VOCs治理工艺与装置安全问题探讨

徐珍 徐亮 朱礼旺 茆政杰

摘 要 VOCs治理装置的安全问题已经引起政府相关管理部门和企业的高度重视，对现有各类工艺技术的安全性进行简要分析基础上，建议采用治理工艺和装置不仅要环保达标，同时要进行安全方面的论证分析、评价、验收，对所实施项目的各环节逐一排查可能存在的安全隐患，避免出现安全事故的发生。

关键词 挥发性有机物（VOCs）;治理工艺;安全

前言

近年来，VOCs治理行业发展迅猛，但由于污染排放具有成分混杂、污染源分布广、排放不连续等特点，而且相对粉尘颗粒物、SO2、NOX污染的治理，治理措施更复杂。为此，众多学者、专家探讨如何提高处理效率、先进技术与装置的研究开发等等，但是现有VOCs治理设施在具体实施过程中，仍然出现很多问题。本文旨在探讨现有治理工艺和装置的安全问题，以提高工艺技术和装备制造水平，科学合理、安全有效地推进挥发性有机物的污染治理工作。

1VOCs治理设施的安全问题引起政府和企业的关注

VOCs治理技术与装置，同其他除尘、脱硫等大气污染控制设备相比，工艺技术相对复杂，很多VOCs中含有剧毒、易燃、易爆的有机污染物成分。近年来，VOCs治理行业快速发展，出现了很多安全问题，甚至发生一些起火、爆炸等事故。对政府和排污企业而言，往往只是单方面重视了环保是否达标问题，容易忽视其存在的安全隐患。

环保设施的安全运行既涉及环保监管，也事关安全生产，政府对企业的监管，安全与环保不可分割[1]。近些年，国家对关涉环境治理领域的重大安全生产事故的追责结果，已一再表明，任何一方想完全撇清自己的责任都是不可能也不允许的[2]。

在企业日常管理方面，要重视废气处理系统的功能维护，同时做好各废气吸入点的浓度监测和预处理，并做好紧急事故发生的应急预案。在实施VOCs废气处理的同时，要着重对系统安全性进行分析，确保系统的安全保障性，对设备隐患进行加强处理，从根本上预防火灾、爆炸、产生二次危险物等事故的发生。

2VOCs治理工艺的安全分析

下面对已有各类处理工艺加以简要分析，重点讨论有关安全问题。①热氧化法特别是RTO处理工艺中，当有机废气排放浓度出现波动、较大范围变化时，废气浓度达到爆炸限，常常是发生爆炸事故的主要原因[3]。②活性炭吸附处理工艺中，主要是以颗粒碳或蜂窝碳为吸附剂，为保证生产连续一般为两个吸附床交换使用，若更换周期较长，容易出现活性炭吸附热的积蓄，在一定温度下可发生自燃[4]。③静电除油雾、低温等离子处理工艺中[5]，废气本身或处理系统积累的有机物浓度高，达到了被净化物质（或混合物）的爆炸极限值，发生火花放电时造成起火或设备爆炸。④UV光氧和臭氧氧化工艺中，在安全方面不仅应该注意是否存在尾气臭氧浓度超标问题，不能在防爆区域随意安放臭氧发生器、光氧电源及其电控单元，必须安放需要防爆、隔爆措施。特别强调，臭氧发生器应该防置在远处非防爆区域的设备间内，通过专门管道输送到氧化塔内;而且在工艺和装置的设计中，必须重视臭氧尾气问题，提高臭氧等利用率减少尾气排放，或增加工艺自动化环节，监控污染物实现臭氧用量自动调节。⑤常温催化氧化工艺是近年来快速发展的新技术，包括UV光氧催化氧化、臭氧催化氧化、等离子体催化氧化等，对这些新工艺一定要从环保和安全两方面进行评价，特别需要重视催化剂是否存在燃烧、爆炸、危险固体废弃物等问题。通过以上分析，可以看出，在选择VOCs污染治理工艺方案时，一定要依据污染物性质、污染排放及其场所特点、各工艺的工作机理，对拟采用工艺和装置进行环保和安全两方面进行分析、评价，各环节逐一排查可能存在的安全隐患，避免出现安全事故的发生。

3VOCs治理设施安全运行的建議措施

设计或选择治理工艺时，在环保达标的前提下，充分考虑污染物质成分和排放特点，如果属于混有易燃易爆物质，一定要稀释到低于爆炸限的浓度以下，并要考虑氧气含量的变化;如果混有油雾、漆雾颗粒等，做好前处理。运用HAZOP等手段分析工艺的安全性，杜绝安全隐患。在废气的收集、输送过程中，做好安全方面的考虑，如控制风速、消除静电、设置阻火阀、防止泄露等措施。

如果治理设施需要安放在防爆区域，包括风机、水泵、仪表、电控等设备务必须选择符合安全标准的产品;或将存在危险因素的设备防置在隔爆箱体内。

装置最大限度地提高自动化程度，减少由于人为操作，避免由于操作不当引起安全事故。设备运行状态需要监控，故障及时报警并安全联动等。

装置安装、调试后，应环保安全协调联合验收。特别是在交付运行前的调试期间，务必落实各项安全措施[7]。

综上，VOCs治理装置的安全问题已经引起政府相关管理部门和企业的高度重视，文中对现有各类工艺技术的安全性进行简要分析，建议采用治理工艺和装置不仅要环保达标，同时要进行安全方面的论证分析、评价、验收，对所实施项目的各环节逐一排查可能存在的安全隐患，避免出现安全事故的发生。

参考文献

[1] 李青.安全监管与环境监管如何联动[N].中国环境报，2020-6-11 （008）.

[2] 贺震.环境治理领域的安全工作怎么抓？[J].中国生态文明，2020 （2）：67.

[3] 王竹槽.化工废气RTO净化系统爆炸原因分析[J].广州化学，2017 （3）：68-42.

[4] 李卫华.活性炭吸附有机废气处理装置火灾的工艺安全分析及对策[J].化工安全与环境，2015（27）：96.

[5] 刘衍棋.提高电捕焦油器安全生产运行的措施[J].工业安全与环保，2015，41（7）：12-14.

[6] 刘彦杰，邢立兵，何丙元，等.爆炸性危险场所用电气设备的安全隐患及控制措施[J].电气开关，2012（3）：13-17.

[7] 彭光强.PSSR在环保设施安全评估上的应用[J].石油化工安全环保技术，2019，35（3）：4-7.