VOCs廢氣處理工（gōng）藝之RTO危害要素分析及對策
摘要：蓄熱式熱氧化爐（RTO）是一種高效有（yǒu）機廢氣治理設備。與（yǔ）傳統的催化燃燒、直（zhí）燃式熱氧化爐（TO）相比，具有熱效率高（gāo）、運行成本低、能處理大風量低濃度廢氣（qì）等特點。本（běn）文對RTO及（jí）相關設施危（wēi）害因素進行詳（xiáng）細分析。
1. RTO工作原理介紹
目前，在（zài）國內應用廣泛、工藝技術較為成熟的蓄熱式熱氧化（huà）爐(RTO)主要為三室RTO（RTO工藝（yì）流程圖見（jiàn）圖（tú）1），即RTO分為三個蓄熱室，其中蓄（xù）熱室填（tián）充床為耐熱、耐腐蝕的陶瓷材料填充，確保（bǎo）RTO熱回（huí）收率在95%以上，以便更好的淨化去除VOCs。
其工作（zuò）原理是（shì）使生產過程中產生的VOCs（濃度小於25 %LEL）在800℃以上發生氧化反應，使其氧化生成二氧化（huà）碳（CO2）和水（shuǐ）（H2O）；假如VOCs中含有鹵素、硫等雜原子的有機物，則會氧化生成氯化（huà）氫(HCl)、二氧（yǎng）化硫(SO2)等氣體（tǐ）。
首先廢氣通過管道經（jīng）RTO進口閥進入第1個蓄熱填（tián）充床發生氧化反（fǎn）應（yīng）燃燒（shāo）分解（jiě），經燃燒室充分燃燒後（hòu）的高溫淨化氣體通過第（dì）3個蓄熱填充床被冷卻後，部（bù）分冷卻淨化氣體（tǐ）吹掃第2個蓄熱填充床，部（bù）分冷卻淨化氣體經RTO引風機進入尾氣吸收係（xì）統，噴淋吸收後達標排放至大氣環境，三個蓄（xù）熱填充床依次經曆加熱(氧化分解)、冷卻、吹掃等三（sān）個步驟，通過RTO進口閥（fá）、出口閥、吹掃閥自動切換，周而複始（shǐ），循環操作。
圖1 工藝流程圖
2.RTO及相關設施危害因（yīn）素分析（xī）
（1）企業在原設（shè）計中未考慮使用RTO
在增上RTO時，僅考慮（lǜ）RTO裝置本身對處理廢氣的（de）適用性，而成套設備生產廠家僅提供RTO本（běn）體裝置部分，對前、後附屬處理設施未進行考慮，企業又未對設備配（pèi）套進行正規設計，致使情況較為複雜的企業（yè）係（xì）統運行穩定性不夠，甚至發生事（shì）故。
（2）材料選擇方麵因素
因成本及（jí）腐蝕等問題，原料廢氣及放空等管線，中小企業會普遍選擇（zé）PVC、玻璃鋼等材料。使用上述材料的企（qǐ）業如原料（liào）氣線未（wèi）考慮防靜電設計，易使靜電積聚，在廢氣濃度超過爆炸極限時，管線內發生（shēng）爆炸。
（3）儀表報警、連鎖設施不足（zú）
RTO設施生（shēng）產廠家，設計工況較理想化，隻考慮本（běn）體設施工藝操作上的連鎖，附屬設施及安全設施方麵未予充分考慮。比如未在上遊廢氣出口設置濃度（dù）報警儀，無法及早知道廢氣濃度超標並及時采取措施避免爐堂溫度超高、尾氣溫度同（tóng）時（shí）超高等連鎖反應。
（4）係統未設置（zhì）相應的安全設施
係統未設置相應（yīng）的安（ān）全設施，如原料廢氣線防靜電設（shè）施、原料廢氣進RTO前設置阻火器等，容易導（dǎo）致（zhì）靜電積聚導致爆炸及回火等情況（kuàng）發（fā）生。
（5）工藝流（liú）程（chéng）設置不合理
企業排放的往往（wǎng）不是單一的有機廢（fèi）氣，除有機廢氣，經常帶（dài）有酸、堿（jiǎn）性氣體，或者燃燒後有酸性氣體產生。未設置吸收處理裝置，會導致氣量偏大，腐蝕設備管線，縮短設備、管（guǎn）線使用壽命、廢氣指標不合格。
