化工行業(yè)廢氣成分非常復(fù)雜,通常為多組份混合氣體,通常具有易燃易爆性、毒害性且伴有臭味,易對(duì)周邊環(huán)境造成污染,目前化工企業(yè)常見(jiàn)的有機(jī)廢氣治理設(shè)施為蓄熱式熱氧化爐(rto)。與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐(to)相比,具有熱效率高(≥95%)、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度等優(yōu)點(diǎn)。近幾年來(lái)各級(jí)環(huán)保部門(mén)都在推廣 rto技術(shù),但由于發(fā)生過(guò)數(shù)起廢氣處理系統(tǒng)爆炸事故,使不少企業(yè)對(duì)廢氣處理系統(tǒng)心有余悸,不敢使用rto 技術(shù)。本文來(lái)分析化工廠廢氣處理系統(tǒng)的爆炸原因,并提出了安全對(duì)策措施。
防止廢氣處理系統(tǒng)爆炸的主要措施,是要控制各廢氣吸入點(diǎn)吸入的各有機(jī)氣體濃度小于爆炸下限,建議以爆炸下限30%(v/v)為設(shè)防值(我們?cè)诖朔Q(chēng)之為安全濃度)。如果某點(diǎn)吸入的有機(jī)氣體濃度過(guò)高,則應(yīng)采取冷卻或冷凍的方法,采用金屬換熱器(如板式冷凝器)和金屬管道(要防靜電接地),使其中的有機(jī)氣體安全地冷卻成液體回流或收集到某容器,使進(jìn)入廢氣收集系統(tǒng)的廢氣濃度降低到安全濃度。化工企業(yè)不僅要關(guān)注正常狀況下,各廢氣吸入點(diǎn)吸入的廢氣濃度;更要關(guān)注非正常狀態(tài)下,各廢氣吸入點(diǎn)吸入的廢氣濃度,例如要考慮反應(yīng)器沖料、安全泄放等高濃度有機(jī)氣體,大大高于爆炸下限,切不可排入只適用于低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)(降濃預(yù)處理裝置),以防產(chǎn)生廢氣管道系統(tǒng)和處理設(shè)施發(fā)生爆炸事故。
安全措施:
(1)要對(duì)高濃度廢氣進(jìn)行預(yù)處理,降低排入廢氣處理系統(tǒng)的可燃物濃度,如對(duì)反應(yīng)釜廢氣排放口設(shè)冷卻或冷凍回收裝置,或活性碳纖維吸附回收裝置;禁止高于爆炸下限的可燃蒸汽和可燃?xì)怏w排入廢氣管道系統(tǒng)。
(2)在廢氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,要對(duì)各廢氣吸入點(diǎn)的可燃物濃度進(jìn)行檢測(cè)分析,控制各廢氣吸入點(diǎn)的易燃物質(zhì)的濃度低于爆炸下限,并要進(jìn)行正常工作狀態(tài)或非正常工作狀態(tài)下的可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)。
(3)反應(yīng)釜應(yīng)盡可能采用密閉式,避免有空氣(氧氣)進(jìn)入反應(yīng)釜和廢氣管道,降低高濃度廢氣中氧氣含量,當(dāng)然能惰性化(如充氮)更好。
(4)對(duì)各車(chē)間內(nèi)產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行分析,存在禁忌物質(zhì)的廢氣應(yīng)分開(kāi)處理。
(5)當(dāng)廢氣管道內(nèi)可能沉積危險(xiǎn)物質(zhì)時(shí)(如活性碳、疊氮化合物等)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)廢氣管道進(jìn)行定期清洗。
(6)在廢氣管道設(shè)計(jì)、安裝時(shí)須應(yīng)考慮有一定的斜度,方便積液的排除,避免積液積聚過(guò)多而導(dǎo)致廢氣管變形和殘留的混合物過(guò)多,引起二次爆炸;并對(duì)廢氣總管內(nèi)的積液進(jìn)行定時(shí)排液。
(7)廢氣管道在各危險(xiǎn)點(diǎn)(如支管接入總管處)設(shè)泄爆板,以減少爆炸氣體大量回沖反應(yīng)釜,產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。
(8)在各車(chē)間廢氣支管與總管連接處采用軟連接,方便事故狀態(tài)下的緊急切斷,或在各車(chē)間廢氣支管上加裝阻火器,也可以在各車(chē)間設(shè)置水噴淋預(yù)處理塔,預(yù)處理后排到廢氣總管,以防故狀態(tài)下的火災(zāi)蔓延。如經(jīng)濟(jì)實(shí)力許可,廢氣管道應(yīng)優(yōu)先采用不銹鋼材料,以便更好地消除廢氣管道的靜電。
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