根據《大氣污染治理工程技術(shù)導則》、《蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規范（征求意見(jiàn)稿）》等規范，針對RTO系統廢氣收集安全設計及主體設計，依據規范要求并結合工程經(jīng)驗，總結歸納了以下要點(diǎn)：

廢氣輸送管道設計

1、生產(chǎn)車(chē)間輸送系統設計

精細化工行業(yè)的產(chǎn)品通常是間歇式生產(chǎn)，廢氣排放氣量波動(dòng)性較大，生產(chǎn)車(chē)間輸送風(fēng)機如采用定頻控制，車(chē)間支管段內壓力也會(huì )隨廢氣排放氣量波動(dòng)而變化，存在支管段內廢氣壓力不穩而泄漏的風(fēng)險。因此，車(chē)間輸送風(fēng)機前端建議增加壓力檢測點(diǎn)，并根據現場(chǎng)實(shí)際情況設置壓力參數，與車(chē)間輸送風(fēng)機聯(lián)鎖變頻控制，維持車(chē)間支管段內壓力穩定。

2、廢氣輸送管道坡度和排凝設置

精細化工行業(yè)廢氣成分復雜，波動(dòng)性大，車(chē)間預凈化一般會(huì )設置有冷凝和噴淋系統，起到“消谷平峰”的作用，然而，經(jīng)過(guò)冷凝和噴淋后的廢氣含有大量飽和水蒸氣，如設計不合理，廢氣輸送管道的拐點(diǎn)和低點(diǎn)會(huì )有積液凝聚，夏季積液揮發(fā)可能引發(fā)VOCs濃度超爆炸下限的風(fēng)險，冬季積液凍結則可能造成管道損壞引發(fā)廢氣泄露的風(fēng)險。因此，廢氣輸送管道應依據《石油化工金屬管道布置設計規范》要求，設計管道坡度，并在管道拐角和低點(diǎn)設置排凝點(diǎn)，定期排凝，避免管道內積液現象的產(chǎn)生。

3、廢氣輸送管道防靜電設置

廢氣輸送管道一般距離較長(cháng)、管線(xiàn)復雜，氣體流速較快，管道內會(huì )有靜電產(chǎn)生，如靜電大量積聚，會(huì )引發(fā)爆炸等安全事故。因此，廢氣輸送管道建議采用金屬管道，并依據《石油化工靜電接地設計規范》要求，做好管道法蘭跨接和靜電接地。

4、廢氣輸送管道壓力控制設計

依據《大氣污染治理工程技術(shù)導則》要求，廢氣輸送管道整體宜呈微負壓狀態(tài)，可有效避免各管道內廢氣泄露、相互串氣的風(fēng)險。因此，廢氣輸送管道需要做風(fēng)壓平衡計算，確保管道呈微負壓狀態(tài)。以某醫藥企業(yè)為例，計算步驟如下：

1）確定計算范圍：各單元風(fēng)機出口到RTO前風(fēng)機入口。

2）參照《簡(jiǎn)明通風(fēng)設計手冊》，在6～14m/s流速范圍內根據廢氣流量計算廢氣輸送管道管徑。

3）運用風(fēng)壓平衡計算軟件：PipeFlowExpert。

4）選取介質(zhì)為廢氣（空氣），基本參數如表1所示。

5）管道材質(zhì)選擇，該企業(yè)管道材質(zhì)選取PP，絕對粗糙度系數為0.005mm。

6）管道走向繪制、管段長(cháng)度和管徑輸入。

7）各單元廢氣流量輸入、RTO前風(fēng)機壓力擬輸入。

8）得出該企業(yè)全廠(chǎng)風(fēng)壓平衡計算數據，如圖1所示。

圖1

由圖1可知，該企業(yè)各節點(diǎn)位置負壓最小值為－350Pa，處于微負壓狀態(tài)，滿(mǎn)足設計要求。此外，建議在廢氣輸送管道與車(chē)間各支管節點(diǎn)位置設置壓力檢測點(diǎn)，遠傳操作界面，實(shí)時(shí)監控，確保廢氣輸送管道與車(chē)間支管節點(diǎn)位置負壓，避免各節點(diǎn)位置泄漏、串氣。

