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近幾年，我國(guó)VOCs治理發(fā)展迅速，VOCs治理技術(shù)多種多樣。目前主流VOCs治理技術(shù)有活性炭吸附、光催化、RTO、RCO、CO等，值得注意的是大部分技術(shù)都是從國(guó)外引進(jìn)的，此外在如沸石轉(zhuǎn)輪等關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)外產(chǎn)品也處于領(lǐng)先地位。與國(guó)外產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品還存在著一定差距。

RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄熱式熱氧化器）是最近十幾年國(guó)內(nèi)興起的一種有機(jī)廢氣處理技術(shù)。該技術(shù)尤其適用于中低風(fēng)量、中高濃度、成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣的處理，由于其較高的處理效率、基本不產(chǎn)生二次污染、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，受到很多地方環(huán)保部門的熱捧。

經(jīng)過(guò)近幾年的使用，RTO也暴露出了一些問(wèn)題，其中比較突出的問(wèn)題就是RTO的失火、爆炸等安全問(wèn)題。據(jù)國(guó)內(nèi)某石化工業(yè)園區(qū)的環(huán)保部門統(tǒng)計(jì)，該園區(qū)共有7套R(shí)TO設(shè)備，其中有3套發(fā)生過(guò)不同程度的火災(zāi)、爆炸等安全事故。因此，不論是環(huán)保設(shè)計(jì)公司還是化工企業(yè)，都必須對(duì)RTO的安全問(wèn)題給予高度的重視，防患于未然。

從部分企業(yè)使用情況調(diào)查來(lái)看，主要存在以下幾方面原因：

（1） 部分企業(yè)主體裝置設(shè)計(jì)時(shí)未考慮使用RTO，存在設(shè)計(jì)上安全措施不到位、自動(dòng)化程度不足、實(shí)際工況與設(shè)備負(fù)荷不匹配。

（2） 企業(yè)有機(jī)廢氣的成份比較多元化、氣量不穩(wěn)定。精細(xì)化工等企業(yè)間歇生產(chǎn)的特點(diǎn)，使得有機(jī)廢氣濃度和廢氣量都會(huì)有間歇性變化。

（3）部分企業(yè)未充分根據(jù)自身企業(yè)實(shí)際，合理選擇設(shè)備設(shè)施。生產(chǎn)后實(shí)際工況與RTO 理想狀況相差較大。

（4） 突發(fā)性問(wèn)題的考慮不周，發(fā)生突發(fā)問(wèn)題時(shí)應(yīng)對(duì)不得當(dāng)、不及時(shí)。

為了防止RTO安全事故的發(fā)生、降低事故損失，環(huán)保設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行RTO設(shè)計(jì)時(shí)必須把安全問(wèn)題放在第一位來(lái)考慮，目前比較常見(jiàn)的措施歸納為以下幾點(diǎn)：

（1）設(shè)計(jì)人員要了解客戶的工藝，明確工藝過(guò)程中有機(jī)廢氣的排放特點(diǎn)及可能存在的突發(fā)因素。

（2） 嚴(yán)格控制RTO進(jìn)口有機(jī)物的濃度，使其控制在一個(gè)安全的水平，這是預(yù)防爆炸的一個(gè)最根本的措施。

RTO本身就是一個(gè)點(diǎn)火源，如果進(jìn)口濃度已經(jīng)超過(guò)爆炸下限，即使前面用了防爆風(fēng)機(jī)、管道采用了防靜電都無(wú)濟(jì)于事。由于有機(jī)物的爆炸下限隨著氣體溫度的提高會(huì)大幅降低，同時(shí)由于化工企業(yè)有機(jī)廢氣的突發(fā)性排放，入口濃度必須遠(yuǎn)低于爆炸下限。

主要措施有：

①?gòu)U氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監(jiān)測(cè)儀；

②對(duì)于高濃度廢氣，RTO入口加稀釋風(fēng)閥；

③廢氣入口加緩沖罐，緩沖罐的體積要設(shè)計(jì)得當(dāng)；

④濃度監(jiān)測(cè)儀、稀釋風(fēng)閥、RTO風(fēng)機(jī)等儀器設(shè)備之間的連鎖控制，對(duì)突發(fā)問(wèn)題第一時(shí)間做出正確的動(dòng)作。

（3） 為了降低安全事故造成的損失，一般有如下措施：

①在RTO入口加阻火器，防止回火；

②在燃燒室、緩沖罐、管道拐彎處加泄爆片；

③在設(shè)備附近設(shè)置一些消防設(shè)施。

GRTO（安全型的蓄熱焚燒爐）采用了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工藝包，各項(xiàng)處理措施設(shè)計(jì)周密，安全系數(shù)和凈化處理效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，在2018年被國(guó)家環(huán)保部鑒定為國(guó)際領(lǐng)先的安全型蓄熱式焚燒爐，并入選2018年國(guó)家環(huán)境保護(hù)推薦技術(shù)。

