活性炭吸附装置处理VOCs废气的安全问题

  活性炭吸附处理VOCs废气是VOCs处理行业中最常见的做法。目前在组合工艺中,VOCs活性炭吸附系统基本上是必不可少的,或者说紧急疏散系统末端的VOCs处理措施都是活性炭箱,是目前VOCs处理市场上应用最广泛的活性炭吸附工艺。其实很少有人能完全把握系统的安全性。

  结合事故发生时的现场调查、生产情况和以往的异常情况分析,推测这些活性炭吸附罐火灾爆炸的直接原因是:高温下复杂工况废气处理(吸附)过程中的热量(物理和化学)。由于长期未更换活性炭,灰分高,床层散热差,不利于对流散热。热量在床内积聚,并在其中形成局部热点。结果,其温度达到活性炭的自燃点或混合有机气体的闪点。同时,部分空气进入废气,与可燃物质形成爆炸性混合气体,最终导致事故发生。(当然静电也可能是可能的点火源)

  活性炭吸附是一个放热过程,有机物的吸附和氧化会释放出大量的热量。对于一些成分复杂的化合物(可能会产生不相容的反应并放出热量),活性炭表面的吸附和反应会释放出大量的热量,尤其是废气中的化学物质浓度较高的情况下。放热过程能否达到燃点,取决于最终的热平衡,即热量能否及时转移走。在吸附过程中,除热的方式主要依靠对流。对流不利时(风量小),热量积聚,炭床内温度会上升到其着火温度,导致可燃废气混合物着火或活性炭自燃。

  针对活性炭设备安全使用的建议

  ① 对于会产生高浓度有机废气的反应罐、贮罐、过滤器等设备,为避免与氧气形成爆炸性混合物,最好采用氮封系统保护,并以正压输送方式输送到废气总管。

  ② 确保有机废气的冷凝装置满足生产负荷,所有的废气组分必须经过有效的冷凝处理,降低有机气体浓度。不相容的废气应单独预处理后再排入吸附罐中吸附处理。

  ③ 活性炭选材:使用点火温度高,灰分低的活性炭作为吸附材料,并且及时更换。

  ④ 条件允许的话对吸附装置进行降温。

  ⑤ 定期检查处理装置、废气管路是否有不完整漏风的情况,要保证管路不漏气。

  ⑥ 吸附处理装置前的废气管路安装管路阻火器(阻爆轰型);管路上(分段)安装泄爆片,废气缓冲罐上安装泄爆板,泄爆板要有固定装置。

  ⑦ 吸附装置内安装喷淋灭火装置,用来扑灭初期火灾(或者直接加装自来水管路)手动或自动开启。(也可以用蒸汽)

  ⑧ 在吸附床层安装温度探头,监测活性炭层的温度发现异常时及时处置。

  ⑨ 应急反应与人员培训。培训人员发生火灾时的应急处置能力,要能及时扑灭吸附处理装置的火灾,防止火灾蔓延。

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