4、廢氣輸送管道阻火器和壓力泄放設置

通過(guò)對多家醫藥化工企業(yè)RTO爐的安全事故調查分析，發(fā)現廢氣輸送管道是目前發(fā)生爆炸事故的重災區，因此，各生產(chǎn)車(chē)間出口管道上建議設置阻火器，避免爆炸事故擴散到各生產(chǎn)車(chē)間，并在廢氣輸送管道的關(guān)鍵位置設置泄爆口，保證整個(gè)系統能夠及時(shí)、有效的泄爆。依據《石油化工企業(yè)設計防火規范》要求，RTO屬于明火設備，如RTO系統回火，會(huì )引發(fā)廢氣輸送管道起火或爆炸等安全事故，因此，廢氣輸送管道與RTO系統主體對接位置需設置阻火器，防止并阻斷RTO系統回火。

ROT系統主體設計

此外，精細化工的RTO焚燒系統區別噴涂機印刷行業(yè)，精細化工行業(yè)的廢氣特點(diǎn)及處理難度均比這幾個(gè)行業(yè)復雜/難得多，RTO系統主體設計應更加注意如下5點(diǎn)。

1、ROT設備材質(zhì)選型

精細化工行業(yè)廢氣中常含有鹵代烴、無(wú)機氯離子、硫、氮等元素，燃燒過(guò)程中會(huì )有氯化物、硫化物等腐蝕性較強的物質(zhì)產(chǎn)生，因此，RTO設備材質(zhì)選型應結合企業(yè)廢氣性質(zhì)考慮，否則RTO設備各結構件極易腐蝕損壞，存在RTO設備變形、坍塌、廢氣泄漏等安全風(fēng)險。

2、ROT爐體內部清洗設置

調研過(guò)多家醫藥化工企業(yè)RTO爐，發(fā)現大部分企業(yè)RTO爐在運行一段時(shí)間后，蓄熱床層底部有二次污染物大量積聚（如圖2）、黏附現象，易造成蓄熱床層底部堵塞，引發(fā)火災等安全事故。以某醫藥企業(yè)為例，經(jīng)過(guò)取樣試驗分析發(fā)現，該二次污染物具有以下特性：

1）良好的水溶性，同時(shí)易溶于乙醇；

2）滴加堿液后有明顯有機胺異味；

3）馬沸爐中加熱至250℃后發(fā)生升華現象，直接在爐壁結晶，加熱至300℃發(fā)生不完全燃燒；

4）水溶液COD高達數萬(wàn)mg/L，且水溶液含有大量氯離子。綜上所述初步預計為三乙胺鹽酸鹽，針對該類(lèi)企業(yè)，RTO蓄熱床層底部建議增設清洗裝置，對底部蓄熱陶瓷體定期清洗，避免有機物黏附現象的產(chǎn)生。

3、RTO爐體壓力泄放設計

RTO爐蓄熱床層堵塞或某一時(shí)間段廢氣濃度驟升時(shí)，RTO燃燒室存在超壓的風(fēng)險，因此，RTO燃燒室上應設置泄壓閥，并在RTO進(jìn)出口管路設置壓差檢測裝置，根據現場(chǎng)實(shí)際情況設置壓差參數，與RTO控制程序聯(lián)鎖，當進(jìn)出口管路的壓力差值大于設定值時(shí)，及時(shí)打開(kāi)泄壓閥泄壓。

4、LEL在線(xiàn)監測設置

RTO系統上應設置LEL在線(xiàn)監測，用于實(shí)時(shí)監測待凈化廢氣濃度值，當廢氣濃度瞬時(shí)值超過(guò)設定安全值后，采取稀釋、走旁通等應對措施，避免高濃度廢氣直接進(jìn)入RTO爐體從而引發(fā)安全事故。LEL在線(xiàn)監測的安裝位置和選型應從時(shí)效性、準確性等方面考慮，確保RTO系統能夠及時(shí)、有效的做出應對措施，一般醫藥企業(yè)廢氣總管混合廢氣濃度波動(dòng)性大，比如某時(shí)刻該時(shí)間段混合廢氣濃度峰值在爆炸下限的27.3%，超過(guò)爆炸下限的25%，因RTO系統響應及時(shí)，避免了安全事故的發(fā)生。

RTO系統突然斷氣斷電情況下，若RTO控制程序完全失電失氣，RTO控制界面各關(guān)鍵節點(diǎn)參數無(wú)法實(shí)時(shí)反饋，閥門(mén)切換不到位，存在廢氣燃燒、爆炸等安全隱患，因此，RTO系統應設置UPS備用電源和壓縮空氣儲氣罐