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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