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废气处理环保设施安全事故案例分析

废气处理环保设施安全事故案例分析SAVEELECTRICITY工业废

气种类繁多，主要包括有机废气、燃料废气、粉尘废气、酸雾废气、

油烟等。工业废气根据其排风量、温度、浓度及本身化学物理性质，

其治理方法各不相同，有机废气采用活性炭纤维有机废气净化器、催

化燃烧、RTO、低温低离子、光催化氧化等；酸碱废气采用酸碱中和

方法，酸碱废气净化塔；硅烷废气一般采用不锈钢硅烷燃烧塔处理；

恶臭废气处理一般采用生物除臭以及光催化氧化或者活性炭吸附等。

以VOCs治理为例，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。比如低温等离子装置电晕放电着

火问题；RTO装置爆炸问题；活性炭装置自燃以及危废处理问题。

1、低温等离子体处理VOCs事故案例

低温等离子体是通过电子束照射、电晕放电、介质阻挡放电、沿面放

电、辉光放电、孤光放电、微波放电、射频放电等方式产生的，而低

温等离子体处理VOCs电极结构形式主要为电晕放电和介质阻挡放电，

且两者放电的原理都是高压放电，在处理易燃易爆的挥发性有机物气

体及所处电气防爆区域使用，都极其危险。所以，原国家环保部2013

第31号文《挥发性有机物污染防治技术政策》第27条明确规定，使

用低温等离子技术要注意爆炸、火灾等安全因素。

依据：《挥发性有机物污染防治技术政策》

事故案例

2017年6月20日，天津某树脂有限公司在安装调试环保设备过程中，

发生一起爆炸事故，造成环保设备安装调试人员2人当场死亡、2人

受伤。

事故原因

合成树脂生产废气的排放环节主要有：

①原料投加及投料孔(处)若密闭性不好，原料投加过程将会发生逸漏，

逸漏出来的物质无组织挥发、扩散；

②聚合反应过程中未参与反应的原料和有机溶剂将以废气形式排出

反应釜，未参与反应的原料以及有机溶剂将从废气排放口处排出，有

组织挥发、扩散；

③产品及中间产品卸放时，若密闭性不好，或卸放过程自动化水平不

高，将会发生逸漏，逸漏出来的物质无组织挥发、扩散；

④原料和有机溶剂储存过程中发生泄漏，以及原料和溶剂储罐发生大、

小呼吸排气，作无组织挥发和扩散。由此可见未聚合的物料、溶剂的

不凝气及树脂粉尘均可能引起爆炸。

该树脂有限公司使用的低温等离子体废气处理设备，属于电晕放电，

其原理是当气体击穿后绝缘破坏，其内阻降低，放电迅速越过自持电

流区后便立即出现电极间电压减小的现象，并同时在电极周围产生昏

暗辉光。

图1事故现场现场图片

从事故调查结论可以看出，低温等离子体废气处理设备未采取浓

度高高联锁，当入口废气浓度达到爆炸下限时，设备尚可启动运行。

从事故现场照片可以看出，低温等离子体废气处理设备为常压设备，

在爆炸后顶盖完全掀起，侧门全部顶开，设备本体不能承受内部有机

气体或粉尘爆炸的超压，发生爆炸时设备本体严重破坏，伤及旁边正

在调试的工作人员，导致2人当场死亡、2人受伤。

安全建议

①在低温等离子体设备联锁方面，应设置入口总烃浓度高低报警和高

高联锁等措施；

②在低温等离子体装置运行操作方面，放电之前必须对反应器内的气

体用空气或惰性气体置换足够时间，待反应器内气体浓度低于爆炸下

限的25％时方可启动；

③在运行过程中必须对入口废气浓度进行在线监测，当进入反应器的

气体浓度达到或超过爆炸下限的25％时必须进行配风稀释。

2、RTO焚烧炉及事故案例

现在市场上对VOCs的大量处理工艺，例如膜分离、活性炭吸附、

高沸点溶液吸收、生物转化、冷凝回收和热力氧化等方法中，蓄热室

热力氧化炉(RTO)具有去除效率高、经济适用性强，且热能利用效率

比传统的直燃式氧化炉提高70%左右等优点，是目前企业解决VOCs

的有效手段。但因各企业情况的不同，RTO应用也存在局限性，在投

入生产使用时，由于操作失误、设备缺陷、设计处理风量过小、沉积

物清理不够及时、收集系统设计不合理等多种原因发生过生产安全事

故。

事故案例

江苏某化工企业RTO净化系统在2015年3月初和3月末两次发生爆

炸。事故没有造成人员伤亡，聚合物多元醇车间引风机损坏，现场仪

表烧毁，RTO部分装置损毁严重，直接经济损失达100余万元。

根据相关资料，该企业生产方式为间歇