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中，如噴漆、印刷、制藥、煤化工等領域中，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，對企業生產安全造成威脅。
我國的《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）規定了33種揮發性有機物的排放標準，將大部分的其他揮發性有機物按非甲烷類烴來處理，并規定了統一的排放標準（＜l20mg/m3）。
去除工業廢氣中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，經過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩定。
RTO(蓄熱式熱氧化爐) 與傳統的催化燃燒、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)等優點。


                                          ▲ RTO蓄熱燃燒裝置原理圖

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

03、RTO裝置安全問題預防措施
　　企業應根據自身實際工況，包括廢氣來源、組成、濃度變化、氣量大小等，在設計時充分考慮可能產生的不利因素環節，根據實際需要增設相應附屬設施和安全設施。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、氣量相對穩定
　　在有機廢氣進入 RTO 前，設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，并根據需要補充風量，避免高濃度、大氣量廢氣直接進入 RTO。
 根據需要在緩沖罐、主要廢氣產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，并在廢氣進爐前設置緊急排放口(不宜與尾氣排放管線直接相連，應經活性碳吸附)，以便濃度超標時直接排放。
提高自動化控制程度
　　對關鍵操作參數實時監測和進行連鎖控制，實時監測風機、閥門、燃燒器、酸堿度、廢氣濃度、爐膛和廢氣管道壓力的參數變化，并按工藝安全要求設置相應連鎖。如設置氣體濃度與新風/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/噴油量等實行聯鎖，調節燃燒室溫度;熱氧化室負壓與引風機的連鎖控制，使設備正常運行時熱氧化室保持微負壓狀態，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 管線等位置設置回火裝置;緊急排放閥宜設置遠程獨立控制，防止在非正常情況下，氣流堵塞，影響上游設置。
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，系統進行可靠接地，防止靜電積聚。如采用玻璃鋼、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)，并在產生廢氣設備出口部位設置有機氣體濃度檢測設施并設置緊急排放口。
防止爆炸危害擴大
　　廢氣管道設置防爆膜、防止管道堵塞的泄壓閥，緩沖罐上設置泄壓閥，RTO爐膛設防爆系統等安全設施，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。
設計適合自身的流程
　　設計適合自身的流程。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《安全操作規程》等
編制符合實際的《安全操作規程》，并對員工進行培訓，熟悉開、停工及緊急狀態的操作要求。
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，有效降低爐內壓力
　　綜上所述，在充分考慮自身企業具體情況，對危害因素采取必要的對策措施的基礎上，精細化工、醫藥等企業使用 RTO 來處理生產過程產生的有機廢氣，是可以做到安全可靠的。但對所有類似中小企業不能一概而論，如廢氣產生量較少、廢氣濃度較高的項目，使用目前國產普通 RTO 處理，會有處理成本高、工況不穩定、風險大等一系列不利因素，企業不應盲目順應潮流，可選擇其他工藝路線，對環保、能耗、安全等因素進行綜合考量。

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