煤制甲醇生產(chǎn)裝置無(wú)組織廢氣回收處理環(huán)保裝置安全風(fēng)險(xiǎn)分析及防控措施研究

王東

摘 要：隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)重視程度不斷加大，特別是對(duì)無(wú)組織廢氣的排放要求越來(lái)越嚴(yán)。各級(jí)環(huán)保管理部門將環(huán)保設(shè)備的安裝與運(yùn)行情況作為檢查的重點(diǎn)。大量企業(yè)匆忙上馬環(huán)保治理設(shè)施已達(dá)到環(huán)保排放要求。特別是治理?yè)]發(fā)性有機(jī)氣體（VOCs）的環(huán)保設(shè)備（由于大多數(shù)VOCs都屬于易燃易爆氣體）如果設(shè)計(jì)前未充分考慮安全因素，極易出現(xiàn)事故，本文從安全角度分析，希望大家對(duì)環(huán)保設(shè)備的安全性引起重視。

關(guān)鍵詞：無(wú)組織廢氣;環(huán)保治理設(shè)施;安全性

近年來(lái)，特別是《新環(huán)保法》實(shí)施以來(lái)，化工企業(yè)加大了對(duì)無(wú)組織排放廢氣的收集治理。減少無(wú)組織廢氣對(duì)環(huán)境污染，下面就化工企業(yè)針對(duì)無(wú)組織廢氣治理的環(huán)保設(shè)施情況及安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探討。

1 污水處理站加蓋回收治理廢氣

為確保達(dá)到污水接管標(biāo)準(zhǔn)，化工企業(yè)一般都建設(shè)有配套的污水處理裝置或預(yù)處理設(shè)施，其在收集池、曝氣池和污泥處理工段會(huì)產(chǎn)生的無(wú)組織排放廢氣，主要成分是硫化物、有機(jī)物及氨氮等，部分企業(yè)對(duì)污水站加蓋封閉后通過(guò)引風(fēng)機(jī)將廢氣集中到一套：堿洗+除霧+低溫等離子體+活性炭吸附處理系統(tǒng)處理。其中的核心處理技術(shù)是低溫等離子體工業(yè)廢氣處理成套設(shè)備和技術(shù)，是一種新型的氣態(tài)污染物的治理技術(shù)。

1.1 低溫等離子特點(diǎn)

①低溫等離子在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生大量的攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)、然后便引發(fā)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)使復(fù)雜的大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的小分子安全物質(zhì)，或使有毒有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，從而使污染物得到降解去除;

②等離子體中包含大量的高能電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基，當(dāng)活性粒子和臭氧分子碰撞結(jié)合，在電場(chǎng)的作用下臭氣分子處于激發(fā)狀態(tài)。當(dāng)臭氧分子獲得能量大于分子鍵時(shí)臭氧分子的化學(xué)鍵斷裂，直接分解成單質(zhì)原子或原子構(gòu)成得無(wú)害氣體分子;

③電解空氣或者水蒸氣形成的臭氧和活性自由基具備強(qiáng)氧活性，氧化廢氣異味成分，分解成無(wú)味小分子結(jié)構(gòu)。

1.2 低溫等離子體處理技術(shù)的安全防控措施

低溫等離子是在高電壓下進(jìn)行工作的，處理的廢氣具有易燃易爆特性，凈化過(guò)程必須有防爆的指導(dǎo)思想，需要有足夠的措施保障凈化過(guò)程始終在安全狀態(tài)下進(jìn)行。

①所有防爆理念中，稀釋進(jìn)氣濃度是最行之有效的方法之一。因進(jìn)氣濃度變化幅度較大，考慮到氣體的易燃易爆性，按最高濃度值稀釋到足夠安全的幅度范圍內(nèi)，確保凈化過(guò)程中廢氣濃度遠(yuǎn)離爆炸下限值并留有一定余量;

②風(fēng)機(jī)、水泵等電器設(shè)備均選用防爆電機(jī)，總控制箱設(shè)計(jì)為普通型加蓋隔離房;

③設(shè)備前段安裝可燃?xì)怏w分析報(bào)警儀，當(dāng)進(jìn)氣可燃?xì)鉂舛冗_(dá)到爆炸下限的20%時(shí)，蜂鳴報(bào)警聯(lián)動(dòng)停低溫等離子設(shè)備（風(fēng)機(jī)、泵不停），自動(dòng)關(guān)閉廢氣處理設(shè)備進(jìn)口閥，打開(kāi)旁路閥;

④由于一體化觸摸屏可靠性較低，聯(lián)鎖需設(shè)計(jì)施工為PLC控制聯(lián)鎖與繼電器控制聯(lián)鎖雙路控制，確保任何一路出現(xiàn)問(wèn)題，聯(lián)鎖仍然能正常投用;

