干貨 | 蓄熱燃燒裝置（RTO）安全問題預防措施

01、VOCs去除概況
在石化工藝和其他有機溶劑工業(yè)中，如噴漆、印刷、制藥、煤化工等領(lǐng)域中，普遍的污染物是 VOC。此類化合物帶有刺激性氣味且含毒性，且易燃易爆，對企業(yè)生產(chǎn)安全造成威脅。
我國的《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）規(guī)定了33種揮發(fā)性有機物的排放標準，將大部分的其他揮發(fā)性有機物按非甲烷類烴來處理，并規(guī)定了統(tǒng)一的排放標準（＜l20mg/m3）。
去除工業(yè)廢氣中VOC的方法也可以分為破壞性方法和非破壞性方法兩類。破壞性方法如熱氧化法，將VOC氣體轉(zhuǎn)化成CO2和H2O；非破壞性方法即回收法。
常用的回收法有活性炭吸附法、冷凝法和膜分離法等。而破壞法中利用RTO（蓄熱式熱氧化爐）去除VOC已經(jīng)越來越成為主流工藝。
02、RTO工作原理

蓄熱式熱氧化器的工作原理是：有機廢氣經(jīng)預熱室吸熱升溫后，進入燃燒室高溫焚燒（升溫到800℃），使有機物氧化成二氧化碳和水，再經(jīng)過另一個蓄熱室蓄存熱量后排放，蓄存的熱量用于預熱新進入的有機廢氣，經(jīng)過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩(wěn)定。
RTO(蓄熱式熱氧化爐) 與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比，具有熱效率高( 大于等于90%)、運行成本低、能處理大風量低濃度( 相對于廢氣排放而言)等優(yōu)點。


                                          ▲ RTO蓄熱燃燒裝置原理圖

RTO 技術(shù)常應用在石油化工、化學制藥、噴漆房、油漆和涂料生產(chǎn)、化學品制造行業(yè)。

03、RTO裝置安全問題預防措施
　　企業(yè)應根據(jù)自身實際工況，包括廢氣來源、組成、濃度變化、氣量大小等，在設(shè)計時充分考慮可能產(chǎn)生的不利因素環(huán)節(jié)，根據(jù)實際需要增設(shè)相應附屬設(shè)施和安全設(shè)施。著重注意以下幾個方面。
 去除不宜進入 RTO 的有機廢氣組分
　　去除不宜進入 RTO 的有機廢氣組分。如采用冷凝方式回收部分高濃度有機廢氣組分;設(shè)置水噴淋裝置吸收洗滌酸、堿類氣體，保證進入 RTO有機氣體達到進氣指標要求。
 保證廢氣濃度、氣量相對穩(wěn)定
　　在有機廢氣進入 RTO 前，設(shè)置足夠容積的緩沖罐，增加廢氣的停留時間，較好地混合氣體濃度，并根據(jù)需要補充風量，避免高濃度、大氣量廢氣直接進入 RTO。
 根據(jù)需要在緩沖罐、主要廢氣產(chǎn)生部位安裝在線檢測儀器
　　檢測有機氣體濃度(一般 RTO20000PPm 的上限，已經(jīng)超過了許多可燃氣體的爆炸下限)，及時掌握廢氣濃度情況，并在廢氣進爐前設(shè)置緊急排放口(不宜與尾氣排放管線直接相連，應經(jīng)活性碳吸附)，以便濃度超標時直接排放。
提高自動化控制程度
　　對關(guān)鍵操作參數(shù)實時監(jiān)測和進行連鎖控制，實時監(jiān)測風機、閥門、燃燒器、酸堿度、廢氣濃度、爐膛和廢氣管道壓力的參數(shù)變化，并按工藝安全要求設(shè)置相應連鎖。如設(shè)置氣體濃度與新風/放空閥，有效降低有機廢氣濃度或緊急情況下放空;爐室下層床溫及排放溫度與進氣量/噴油量等實行聯(lián)鎖，調(diào)節(jié)燃燒室溫度;熱氧化室負壓與引風機的連鎖控制，使設(shè)備正常運行時熱氧化室保持微負壓狀態(tài)，確保高溫煙氣不回流;排煙溫度與進氣閥門進行連鎖控制，當排煙溫度超過一定限值后，進氣閥門主動關(guān)閉，自動打開旁通緊急排放閥，確保有機廢氣不會在煙氣分布室中著火燃燒。
防止放生回火
　　緩沖罐至 RTO 管線等位置設(shè)置回火裝置;緊急排放閥宜設(shè)置遠程獨立控制，防止在非正常情況下，氣流堵塞，影響上游設(shè)置。
防止靜電產(chǎn)生
　　廢氣管線宜采用金屬材質(zhì)，連接法蘭進行跨接，系統(tǒng)進行可靠接地，防止靜電積聚。如采用玻璃鋼、PVC 塑料等材質(zhì)，應帶銅條以防靜電(進爐前管線必須為金屬管)，并在產(chǎn)生廢氣設(shè)備出口部位設(shè)置有機氣體濃度檢測設(shè)施并設(shè)置緊急排放口。
防止爆炸危害擴大
　　廢氣管道設(shè)置防爆膜、防止管道堵塞的泄壓閥，緩沖罐上設(shè)置泄壓閥，RTO爐膛設(shè)防爆系統(tǒng)等安全設(shè)施，采用防爆風機。
確保有機廢氣濃度不超標
　　嚴格控制進爐前廢氣濃度在其有機物的爆炸極限下限(LEL)的25%以下，否則應采用空氣強制稀釋。
設(shè)計適合自身的流程
　　設(shè)計適合自身的流程。如下圖，緩沖罐與焚燒爐宜拉開足夠距離，以保證有機廢氣濃度高時，有足夠時間保證直接排放連鎖動作。
編制符合實際的《安全操作規(guī)程》等
編制符合實際的《安全操作規(guī)程》，并對員工進行培訓，熟悉開、停工及緊急狀態(tài)的操作要求。
排氣管截面積宜比進氣管截面積大
排氣管截面積宜比進氣管截面積大。減少氣體流動壓力，確保出氣順暢，有效降低爐內(nèi)壓力
　　綜上所述，在充分考慮自身企業(yè)具體情況，對危害因素采取必要的對策措施的基礎(chǔ)上，精細化工、醫(yī)藥等企業(yè)使用 RTO 來處理生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機廢氣，是可以做到安全可靠的。但對所有類似中小企業(yè)不能一概而論，如廢氣產(chǎn)生量較少、廢氣濃度較高的項目，使用目前國產(chǎn)普通 RTO 處理，會有處理成本高、工況不穩(wěn)定、風險大等一系列不利因素，企業(yè)不應盲目順應潮流，可選擇其他工藝路線，對環(huán)保、能耗、安全等因素進行綜合考量。

蓄熱式燃燒技術(shù)是一種在化學工業(yè)中處理 VOCs排放的有效方法，其應用范圍很廣。在化學工業(yè)中， VOCs廢氣濃度比價高，波動也相對的比較大，而蓄熱式燃燒技術(shù)因其內(nèi)部存在明火，若設(shè)計不合理，極易發(fā)生火災。通過實例說明，該體系的安全性設(shè)計能有效地減少安全隱患，保證蓄熱式燃燒設(shè)備的安全、穩(wěn)定、高效運轉(zhuǎn)，為化工企業(yè)應用蓄熱式燃燒技術(shù)處理 VOCs排放具有一定的參考價值。