医药化⼯RTO系统设计、运⾏经验、常见问题及解决办法 近⼏年，随着环保整治的⼒度越来越⼤，有机废⽓排放标准的不断提⾼，环保整治提升⼯作的⼤⼒推⾏，化⼯、医药以及汽车喷漆⾏业对有机废⽓的处理投⼊不断增⼤。由于医药⾏业尾⽓成分复杂选⽤设备困难，⽽蓄热式氧化炉（RTO）对尾⽓成分适应性强，能够有效地处理VOC以及废⽓异味，总体净化效率⾼，⽤三塔式RTO炉进⾏净化处理，净化效率通常可达98%以上，能达到废⽓排放标准，因⽽得到了⼴泛使⽤。 但由于各种缺陷原因造成系统运⾏不稳定，存在安全隐患，⽽且设备维护成本⾼。为此如何提⾼RTO废⽓处理系统运⾏的稳定性，降低设备维护成本，是每个选⽤RTO废⽓处理系统企业必须要⾯对的问题。作者根据⼗多年从事的RTO废⽓处理系统设计、使⽤、改造的经验，总结出存在的问题以及相应的解决⽅案。
1、系统主要存在的问题
RTO废⽓处理系统是⼀项系统⼯程，必须从整体考虑，从头到尾⼀起设计，才能得到总体效果，如果⼀个环节出现问题，就会影响系统运⾏的稳定性。⽽企业都是逐步发展起来的，⼯艺设计只局限于当时的标准，随着时间的推移，标准的提⾼，系统的问题逐渐显露出来。
(1)废⽓采集系统的不合理
系统进⽓预处理不充分，废⽓进⽓不分类，如卤素废⽓企业早期未作处理，⽆机酸尾⽓处理不彻底，直接进⼊RTO。⼤量的酸⽓造成焚烧炉设备的腐蚀及配套设施的腐蚀，还造成焚烧后烟囱冒⽩烟现象。废⽓焚烧后⽣成的强酸对RTO焚烧炉会造成⽐较严重的腐蚀。废⽓中的有机物焚烧后产⽣的有机盐冷却后的结晶体，残留在RTO蓄热室底部及排烟管道的管壁上，当废⽓切换时，还未处理的废⽓中的⽔汽、部分有机物（如甲醇等）被有机盐结晶体吸附，在下次排烟时该有机物被烟⽓带出，积存RTO蓄热室的底部，是造成RTO去除率下降、⽕灾隐患的原因，影响设备正常运⾏。燃烧产⽣的⼆噁英，导致尾⽓排放达不到要求。
(2)有机废⽓浓度及氧含量缺少有效控制
真空系统冷凝不充分，真空排⽓未经冷凝处理，⼤量有机⽓体排出，各车间⽀管没有相应控制措施，直接进⼊废⽓总管。有机废⽓浓度偏⾼，造成炉内温度超⾼，引起RTO炉膛⾼温报警，当有机废⽓浓度超过爆炸极限时，废⽓直接从RTO旁路排空，⾼浓度废⽓与⾼温尾⽓混合造成爆炸事故，爆炸导致进⽓管道着⽕或管道爆炸等事故，曾有发⽣。另⼀⽅⾯，有机废⽓中氧含量缺少有效控制，特别是⼀些⽼车间，有机溶剂未经氮⽓保护，直接进⼊到废⽓系统，造成有机废⽓氧含量⾼，⽓体爆炸的风险增加，降低了系统运⾏的稳定性。进⽓量不稳定，忽⼤忽⼩，也是导致运⾏不稳定的因素。
(3)系统选材⽋合理
如燃烧尾⽓出⼝管道选⽤了不锈钢304材质，导致腐蚀穿孔，⽽影响运⾏。烟囱、洗涤塔选⽤了PP材质，导致⽼化，后处理急冷碱洗塔选⽤了玻璃钢，引起碱对玻璃钢的腐蚀。切换阀门、反吹阀门采⽤304不锈钢材质，导致腐蚀泄漏⽽影响运⾏，增加了维护成本。 (4)安全装置不⾜