⑤由于污水池已全部封閉，內(nèi)部有毒有害氣體濃度較高，極易造成人員中毒，所以污水池嚴(yán)格按受限空間管理，禁止人員進(jìn)入。

2 化工企業(yè)一般均配套建設(shè)有貯罐區(qū)、用于儲(chǔ)存化學(xué)液體有機(jī)原料或產(chǎn)品，煤制甲醇企業(yè)設(shè)有大量甲醇貯罐以存放甲醇

2.1 無(wú)組織有機(jī)廢氣來(lái)源及配套環(huán)保治理設(shè)施

貯罐區(qū)無(wú)組織排放廢氣主要來(lái)源于呼吸排放和工作排放，呼吸排放由于貯罐甲醇液位變化而揮發(fā)甲醇?xì)怏w、工作排放是甲醇裝車過(guò)程中揮發(fā)出來(lái)的甲醇?xì)怏w。

部分企業(yè)采用以下工藝路線：集氣罩+水洗噴淋塔+活性炭吸附+風(fēng)機(jī)+排放口工藝路線，收集處理廢氣，在每個(gè)甲醇貯罐的罐頂排放口（甲醇罐車灌裝口）附近安裝一個(gè)開(kāi)放式的集氣罩，排放口與集氣罩不相連，集氣罩能收集排放口逸散的含甲醇廢氣，沒(méi)有逸散時(shí)抽的是空氣。集氣罩與負(fù)壓抽風(fēng)管相連，所有支管匯集進(jìn)入水洗滌系統(tǒng)裝置。利用甲醇與水互溶的特性，吸收廢氣中的甲醇廢氣，隨后進(jìn)入活性碳吸附床，有機(jī)氣體在床內(nèi)被活性炭再吸附，凈化氣體由加壓風(fēng)機(jī)經(jīng)排氣筒高空排放。吸收甲醇后的廢水，一部分保持循環(huán)，一部分返回甲醇精餾系統(tǒng)回收甲醇，既起到了環(huán)保效果，又回收了逸散的甲醇?xì)怏w，增加了部分經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 甲醇無(wú)組織廢氣的安全防控措施

①由于甲醇貯罐危險(xiǎn)性較大，環(huán)保治理廢氣時(shí)，不能將所有貯罐用管道直接連接到一起，以免當(dāng)一個(gè)貯罐出現(xiàn)意外著火或其他異常情況時(shí)，將所有貯罐連環(huán)引燃造成更大事故，所以采用集氣罩回收逸散氣體，不與貯罐直接相連;

②由于甲醇?xì)怏w爆炸極限為：5.5-44%，爆炸下限較低，集氣罩：設(shè)計(jì)的集氣罩與廢氣排放源并非封閉性連接，保留與周圍大氣環(huán)境相通。貯罐沒(méi)有排放廢氣時(shí)，集氣罩吸的是周圍的空氣;貯罐有原料輸入排出廢氣時(shí)，廢氣與排放口周圍的空氣一起被收集。同時(shí)貯罐作為原料輸出時(shí)，周圍空氣可保持罐內(nèi)壓力平衡。這樣的收集方式，確保含甲醇廢氣的濃度始終處于爆炸極限之外并留有一定余量。廢氣處理方法不宜采用焚燒法等危險(xiǎn)性較高的方法，而采用水洗法等安全系數(shù)較高方法;

③當(dāng)監(jiān)測(cè)到活性炭吸附塔的溫度升高，或吸附劑發(fā)生自然時(shí)，（此種現(xiàn)象發(fā)生在備用吸附塔的可能性較大）及時(shí)向吸附塔內(nèi)通低壓蒸氣，進(jìn)行降溫處理;

④當(dāng)有其中一個(gè)甲醇罐需要進(jìn)行檢修時(shí)，尤其是動(dòng)火作業(yè)、入罐作業(yè)時(shí)，需要將此罐與廢氣處理裝置進(jìn)行安全隔離，將此罐與回收總管間加裝盲板后，再進(jìn)行其他作業(yè)。

隨著人們對(duì)環(huán)保重視程度越來(lái)越高，各種各樣的環(huán)保工藝治理技術(shù)層出不窮，環(huán)保治理設(shè)計(jì)工藝眾多，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)環(huán)保裝置工藝的學(xué)習(xí)和研究，一定要充分論證其工藝技術(shù)的安全性，以免因環(huán)保裝置上馬，帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn)隱患。我們?cè)谥匾暛h(huán)保的同時(shí)，一定要繃緊安全這根弦。安全是紅線，環(huán)保是底線。

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