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海州環(huán)保淺談RTO廢氣處理系統(tǒng)可能存在的問題及改進措施
閱讀:997 發(fā)布時間:2022-6-28RTO廢氣處理系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程,必須從整體考慮,從頭到尾一起設(shè)計,才能得到總體效果,如果一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就會影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。而企業(yè)都是逐步發(fā)展起來的,工藝設(shè)計只局限于當時的標準,隨著時間的推移,標準的提高,系統(tǒng)的問題逐漸顯露出來。
(1)廢氣采集系統(tǒng)的不合理
系統(tǒng)進氣預(yù)處理不充分,廢氣進氣不分類,如鹵素廢氣企業(yè)早期未作處理,無機酸尾氣處理不*,直接進入RTO。大量的酸氣造成焚燒爐設(shè)備的腐蝕及配套設(shè)施的腐蝕,還造成焚燒后煙囪冒白煙現(xiàn)象。廢氣焚燒后生成的強酸對RTO焚燒爐會造成比較嚴重的腐蝕。廢氣中的有機物焚燒后產(chǎn)生的有機鹽冷卻后的結(jié)晶體,殘留在RTO蓄熱室底部及排煙管道的管壁上,當廢氣切換時,還未處理的廢氣中的水汽、部分有機物(如甲醇等)被有機鹽結(jié)晶體吸附,在下次排煙時該有機物被煙氣帶出,積存RTO蓄熱室的底部,是造成RTO去除率下降、火災(zāi)隱患的原因,影響設(shè)備正常運行。燃燒產(chǎn)生的二噁英,導(dǎo)致尾氣排放達不到要求。
(2)有機廢氣濃度及氧含量缺少有效控制
真空系統(tǒng)冷凝不充分,真空排氣未經(jīng)冷凝處理,大量有機氣體排出,各車間支管沒有相應(yīng)控制措施,直接進入廢氣總管。有機廢氣濃度偏高,造成爐內(nèi)溫度超高,引起RTO爐膛高溫報警,當有機廢氣濃度超過爆炸極*,廢氣直接從RTO旁路排空,高濃度廢氣與高溫尾氣混合造成爆炸事故,爆炸導(dǎo)致進氣管道著火或管道爆炸等事故,曾有發(fā)生。另一方面,有機廢氣中氧含量缺少有效控制,特別是一些老車間,有機溶劑未經(jīng)氮氣保護,直接進入到廢氣系統(tǒng),造成有機廢氣氧含量高,氣體爆炸的風險增加,降低了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。進氣量不穩(wěn)定,忽大忽小,也是導(dǎo)致運行不穩(wěn)定的因素。
(3)系統(tǒng)選材欠合理
如燃燒尾氣出口管道選用了不銹鋼304材質(zhì),導(dǎo)致腐蝕穿孔,而影響運行。煙囪、洗滌塔選用了PP材質(zhì),導(dǎo)致老化,后處理急冷堿洗塔選用了玻璃鋼,引起堿對玻璃鋼的腐蝕。切換閥門、反吹閥門采用304不銹鋼材質(zhì),導(dǎo)致腐蝕泄漏而影響運行,增加了維護成本。
(4)安全裝置不足
因安全裝置不足,安全事故也有發(fā)生,某企業(yè)廢氣總管采用非金屬材質(zhì),引起靜電積聚,導(dǎo)致起火、爆炸事故。有些企業(yè)主管不設(shè)防爆片、阻火器等,對主管安全性缺少保障。LEL保護裝置缺失或安裝距離不足達不到效果,存在安全隱患。
采取的改進措施:
(1)廢氣采集系統(tǒng)的改進
針對各種腐蝕性氣體進入RTO造成設(shè)備腐蝕的問題,我們首先對車間廢氣進行分類:根據(jù)車間廢氣的成分,把它分成有機廢氣,無機廢氣及鹵素廢氣三類。各車間廢氣管相應(yīng)改造成三根廢氣總管,對三種廢氣進行三種不同的處理方式,把不宜進入RTO系統(tǒng)處理的廢氣分離出去,只留有機廢氣進入RTO處理系統(tǒng)。并對有機廢氣的濃度降低進行有效處理。取得了很好的效果,設(shè)備維修次數(shù)減少,運行穩(wěn)定性提高。鹵素廢氣各產(chǎn)氣點經(jīng)深冷后,統(tǒng)一進入鹵素廢氣總管,最終進入活性炭或樹脂的鹵素廢氣處理裝置,處理后溶劑回收,氣體達標排放,不進入RTO系統(tǒng)。這樣就避免了因鹵素廢氣燃燒后產(chǎn)生強酸對設(shè)備的腐蝕,以及避免產(chǎn)生二噁英。無機廢氣各產(chǎn)氣點統(tǒng)一匯總到車間無機廢氣總管,經(jīng)二級洗滌塔堿水洗滌后,進入無機廢氣總管,再作進一步處理達標排放,不進入RTO系統(tǒng),避免對RTO設(shè)備的腐蝕。有機廢氣各產(chǎn)氣點經(jīng)深冷后,統(tǒng)一匯總到車間有機廢氣總管,真空泵的排氣還得進行一次深冷后,才能進入車間有機廢氣總管,每個車間的有機廢氣經(jīng)二級洗滌塔堿水洗滌,這樣限度地降低有機廢氣的濃度,再進入廠區(qū)有機廢氣總管,去RTO系統(tǒng)處理。
