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VOCs末端治理工艺如何更安全、高效?

   日期:2024-03-25     浏览:435    

目前常见的VOCs末端治理工艺有蓄热式燃烧(RTO)、催化燃烧(RCO)、直接燃烧(TO)、活性炭吸附脱附、低温等离子等。

但由于VOCs废气成分复杂,通常为多种易燃易爆的混合有机气体,前期的技术工艺选择不到位或这些装置的投入使用不加以专业管理和控制,往往会带来新的安全隐患。例如低温等离子装置电晕放电着火、低温等离子体粉尘爆炸、RTO装置爆炸、活性炭装置自燃以及危废处理问题等。近年来,多地曾出现企业有机废气燃烧法处理设施一些安全事故和排放不达标现象。

在日前召开的有机废气燃烧法处理设施节能降耗技术交流会暨无锡市生态环境综合行政执法局环境安全实训基地揭牌仪式上,清华大学无锡应用技术研究院燃烧法技术和装备研究中心主任杨慧中教授介绍,这背后原因在于当前行业内缺少关于针对燃烧法废气处理设施如何进行运行管理、维护和监管的标准;企业环保意识、专业知识、管理水平等存在不足。

“这些因素也导致了高效燃烧设备可能存在管道破旧泄漏、尾气排放偶尔超标、设备安全防护措施不到位等多种问题。同时,在监管力量有限情况下,也给监管加大了难度。”杨慧中表示。

如何更好地开辟监管模式?

江苏省无锡市生态环境局和无锡市应急管理局联合委托清华大学无锡应用技术研究院,成立了燃烧法技术和装备研究中心(以下简称研究中心),创新探索了新的监管模式。

据介绍,研究中心线下主要对无锡市企业的RTO/RCO/TO/CO等燃烧法废气处理设备进行监察和技术指导;线上则充分发挥数据资源优势,通过采集无锡市废气治理重点企业的处理设施的实时运行数据,运用大数据分析、人工智能等技术,实时有效的监测这些设备的温度、压力、尾气浓度、VOCs总量,有效助力监管精准施策。此外,可以为政府职能部门提供企业的碳排放总量,进行监督巡查,对偷排、超排、火警等紧急事件进行即时的预警处置。

杨慧中介绍,研究中心于2023年4月开始调研,截至2023年7月7日,已走访调研燃烧法治理废气企业349家,共计509台有机废气燃烧法处理设备,包括238台CO,165台RTO,33台RCO,73台TO。

针对设施存在的问题,研究中心派专家小组梳理出各企业燃烧法废气处理设施的问题清单和整改意见表,并针对问题,梳理编写了《无锡市有机废气燃烧法治理设备运行管理规范》。此外,研究中心还负责对相关设备进行能效评价,并对燃烧法技术和装备进行研发升级,提高燃烧法设备的热效率,帮助企业节能减排。

能否从源头加强防范?

不同于加强末端监管,中国矿业大学化工与环境工程学院解强教授则提出,应从源头防范安全隐患,提出应构建本质安全型VOCs治理工程。他指出,要基于“变事后处理为事前预防”的原则, 在VOCs治理工程的设计阶段, 应用研究构建VOCs治理工程安全评价体系, 设计出具有“本质安全”特征的VOCs治理工程。

“在对VOCs治理工程事故统计与分析后,我们发现,由人为操作失误印发的事故占比近70%。”解强指出,但同时,目前可依据的工程规范还未覆盖所有的VOCs治理技术,而且一些缺乏管理和运维VOCs治理设施专业人才的企业,很难要求其人工操作永不出错。

因而,解强建议,应转换思路,变“事后处理”为“事前预防”, 在VOCs治理工程的设计阶段,应用研究构建的VOCs治理工程安全评价体系即研发设备、设施或生产技术工艺时,应设计其含有的、内在的、能够从根本上防止事故发生的功能。使操作者即使操作失误也不会受到伤害或发生其他事故;在设备、设施或生产技术工艺发生故障时, 能暂时维持正常工作或自动转变为安全状态。

会议中,中华环保联合会、中国技术经济学会联合发布了有机废气处置团体标准——《质量分级及“领跑者”评价要求 蓄热式焚烧装置(RTO)》标准文本并征求意见,与会专家探讨了优化RTO等燃烧法治理设施的安全、高效低碳、节能降耗等话题。

标准起草单位之一的无锡爱德旺斯科技有限公司相关负责人翁路露解读了团体标准的新亮点。他表示,“标准中以‘能效’这一指标替代了过往的‘温度’指标来评价处理效果,可以科学地衡量处理效果。” 翁路露称,新指标的思路是收集挥发性有机物燃烧法处理过程中产生的热量,“再循环”利用于有机废气处理,从而实现低碳环保。

根据粗略测算,对于一台24小时运行的蓄热式焚烧装置(RTO)来说,相关指标如果能提升5%,一年就可以为一个单位省下100余万元的费用,而原本这一笔费用需要购买相应立方米的天然气来对有机废气进行处理,起到了节能减碳和节约成本的双重效益。

来源:中国环境

2024-03-25