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燃烧法CO、RCO、RTO净化有机废气的设备装置系统的安全措施

2021-08-03 14:35:17 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

对于用燃烧法净化有机废气的装置系统,一方面涉及的是可燃物VOC和辅助燃料(天然气或燃料油);另一方面是氧化过程的能量释放,此外,在操作过程中,由于废气中可燃物浓度的波动而可能意外地升高,管道中VOC的冷凝和局部地区积聚,或者因为监控系统的失灵等因素,存在着火燃烧和爆炸的危险,因此,在设计热力燃烧装置时,必须考虑操作人员和装置系统的安全性。

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因为在燃烧室中始终存在一个稳定的火源,所以当有机废气浓度超过爆炸浓度下限时,会引起与废气流动方向相反的回火,并通过废气输送管道直达生产装置这种回火是可燃物与空气均匀混合物的一种自发燃烧,并伴随着温度和压力的剧烈升高,这里应区别爆燃( Deflagration)和爆震或爆轰( Detonation)两个概念,爆燃是火焰以亚音速向前传播,其爆炸压力低于300psi(2067kPa);而爆震则是火焰以超音速向前传播,其速度可高达马赫数15,所产生的压力可高达5000psi(34450kPa)当开始着火时,火焰前沿是爆燃,但如果碰到可以产生湍流的弯头T形管及阀门时,则很快就变为爆震。

气体爆炸产生的压力可超过原来压力7~8倍甚至更高,特别是当爆炸前沿在管道的弯头、收缩、扩张处被加速而产生瞬时冲击时,径向压力可高达30bar,而轴向压力高达100bar(爆震),阻止火焰的传播,就是要切断爆燃和爆震火焰的前沿,不使其通过管道传递到生产装置中去。

能够产生湍流的构件均可加速火焰的传播,而管子直径的大小同样对火焰传播有影响,从爆燃转变到爆震主要取决于管子的直径和长度。一般讲,管子直径愈大,则在火焰长度较长时才能达到爆震。从阻火器到着火源间的距离应尽可能短最大不得超过15ft(4572mm),而且中间不得有障碍物(例如至多一个弯头)。一般的有机废气净化装置设备都不可能按防爆要求设计,因而要采取防止回火的安全措施,即在净化装置和生产装置间设置一道“防火墙”。

安全措施的要求和等级,主要取决于所处理有机废气的防爆等级和相应的安全规范。我国在石油化工系统中有关“防火防爆安全法规”和“防火防爆安全技术法规”。在国外,例如德国有防爆规程( Explosionsschutr Richlinien,EX-RL),将可爆炸的混合物出现的频率分为0,1,2三个区域,以及按DN57165标准将可爆炸物分为五组;而美国则对防止回火的设计要求,将有机化合物分为A,B,C,D四类。

燃烧法净化废气的装置系统的安全措施大都采用防止回火的安全装置室和生产装置间设置的防爆安全装置,目前主要有三类,即湿法防止回火法(液封法),干法防止回火法(用静态火焰隔离器的防爆管或防爆震管),空气稀释法和喷射法(用喷射废气的动态火焰隔离法)。当然对此还必须配置相应的测量和自动控制系统,以便当废气浓度达到规定的界限值时,能及时报警并自动启动安全装置或切断火源。

来源:环保



标签:   催化燃烧