3.安全對（duì）策措施
企（qǐ）業應根據自身實際（jì）工況，包括廢氣來源、組成、濃度變化、氣量大小等，在設計時充分考慮可能產（chǎn）生（shēng）的不利因素環節，根據實際需要增設相應附屬設施和安（ān）全（quán）設施。著重注意以下幾個方麵。
（1）去除（chú）不宜進入（rù）RTO的有機廢氣組分
去除不宜進入RTO的有機廢氣（qì）組（zǔ）分。如采用冷凝方式回收部分高濃度有機廢氣組分;設置水（shuǐ）噴淋裝（zhuāng）置吸收洗滌酸、堿類氣體，保證進入RTO有（yǒu）機氣體達（dá）到進氣指（zhǐ）標要求。
（2）保證廢氣濃度、氣量相對穩定
在有機廢（fèi）氣進入RTO前，設置足夠容積的緩衝罐，增加廢氣的停留時（shí）問，較好地混合氣體濃度，並根據需要補充（chōng）風（fēng）量，避免（miǎn）高濃度、大氣量廢氣（qì）直接進入RTO。
（3）確保有機廢氣濃度不超標
嚴格控製進爐前廢氣濃度在其有機物的爆炸極限下限（xiàn）(LEL)的25%以下（GB20101），否則應采用空氣強製稀釋。
（4）提高（gāo）自動化控製程度
對關鍵操作參數實時監測（cè）和進行連鎖控製，實時監（jiān）測（cè）風機、閥門、燃燒器、酸堿度、廢（fèi）氣濃度、爐膛和廢氣管道壓力的參數變化，並按工（gōng）藝安全要求設置相應連鎖。如設置氣（qì）體濃度與新風（fēng）/放（fàng）空閥，有效降低有機廢氣濃度或（huò）緊急情況下放空;爐室下（xià）層床溫及排放溫度與進氣量/噴油量等實行聯鎖，調節燃燒室溫度;熱氧化室負壓與引風機的連鎖控製，使（shǐ）設備正（zhèng）常運行時熱氧化室（shì）保持微負壓狀態，確保高溫煙氣不回流;排煙溫度（dù）與進氣（qì）閥門進行連（lián）鎖控製，當排煙溫度超過一定限值後（hòu），進氣閥門主動關閉（bì），白動打開旁（páng）通緊急排放閥，確保有機廢（fèi）氣（qì）不會在煙氣分布室中著火燃燒（shāo）。
（5）防止發生回火
緩衝罐至RTO管線等位置設置回火裝置;緊急排放閥宜設（shè）置遠程獨立控製（zhì），防止在非正常情況下，氣流堵塞，影響上遊設置。
（6）防止靜電產生
廢氣管線宜采用金屬材質，連接法蘭進行跨接，係統（tǒng）進（jìn）行可靠接（jiē）地，防止靜電積聚。如采（cǎi）用玻璃（lí）鋼，PVC塑料等材質，應帶銅條以防靜電(進爐前管線必須為金屬管)，並在（zài）產生廢（fèi）氣設備出口部位設置有機氣體濃度檢測設施並設置緊急排放口。
（7）防（fáng）止爆炸危害擴大
廢氣管道設置防爆膜、防止管道堵塞的泄壓閥，緩衝罐上設置泄壓閥，RTO爐膛設防爆口等安全設施，采用防爆風機。
（8）設計適合自（zì）身的流程
設計適合自身的流程。如緩衝罐與焚燒爐宜拉開足夠距離，以保證有機廢氣濃度高時（shí），有足夠時問保證（zhèng）直接排放連鎖動作。
（9）編製符合實際的《安全操作規程》等
編製符合實際（jì）的《安全操作規程》，並（bìng）對員工進行培（péi）訓，熟悉開、停工（gōng）及緊（jǐn）急狀態的（de）操作（zuò）要求。
《有機廢氣淨化裝置安全技術》GB20101-2006
《爆炸危險環境電力裝置設（shè）計規範》GB50058-2014
《建築防（fáng）火設計（jì）規範》GB50016-2018
