沸石转轮与催化燃烧使用过程中的安全注意事项及预防措施

NO.1 行业现状

随着我国经济的快速发展，有机挥发性物质VOCs大量产生，近年来，挥发性有机物（VOCs）已成为我国大气污染物的主要来源之一，这对人类的健康造成了很大的威胁，VOCs的末端治理设备大量应用，对VOCs的治理起到了一定的改善作用。

在末端治理设备上主要以沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧和活性炭吸附浓缩+催化燃烧两大工艺比较常见。

以上两大设备如果设计存在缺陷或设备使用不当会导致危险发生。因此，催化燃烧设备的安全问题至关重要。如不对此重视，会导致安全事故的发生，造成了不必要的经济损失甚至人员伤亡。

NO.2 催化燃烧设备的安全隐患及应对措施

催化燃烧设备的安全隐患主要表现在以下几个方面：

1、过滤方面

安全隐患：过滤（DNH、F6、F7、F9等）精度不达标，导致预处理后的废气颗粒物浓度不符合国家标准1mg/m³，进而导致大量颗粒物进入转轮或活性炭，最终造成转轮或活性炭吸附能力下降，风阻加大，风机运行功率增加，如不及时处理，会造成设备电流过载，烧坏电气元件甚至引发火灾。另外，过滤堵塞若不及时更换，也会导致此类事故的发生，同时，车间内排烟不畅，危害员工的健康。

应对措施：针对上述问题，在选用过滤模块时，应该采用优质的过滤材料（DNH、F6、F7、F9等）。具体参数和要求可参考下表：

使用上述标准配置的过滤模块净化后，废气的颗粒物浓度远低于国家标准1mg/m³，从而可以起到保护转轮或活性炭的作用。同时过滤模块配备压差表、压差自动报警系统、颗粒计数仪等单元，可实现耗材自动更换提醒，超压差保护，从而减少以上危险的发生。

2、吸附材料（转轮、活性炭）方面

安全隐患：转轮焖燃事故的主要原因是由于沸石转轮系统中含有氧气。当系统在200℃下脱附时，若系统异常停止无气流流通、且无外加氧气供应，废气中的VOCs成分及在转轮上聚合的高沸点物质，将借由转轮中沸石与原残留于转轮孔道及沸石孔隙中的氧气发生触媒反应，从而形成放热产生闷燃。

活性炭闷燃或起火的主要原因是在前期的VOCs吸附浓缩过程中，由于活性炭着火点较低而脱附温度过高，当对吸附饱和的活性炭进行脱附处理时，会由于脱附箱体内温度过高导致活性炭着火。

应对措施：针对以上安全隐患，在活性炭和转轮的箱体上安装温度传感器严格控制脱附温度，使其远低于活性炭着火点，在PLC编程中加入脱附温度超温时停止脱附程序。同时为了防患于未然，配套自动氮气灭火系统及自动水喷淋系统，以防意外失火。

3、催化氧化炉方面

安全隐患：在处理高浓度VOCs时，由于炉内含有大量氧气，当废气浓度达到废气组份中大部分有机废气的爆炸限值时，就会有爆炸的危险。

应对措施：针对以上安全隐患要保证生产工况的稳定性，避免释放的废气浓度超过设备设计时依据的工况，在进入设备前的废气管道上安装浓度稀释装置，将高浓度废气稀释到非爆炸限值范围内，同时催化氧化炉安装泄爆装置。如下图催化氧化炉所示：

4、阀门及元器件方面

安全隐患：阀门（电动开关阀、比例调节阀、气动开关阀）及其它电子元器件的老化，导致阀门不能正常开关，电子元器件不能正常执行指令，从而引起控制系统失灵，设备部件损坏甚至发生火灾。

应对措施：选用优质的防腐材料制成的阀门和一线品牌的电子元器件，同时可以借助智能的远程运维平台，对阀门及电子元器件等设备部件的实时运行数据进行检测及传输，通过手机app和电脑实时接收设备故障和报警信息，做到快速响应，避免上述危害的发生。

5、烟囱安装避雷针、电路接地方面

安全隐患：烟囱未安装避雷针、电路未接地引发安全事故甚至引发火灾和人员触电危险。

应对措施：严格遵守有关标准及技术规范中有关避雷、接地装置安全措施和预防各类事故的保护措施。

NO.3 结束语

除了以上常见的方面，还有其他的安全隐患，在使用催化燃烧设备处理VOCs时，仍要时刻注意可能引发的问题，防微杜渐，从源头上减少危险的发生。

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