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化工废气处理系统爆炸原因分析及预防措施

2019-08-27 19:06栏目:五金工具
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摘 要        通过对一起有机废气管道系统爆炸事故的原因分析,提出了预防废气处理系统爆炸的安全对策措施,并得出了相关结论:蓄热式热力焚烧炉等废气处理设备本身一般不会产生爆炸事故;废气处理系统产生爆炸的本质原因是有机废气浓度高于爆炸下限,并存在点火源;企业应重视废气处理系统有机废气浓度的检测和预处理,并考虑事故状态下的紧急排放和处理,确保有机废气处于安全浓度以下,消除爆炸的根源。       

近年来,随着我国大范围雾霾天气的频繁出现,对挥发性有机物VOC的控制已成为现阶段我国大气环境治理领域中的重点。在工业生产中,其废气的90%以上为挥发性有机物,该物质对大气会产生严重的危害,也影响到周边居民的身体健康。

目前我国涂料行业溶剂型涂料占总产量的52.1%,远高于发达国家溶剂型涂料平均30%的水平。由于溶剂型涂料中大量使用有机溶剂,涂料行业成为大气VOCs产生和排放的重要工业污染源。研究发现,2012年我国涂料产量达到l278.9l万t,根据有关数据推算,涂料行业溶剂用量达到700万t左右,占全国VOCs排放总量的13%左右,因此,涂料行业v0Cs贡献量不容忽视。

  1. 前 言        化工企业的废气成分比较复杂,一般为多组份混合气体,通常具有易燃易爆性、毒害性且伴有臭味,易对周边环境造成污染,严重时会引发社会群体事件。各级环保部门在多年前就提出了“零排放”的概念,要求企业对化工废气进行收集、治理。        有机废气治理常见方法有:冷凝回收法、吸收、吸附法(直接吸附法、吸附-回收法、新型吸附-催化燃烧法)、直接燃烧法、催化燃烧法等。        目前化工企业常见的有机废气治理设施为蓄热式热氧化炉。与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比,具有热效率高、运行成本低、能处理大风量低浓度等优点。其原理是把有机废气加热到760℃以上,使废气中的 VOC 氧化分解成二

所以,必须控制VOC的排放,这不仅是对环境负责,也是对我们的生命健康负责。

涂料行业有机废气排放具有以下特点:有害物质主要是甲苯、二甲苯、丁醇等,此外,混合、研磨工序会还产生大量的细微粉尘,有害物质含量低、VOCs浓度一般在100~600m∥m3,粉尘浓度200~680m∥m3,流量大,一般在5000~100000m3/ll,是典型的大风量、低浓度废气。

当前,VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。

一、有机废气治理技术概况

热破坏法

挥发性有机废气种类繁多,特性各异,因此相应地治理技术也各有差异。目前有机废气治理技术主要有冷凝法、吸收法、蓄热氧化法、催化法、吸附法和吸附.催化氧化法等,以及新工艺光催化、等离子等。

热破坏法是指直接和辅助燃烧VOC气体,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。

1.冷凝法

热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。

冷凝法是用来回收VOCs中有价值的有机物,资源化再利用的处理方法。利用有机物质在不同温度和压力下的饱和蒸汽压不同,通过降温、加压的方法,使某些物质过饱和而冷凝得以回收。冷凝法具有回收物质存度高、所需设备和操作条件简单等优点,但由于需要较高的压力或较低的温度,运行费用过高。冷凝法适用于高浓度有机废气的治理。

这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到 99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。

  1. 吸收法

活性炭吸附法

吸收法是利用吸收液与有机废气的相似相溶性原理而达到处理有机废气的目的。适用于中高浓度废气的治理,但选择一种廉价且挥发性低的吸收液比较困难,且存在废液处理的问题,净化效果不理想。

利用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的VOC捕获。将含VOC的有机废气通过活性炭床,其中的VOC被吸附剂吸附,废气得到净化,而排入大气。

3.蓄热氧化法

炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等的***&&**。

蓄热氧化法是利用高效陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量,并用陶瓷蓄热体储存的热能来加热未被处理的有机废气,从而达到很高的热效率。通过废气气流的程序切换,实现蓄热材料的蓄热和放热。热回收效率一般在95%以上,氧化温度一般在800℃~980℃之间,净化率98%以上。适合于中高浓度及复杂VOCs治理。对于低浓度、大风量的有机废气治理,存在设备投资大、运行成本高的缺点。

当炭吸附达到饱和后,对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸汽加热炭层,VOC被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混合物,一起离开炭吸附床,用冷凝器冷却蒸汽混合物,使蒸汽冷凝为液体。

4.催化氧化法

对于水溶性VOC气体,用精馏将液体混合物提纯;水不溶性VOC气体,用沉析器直接***&&**VOC。比如,涂料中所用的三苯”与水互不相溶,故可以直接***&&**。

将废气加热到200℃~300℃,在催化剂的作用下氧化分解为二氧化碳和水,达到净化的目的。具有起燃温度低、净化率高、无二次污染、工艺简单、维护方便、安全性好等优点。本技术适用于中高浓度有机废气的治理,工艺成熟。对于低浓度、大风量的有机废气治理,存在设备投资大、运行成本高的缺点。

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