厂家及利用单元鉴戒。

    关头词:蓄热式热力燃烧炉;废气净化;平安设计;治理

    跟着邃密化工行业面对环保压力、VOCs 整治压力的不竭增年夜 ,VOCs 整治要求进步 。废气进行搜集、汇总后集中处置成为良多化工企业的挑选。蓄热式废气燃烧炉 (Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO )作为结尾节制手艺在石油化工、邃密化工、汽车涂装等行业获得 了普遍利用,为医药、化工等间歇出产企业的有机废气净化治理开启了新的篇章。

    废气燃烧装配投资较高,企业普通不会配备多套燃烧装配,而汇总后的废气种类多,成份复杂,发生泉源多,加上 RTO厂商和企业平安设计体会匮乏,致使RTO装备在投进利用后 ,产生 了很多出产平安变乱。似何准确选用、平安利用RTO 成为VOCs整治进程中一个新的课题。笔者按照多年的邃密化工行业挥发性有机废气整治工作体会 ,对江苏某化工企业RTO 爆炸事务进行变乱缘由阐发,并由此提出了RTO燃烧系统搜集、处置的治理要点,依照素质平安和 平常治理相连系的原则,提失事故预防计策,供泛博RTO出产厂家及利用单元鉴戒。

    1 变乱简介

    江苏某化工企业RTO 净化系统在2015年3月8 日9 时43 分和3月27 日3 时20 分两次产生了爆炸。变乱没有造成职员伤亡,聚合物多元醇车间引风机破坏,现场外表销毁,RTO 部门装配损毁严复,直接经济缺失达100 余万元。

    2 变乱时车间出产状况

    该企业出产体例为间歇性出产,按照企业供给资料,变乱产生时仅 POP、PL 1/PL 2 产物的工艺废气经由过程DN 50~D N 350 不等 的金属管道进行了搜集 (首要污染物为环氧 乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等),废气搜集后经由过程引风机进进RTO 燃烧,该RTO 为R — R TO (扭转式蓄热燃烧炉 )。废气搜集、处置的具体流程似图1 所示。

    3 变乱缘由阐发

    3.1 变乱直接缘由

    查询拜访发觉,企业真空泵尾气出口温度达73℃ 以上,按照有机废气冷凝效力运算,公式见式 (1) ~ (3)。

    式中:C l 为气体的冷凝前浓度,g/m ;C2 为气体的冷凝后浓度,g/m;M 为气体物资的份子量;P l为气体在T1 时饱和蒸气压;P2为气体在T2时饱和蒸气压;R 为常数 ,为 8.314;P 为年夜气压,101325 Pa;r/为冷凝效力 。

    在75℃时,对应排气中有机物最高饱和质量浓度及爆炸范畴相干数据详见表1。

    按照表1,经由过程理论运算,认真空泵出口尾气温度为75℃时,各有机物饱和浓度均极高,似果废气稀释倍数不敷极易产生平安变乱。现场测得单套 PL 真空泵中环氧乙烷废气流量约120 m /h,3 套合计360 m /h ,变乱产生时燃烧炉现实处置风量不跨越5000 m /h ,夹杂气体中有机物总浓度的对应体积比约7.2%,即便仅接进1 套含环氧乙烷尾气,其均匀浓度2.4%也处于对应的爆炸范畴以内,因而可知,真空泵出口尾气排放温渡过高,而有机物沸点较低,致使污染物排放浓渡过高,同时响应的稀释倍数不敷,外加环氧丙烷、环氧乙烷的化学性质活跃,终究致使接进燃烧炉 中的废气到达响应爆炸极限,从而造成爆炸变乱的产生。

    3.2 变乱间接缘由

    1) 搜集系统设计分歧理 。查询拜访进程发觉对真空泵高浓度有机废气,企业均未进行冷凝收受接管预处置 ,且 今朝企业对 PL 系统真空泵出口尾气所设计的搜集体例极分歧理 ,真空泵出口所配备的伞形罩集气量有限,尾气搜集总管仅 D N 50,正常运行时系统稀释 风量难以包管。