2018年12月14日，上海安居樂(lè)環(huán)保科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“安居樂(lè)環(huán)保”）的安全型蓄熱式VOCs焚燒裝置GRTO入選2018年重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)名錄。這家安全型蓄熱式VOCs焚燒裝置GRTO為什么能在數(shù)千家環(huán)保公司中脫穎而出，入選2018年重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)？

安全型蓄熱式熱力氧化爐（Guarantee Regenerative Thermal Oxidizer，簡(jiǎn)稱GRTO）原理是將VOCs廢氣加熱到有機(jī)物自燃點(diǎn)以上，廢氣中的有機(jī)物在高溫下與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，使廢氣中的碳?xì)浠衔镒兂蒀O2和H2O。

該技術(shù)含有明火即涉及安全問(wèn)題�，F(xiàn)有的蓄熱式熱力氧化器在有機(jī)廢氣凈化中的應(yīng)用已有40多年歷史，技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)用普遍，但是對(duì)于廢氣濃度波動(dòng)較大、或者有機(jī)物濃度＞25% LEL的有機(jī)廢氣，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)過(guò)較多的爆炸事件如浙江某經(jīng)開(kāi)區(qū)園區(qū)內(nèi)，7家RTO裝置，有3家發(fā)生爆炸造成生命財(cái)產(chǎn)損失，所以安全對(duì)于RTO來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

從數(shù)十頁(yè)的評(píng)估報(bào)告來(lái)看，筆者得出以下幾點(diǎn)：

GRTO安全性技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1.硬件安全性

機(jī)械阻火器：防止GRTO氧化室由于粉塵顆粒物著火或者壓力波動(dòng)涉及管道發(fā)生回火；

LEL監(jiān)測(cè)儀：嚴(yán)格控制GRTO入口廢氣濃度不超過(guò)25%LEL；

濃度檢測(cè)儀：廢氣濃度很高但不超過(guò)25%LEL，應(yīng)在前端足夠距離處安裝氣體濃度在線檢測(cè)儀，并采用稀釋或增設(shè)旁通等方法，對(duì)廢氣進(jìn)行安全治理；

噴淋洗滌塔：有效降低進(jìn)入GRTO的可燃性氣體的濃度和固體顆粒物，延長(zhǎng)停留時(shí)間；

緊急旁通：避免超過(guò)25%LEL的廢氣進(jìn)入到GRTO發(fā)生安全事故；

泄爆門：極速降低爐膛壓力；

熱電偶：多支用于溫度顯示、記錄、連鎖控制；

壓差開(kāi)關(guān)、壓差表：防止?fàn)t體堵塞；

急停按鈕：實(shí)現(xiàn)緊急停。

2.軟件安全性

點(diǎn)火程序控制：新鮮空氣對(duì)爐膛內(nèi)的殘留廢氣進(jìn)行吹掃，以避免爆炸危險(xiǎn)；設(shè)置GRTO燃燒器為長(zhǎng)明火裝置。

高溫控制報(bào)警：高溫限制器于主控制盤上獨(dú)立控制，并需經(jīng)FM 認(rèn)證，高溫控制報(bào)警；

應(yīng)急停電系統(tǒng)：一臺(tái)應(yīng)急壓縮空氣儲(chǔ)氣罐、UPS和手自動(dòng)控制的泄爆門

爐膛溫度過(guò)高應(yīng)急保護(hù)：雙電偶監(jiān)控溫度，連鎖PLC實(shí)現(xiàn)應(yīng)急關(guān)閉；

排煙溫度控制：排煙溫度(蓄熱式下層溫度) 與閥門進(jìn)行連鎖控制

3.運(yùn)行安全性

安全啟機(jī)預(yù)熱：首先點(diǎn)燃燃料串的母火，確認(rèn)無(wú)誤后再導(dǎo)入天然氣點(diǎn)燃主火進(jìn)行預(yù)熱爐體；

吹掃：在GRTO啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)NFPA規(guī)定先對(duì)GRTO進(jìn)行吹掃，至少置換6倍GRTO體積的新鮮空氣；

控溫：當(dāng)GRTO溫度出現(xiàn)異常時(shí)（即前端濃度太高），通過(guò)PLC程序自動(dòng)控制關(guān)閉進(jìn)氣閥，全開(kāi)異常外排和新風(fēng)閥，使GRTO設(shè)備完全通過(guò)新鮮風(fēng)降溫；

報(bào)警：系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，將會(huì)在觸控式熒幕上顯示何時(shí)何地發(fā)生何種報(bào)警，便于及時(shí)排查系統(tǒng)故障；