(2)有機廢氣濃度及氧含量的控制
對產(chǎn)氣點有機廢氣濃度進行控制,常壓、微正壓的反應(yīng)釜、貯罐、離心機等設(shè)備進行供氮保護,以降低有機廢氣的蒸發(fā),有機廢氣經(jīng)泄氮閥或呼吸閥排出,降低廢氣的排出量及廢氣中的氧含量。真空常態(tài)下工作的設(shè)備,真空泵的排氣還得進行一次深冷處理,以降低有機廢氣的濃度。這樣就降低了有機廢氣的濃度及氣體的氧含量,為安全穩(wěn)定運行提供保障。同時對各車間有機廢氣進入廠區(qū)總管的風量壓力等控制進行改進。穩(wěn)定進氣量,采用變頻風機,風機與進風管內(nèi)壓力聯(lián)鎖,保證了廢氣量的穩(wěn)定性。
(3)系統(tǒng)材料選擇的改進
原廢氣進氣預(yù)處理洗滌塔采用PP材質(zhì),后處理二級吸收塔采用PP材質(zhì)、煙囪采用PP材質(zhì),設(shè)備易老化、焊縫易開裂,曾進行修理和更換。后來預(yù)處理洗滌塔、后處理二級吸收塔改用PPH纏繞式旋流塔,提高了抗老化性能,減少了焊縫并提高焊接的可靠性。煙囪改用碳鋼內(nèi)襯耐高溫、耐腐蝕材料提高使用壽命。爐膛出口的排煙風管由不銹鋼304材質(zhì)改為雙相不銹鋼2507材質(zhì),反吹風管采用雙相不銹鋼2507材質(zhì)制作。切換閥門、反吹閥門采用雙相不銹鋼2205材質(zhì),提高了設(shè)備抗腐蝕性能。后處理急冷塔改用碳鋼內(nèi)襯花崗巖材質(zhì),避免了堿對玻璃鋼的腐蝕。RTO爐柵、錨固件等爐內(nèi)外露金屬件均采用2205不銹鋼材質(zhì),并進行耐高溫防腐澆筑(技術(shù))處理。經(jīng)過改進的RTO防腐技術(shù)較目前常規(guī)的RTO爐體,可以增加使用年限。因設(shè)備材質(zhì)問題維修已避免,設(shè)備運行穩(wěn)定。
(4)燃燒系統(tǒng)的改善
改用了清潔能源天然氣作為燃料,更換了燃燒器,避免了燃燒器積碳堵塞的風險,并降低了燃料成本。自2013年改用天然氣,燃燒器至今運行穩(wěn)定,沒有因故障而修理。建議采用品牌工業(yè)燃燒器,可進行連續(xù)比例調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)范圍約30:1),具有高壓點火器、比例調(diào)節(jié)、閥燃料自動切斷、UV火焰探測器。燃料和助燃空氣同步變化,穩(wěn)定燃燒。UV火焰探測器時刻對燃燒器火焰進行感應(yīng),正常燃燒時,火焰信號顯示;燃燒火焰熄滅時,供燃料管路電磁閥自動關(guān)閉切斷燃料,起到安全保護作用。
(5)系統(tǒng)安全裝置的改進
①各支管進入總管安全裝置的改進
對各支路廢氣進入總管,設(shè)置安全控制裝置,建議改進措施如下:在支管上設(shè)置氧含量、溫度、壓力傳感器,旁通接蒸汽和放空,當氧含量、溫度、壓力只要有一個超限,連鎖關(guān)閉進總管閥門,打開緊急放空閥和蒸汽滅火閥,對支管進行有效保護。
②廢氣總管的改進
廢氣總管的材料采用不銹鋼制作,一方面可以導(dǎo)電消除靜電積集,還可以提高耐腐蝕性能。同時有相應(yīng)的防爆裝置,在一定間隔距離內(nèi)設(shè)置泄爆口,并加裝泄爆片,超壓時可保護管道的安全??偣苓€設(shè)置了阻火器,以免發(fā)生火災(zāi)事故時,回火進入總管。主管設(shè)置LEL保護和系統(tǒng)旁路,保證RTO設(shè)備運行安全。RTO進口前,總管道設(shè)置兩級VOC濃度檢測儀,一級VOC濃度檢測儀Ⅰ(包含兩個VOC濃度儀)安裝位置應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)置于距RTO進口的適當位置,具體距離應(yīng)以廢氣的流速及儀表、閥門的反應(yīng)時間計算所得。若現(xiàn)場距離不足,可將管道來回布置,以增加廢氣在管內(nèi)的停留時間,保證大于儀表的響應(yīng)時間和閥門的執(zhí)行時間之和。當VOC濃度儀Ⅰ檢測到廢氣濃度超過25%LEL時,切斷閥關(guān)閉,緊急排放閥打開,此時RTO由新風閥補入新風進入待機模式,從而保證高濃度危險廢氣無法進入RTO。當VOC濃度儀Ⅱ檢測到廢氣濃度超過設(shè)計值時,稀釋閥打開從而保證進入RTO的廢氣濃度不超標,保證安全運行。
③泄壓、阻火裝置的完善
廢氣總管、進氣緩沖罐和焚燒爐爐膛頂部設(shè)置泄爆口,泄爆面積和管徑要通過計算且泄爆口為所在設(shè)備的上部,不得側(cè)面泄放。廢氣進入前級堿洗塔前必須設(shè)置阻火器,且阻火器必須有蒸汽反吹掃和排液功能。