    2) 预处置办法不来位 。该企业 P O P 、PL 1、PL 2 车间对有机废气所摘用的活性炭吸附未配备脱附再生系统,基无效,结尾所设置装备摆设的不锈钢高压风机无变频系统 ,致使废气搜集管路系统中负压值太高,能耗较高且晦气于有机物的冷凝 收受接管,所摘用的金属材质水洗塔强度较高,当系统产生爆炸等不测变乱时没法起来有用泄爆的效验,致使爆炸发生的冲击波沿着管道进一步往出产车间传导,加重 了爆炸的次生风险。

    3 ) RTO 炉本体存在题目。本项目中部门产物含有氯元素,所摘用的装备本体为SUS304,扭转阀材质为SUS3 16L ,诸多案例表白,蓄热陶瓷体因为质量较年夜,支持件凡是要承担较年夜的应力侵蚀,当系统含氯时(似环氧氯丙烷 ) 高温燃烧处置进程中将发生HCl等污染物,对装备本体、RTO 炉扭转阀易发生较年夜侵蚀,系统难以稳固、有用运行 。

    其次项目废气中含有部门丙烯腈、苯乙烯等有机物,上述物料在温度较高时极易产生自聚合,致使RTO炉蓄热陶瓷体在利用一段时候后装备阻力变年夜,同时底部有高沸点有机物粘附现象,易引发火警等平安变乱。

    4 变乱预防计策

    RTO 在正常工况下不容易产生火警、爆炸变乱。但因为邃密化工行业废气成分复杂多变、浓度波动年夜,易造成燃烧炉运行稳固性较差,存在必然 的平安隐患。建议 R TO 出产厂家及利用企业摘取似下平安办法以提防 RTO 火警、爆炸变乱 :

    1) 优化搜集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计,同时废气搜集管线需兼顾计划,构成支管一主管一处置装配一总排口的搜集处置系统,确保废气搜集效验。对易燃易爆废气在设计搜集系统和预处置系统时,不寻求太高的强度反而有益于系统平安,不外即便选用强度不高的装备和材料,在 RT O 炉装备本体、废气搜集管道等节点仍需安装泄爆膜片 。

    2 ) 强化预处置办法。因为邃密化工行业废气排放浓度有较年夜的波动,是以 需对各类分歧浓度的有机废气进行混匀、缓冲和预处置,建议企业摘用 PP 填料塔对有机废气进行预处置,因为 PP 填料塔强度不高,在产生变乱时极易泄爆,最年夜 限度的包管系统平安。

    3 ) 渐进化科学调试。RTO 炉调试时理应进步前辈行空载调试,待空载调试稳固后再慢慢接进低浓度有机废气,似企业污水池加盖搜集后废气、车间换风废气等,终究再慢慢接进高浓度废气,同时对拟接进高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测,复点存眷峰时浓度,单一排气点有机浓度宜节制在1000 ppm 之内,最高不得跨越5000 ppm 。

    4) 安装在线监控系统,设置电控系统操纵间。RTO 炉净化处置系统是一项人机高度连系的装备,固然其主动化水平较高,但必需放置专人进行保护与治理,似RTO 炉在产生爆炸前有机物浓度常会在短时候内敏捷升高,此时系统如有人值守则可提早发出预警并摘取需要的办法,避免变乱的产生;同时对RTO各系统尾气安装TVOC浓度在线监控系统,为企业治理供给需要的数据支持 。

    5 泛论

    综上所述,在具体调研出产工艺,充实领会工艺进程中有机废气的排放特点的根本上,确保RTO 入口有机物的浓度低于爆炸极限下限的25%,是邃密化工企业平安有用利用RTO 处置有机废气的关头要素。从2011 年6月至今,笔者主持设计、调试的 20 余台RTO 装备均未产生过平安变乱。

    原题目:化工废气RTO净化系统爆炸缘由阐发

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