近期參與了幾個煤化工項目的環(huán)評，其中低溫甲醇洗的VOC治理日益受到關(guān)注。目前的幾個項目環(huán)評中都采用的是蓄熱式熱力氧化爐即RTO。目前在石油化工、半導(dǎo)體、化學制藥、噴漆、油漆和涂料生產(chǎn)化學品制造行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。在煤化工行業(yè)由于尚無運行所以也沒有成功案例。所以本文試從幾個方面對RTO存在的問題和缺陷進行分析，供大家參考。

蓄熱式熱力氧化爐（Regenerative Thermal Oxidizer）簡稱RTO，是一種高效的有機廢氣處理設(shè)備，其工作原理為采用陶瓷蓄熱氧化技術(shù)，將揮發(fā)性有機化合物（以下簡稱VOC氣體）經(jīng)過蓄熱室吸熱升溫后，進入燃燒室高溫氧化焚燒，VOC氣體在含氧環(huán)境下，達到自燃點后氧化成二氧化碳和水，再經(jīng)過另一側(cè)蓄熱室將熱量交換給蓄熱陶瓷，經(jīng)過高溫氧化處理后的潔凈氣體低溫排放，蓄存的熱量用于預(yù)熱新進入的VOC氣體，經(jīng)過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比，RTO具有熱回收率高和VOC氣體去除率高的特點，是適合煤化工低溫甲醇洗大風量、低濃度的特點。

圖1、兩室RTO 余熱回收簡易流程

煤化工企業(yè)產(chǎn)生的有機廢氣主要來自于低溫甲醇洗裝置排放的二氧化碳尾氣，這些尾氣甲烷濃度較高，燃燒熱值高，非甲烷總烴質(zhì)量流率大；有機物成分含：氫氣、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、硫化氫、甲硫醇、羥基硫、硫化碳如果直接排放，不僅對環(huán)境產(chǎn)生污染，更是對能源的浪費；一般情況下VOC濃度達到3% –4% LEL時，RTO氧化爐運行基本無需補入天然氣；因此低溫甲醇洗有機廢氣通過RTO處理后，可將RTO燃燒室高溫煙氣進行余熱回收， 一般使用余熱蒸汽鍋爐。

低溫甲醇洗裝置排放廢氣惰性氣體體積比含量大，氧氣含量低，有機物濃度高，為了滿足RTO使用條件，根據(jù)有機物濃度使用空氣比例稀釋，同時利用空氣中的氧氣給有機物提供氧化劑，再由風機送入RTO蓄熱室預(yù)熱、氧化；通過閥門切換再經(jīng)過另一床層蓄熱室熱量交換后，由于RTO自身熱回收效率高達95%以上，當有機廢氣濃度高時，可通過RTO氧化室高溫熱旁通引出高溫煙氣（900多℃）導(dǎo)入余熱鍋爐（通常使用蒸汽鍋爐），實現(xiàn)RTO自身的熱量平衡，既能避免氧化室出現(xiàn)高溫跳機，又能實現(xiàn)多余熱量回收利用功能。RTO熱能回收不僅解決了低溫甲醇洗裝置排放廢氣環(huán)境污染的問題，而且通過蒸汽回收給企業(yè)增加收益，減少了能源的消耗。

但RTO作為一種新設(shè)備，國內(nèi)環(huán)保公司無相關(guān)的制造標準，在實際使用過程中，極易發(fā)生安全事故。從浙江**石化經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會調(diào)查部分企業(yè)的RTO使用基本情況來看：

從企業(yè)情況調(diào)查來看，RTO處理高濃度有機廢氣，廢氣量和VOC氣體濃度不穩(wěn)定，RTO運行中的安全風險較大，RTO是明火設(shè)備，一般情況下不會發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，但化工行業(yè)的特點覺得了有機廢氣濃度的不穩(wěn)定，為有效防范RTO安全事故，安全的規(guī)范的設(shè)計顯得尤為重要。使用時要采取Anjule-GRTO更嚴格的安全措施。

（1）嚴格控制RTO進口有機物的濃度，使其控制在一個安全的水平，這是預(yù)防爆炸的一個最根本的措施。RTO本身就是個點火源，如果進口濃度已經(jīng)超過爆炸下限，即使前面用了防爆風機、管道采用了防靜電都無濟于事。由于有機物的爆炸下限隨著氣體溫度的提高會大幅降低，同時由于煤化工企業(yè)有機廢氣的突發(fā)性排放，入口濃度必須遠低于爆炸下限。

（2）在RTO的廢氣管線上設(shè)置2個以上可燃氣體監(jiān)測儀，并實行有機廢氣在線監(jiān)測，并將監(jiān)測儀與RTO入口閥門&緊急旁通閥門連鎖，任意一個監(jiān)測儀報警，將達到爆炸極限的廢氣通過緊急處理裝置旁通，避免這部分廢氣進入RTO燃燒室后發(fā)生爆炸。

（3）在RTO入口有機廢氣設(shè)置噴淋洗滌塔，對固體顆粒物進行預(yù)處理，廢氣預(yù)處理不徹底，廢氣中的可燃粉塵有機物固體顆粒等在RTO的蓄熱室陶瓷層中集聚可能引發(fā)火災(zāi)事故，通過洗滌塔同時可以去除有機廢氣中含有的酸性腐蝕性物質(zhì)，減少氣體對RTO爐體、閥門等設(shè)備腐蝕；洗滌塔可以起到高濃度有機廢氣稀釋混合時紊流緩沖的左右，避免有機廢氣局部區(qū)域出現(xiàn)混合不均勻而出現(xiàn)閃爆。

（4）在RTO廢氣進氣口安裝機械阻火器，一般情況下爐內(nèi)的高溫廢氣不會回流到廢氣收集管內(nèi)，如若RTO爐的正壓波動較大，而此時廢氣收集管又未安裝阻火裝置，則可能導(dǎo)致高溫廢氣回流至RTO出口管道內(nèi)，引起廢氣管道爆炸等安全事故。RTO爐體安裝泄爆門或者泄爆口，降低RTO爆炸時所產(chǎn)生的損失。

    同時，根據(jù)國家環(huán)保部公告2013年第31號《揮發(fā)性有機物（VOCs）污染防治技術(shù)政策》第（七）條“在煤炭加工與轉(zhuǎn)化行業(yè)，，，重點識別、排查工藝裝置和管線組件中VOCs泄露的易發(fā)為止，制定預(yù)防VOCs泄露和處置緊急事件的措施”和第二十七條“當采用熱力焚燒等方法進行末端治理時，應(yīng)編制本單位事故火災(zāi)、爆炸等應(yīng)急救援預(yù)案”。所以，Anjule-GRTO的渦流應(yīng)急塔能較好的符合環(huán)保部的應(yīng)急措施，有效的避免了火災(zāi)事故發(fā)生，同時，在RTO爐發(fā)生事故、檢修的時候，可以啟動CHO91渦流應(yīng)急塔，確保了企業(yè)的正常生產(chǎn)。

作者鄭承煜，中國煤化工VOCs治理技術(shù)中心主任、上海市環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院大氣污染防治研究所所長