引風(fēng)機(jī)故障：引風(fēng)機(jī)故障自動(dòng)采取停爐處理

GRTO應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

GRTO可適應(yīng)大風(fēng)量、高、低濃度變化大、高凈化效率的VOCs 處理需求，符合嚴(yán)格的《環(huán)境保護(hù)法》、《大氣污染防治法》、《揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染防治技術(shù)政策》環(huán)保法律法規(guī)安全要求，同時(shí)，GRTO零泄漏提升閥門能滿足將來(lái)更嚴(yán)格的環(huán)保排放要求。安全措施規(guī)范、安全控制系統(tǒng)完整，安全設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)，安全系數(shù)高，運(yùn)行穩(wěn)定，凈化處理效率高，一次性投入成本低，運(yùn)行維護(hù)成本低，性價(jià)比高，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，熱能回收具有符合節(jié)能降耗的要求，可適用于石油化工、煤化工、精細(xì)化工、涂裝噴漆、印刷包裝、以及能源環(huán)保工程等多種行業(yè)，市場(chǎng)前景廣泛，市場(chǎng)潛力大，具有廣闊的推廣前景。

2018，GRTO先后獲得日本雅馬哈（天津）、世界五百?gòu)?qiáng)住友集團(tuán)（天津&廣州）、全球最大的減速機(jī)德國(guó)SEW（天津）、世界五百?gòu)?qiáng)美國(guó)GE(天津)等知名五百?gòu)?qiáng)企業(yè)的認(rèn)可、簽訂訂單及工程施工。部分項(xiàng)目完工驗(yàn)收，部分項(xiàng)目正如火如荼進(jìn)行中。如德國(guó)SEW工業(yè)減速機(jī)（天津）公司，經(jīng)過(guò)24家環(huán)保公司競(jìng)爭(zhēng)，最后安居樂(lè)環(huán)保GRTO獲得企業(yè)認(rèn)可，目前SEW項(xiàng)目基本竣工。

當(dāng)前VOCs治理技術(shù)眾多，但是安全要素對(duì)于石油化工、精細(xì)化工等行業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，這也許就是安全型蓄熱式VOCs焚燒裝置GRTO入選的原因之一吧。

GRTO優(yōu)點(diǎn)分為以下幾點(diǎn):
  (一)、高吸、脫附效率,使原本高風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成低風(fēng)量、高濃度的廢氣,降低后端終處理設(shè)備的成本;
  (二)、沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOCs所產(chǎn)生的壓降極低,可大大減少電力能耗;
  (三)、濃縮倍數(shù)達(dá)到5-20倍,大大縮小后處理設(shè)備的規(guī)格,運(yùn)行成本更低;
  (四)、整體系統(tǒng)采預(yù)組及模塊化設(shè)計(jì),具備了最小的空間需求,且提供了持續(xù)性及無(wú)人化的操控模式;
  (五)、經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣,可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn).

2017年日本雅馬哈電子樂(lè)器天津有限公司上了一套VOCs治理設(shè)備。設(shè)備通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收后，安全、穩(wěn)定運(yùn)行。廢氣源為噴漆，線路板、印刷廢氣，風(fēng)量140000m³/h，濃度進(jìn)口681mg/m³,出口為6.44mg/m³,凈化效率99%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天津市DB12/524-2016《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》。憑借設(shè)備的優(yōu)秀性能，該項(xiàng)目拿到了天津市環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)補(bǔ)貼獎(jiǎng)金叁佰多萬(wàn)元。

沸石轉(zhuǎn)輪的生產(chǎn)產(chǎn)商無(wú)法相信VOCs治理設(shè)備三年時(shí)間還能保持穩(wěn)定高效的凈化效率，所以專門找人去天津雅馬哈公司測(cè)試，并把樣品拿回東京本部論證。

雅馬哈GRTO設(shè)備如圖：

天津雅馬哈工廠沸石轉(zhuǎn)輪+GRTO蓄熱式焚燒爐

日本住友天津公司也使用了GRTO蓄熱式焚燒處理設(shè)備。日本住友天津公司的廢氣主要橡膠硫化廢氣，處理風(fēng)量：10000m³/h；廢氣成分：顆粒物，油霧，氨氣、硫化物、苯系物、非甲烷總烴等。在使用GRTO后，日本住友先后兩次委托獨(dú)立的第三方監(jiān)測(cè)公司分別進(jìn)行了兩天6頻次的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都滿足了合同約定出口VOCs小于1mg/m³，且遠(yuǎn)低于天津地方標(biāo)準(zhǔn)60mg/m³。日本本部專門來(lái)人和天津工廠先后采用了手持設(shè)備連續(xù)一周進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)都達(dá)到合同約定標(biāo)準(zhǔn)。隨后，廣州住友和天津住友分別又上了4套該設(shè)備。

日本住友橡膠硫化車間的硫化尾氣

GRTO廢氣處理設(shè)備應(yīng)用范圍： 含苯系物、酚類、醛類、酮類、醚類、酯類等有機(jī)成分的石油、化工、塑料、橡膠、制藥、印刷、農(nóng)藥、制鞋、電力電纜生產(chǎn)行業(yè)等。有機(jī)廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。

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