因安全装置不⾜，安全事故也有发⽣，某企业废⽓总管采⽤⾮⾦属材质，引起静电积聚，导致起⽕、爆炸事故。有些企业主管不设防爆⽚、阻⽕器等，对主管安全性缺少保障。LEL保护装置缺失或安装距离不⾜达不到效果，存在安全隐患。
2、采取的改进措施
(1)废⽓采集系统的改进
针对各种腐蚀性⽓体进⼊RTO造成设备腐蚀的问题，我们⾸先对车间废⽓进⾏分类：根据车间废⽓的成分，把它分成有机废⽓，⽆机废⽓及卤素废⽓三类。各车间废⽓管相应改造成三根废⽓总管，对三种废⽓进⾏三种不同的处理⽅式，把不宜进⼊RTO系统处理的废⽓分离出去，只留有机废⽓进⼊RTO处理系统。并对有机废⽓的浓度降低进⾏有效处理。取得了很好的效果，设备维修次数减少，运⾏稳定性提⾼。卤素废⽓各产⽓点经深冷后，统⼀进⼊卤素废⽓总管，最终进⼊活性炭或树脂的卤素废⽓处理装置，处理后溶剂回收，⽓体达标排放，不进⼊RTO系统。这样就避免了因卤素废⽓燃
⼊活性炭或树脂的卤素废⽓处理装置，处理后溶剂回收，⽓体达标排放，不进⼊RTO系统。这样就避免了因卤素废⽓燃烧后产⽣强酸对设备的腐蚀，以及避免产⽣⼆噁英。⽆机废⽓各产⽓点统⼀汇总到车间⽆机废⽓总管，经⼆级洗涤塔碱⽔洗涤后，进⼊⽆机废⽓总管，再作进⼀步处理达标排放，不进⼊RTO系统，避免对RTO设备的腐蚀。有机废⽓各产⽓点经深冷后，统⼀汇总到车间有机废⽓总管，真空泵的排⽓还得进⾏⼀次深冷后，才能进⼊车间有机废⽓总管，每个车间的有机废⽓经⼆级洗涤塔碱⽔洗涤，这样最⼤限度地降低有机废⽓的浓度，再进⼊⼚区有机废⽓总管，去RTO系统处理。
(2)有机废⽓浓度及氧含量的控制
对产⽓点有机废⽓浓度进⾏控制，常压、微正压的反应釜、贮罐、离⼼机等设备进⾏供氮保护，以降低有机废⽓的蒸发，有机废⽓经泄氮阀或呼吸阀排出，降低废⽓的排出量及废⽓中的氧含量。真空常态下⼯作的设备，真空泵的排⽓还得进⾏⼀次深冷处理，以降低有机废⽓的浓度。这样就降低了有机废⽓的浓度及⽓体的氧含量，为安全稳定运⾏提供保障。同时对各车间有机废⽓进⼊⼚区总管的风量压⼒等控制进⾏改进。稳定进⽓量，采⽤变频风机，风机与进风管内压⼒联锁，保证了废⽓量的稳定性。
(3)系统材料选择的改进
原废⽓进⽓预处理洗涤塔采⽤PP材质，后处理⼆级吸收塔采⽤PP材质、烟囱采⽤PP材质，设备易⽼
化、焊缝易开裂，曾进⾏修理和更换。后来预处理洗涤塔、后处理⼆级吸收塔改⽤PPH缠绕式旋流塔，提⾼了抗⽼化性能，减少了焊缝并提⾼焊接的可靠性。烟囱改⽤碳钢内衬耐⾼温、耐腐蚀材料提⾼使⽤寿命。炉膛出⼝的排烟风管由不锈钢304材质改为双相不锈钢2507材质，反吹风管采⽤双相不锈钢2507材质制作。切换阀门、反吹阀门采⽤双相不锈钢2205材质，提⾼了设备抗腐蚀性能。后处理急冷塔改⽤碳钢内衬花岗岩材质，避免了碱对玻璃钢的腐蚀。RTO炉栅、锚固件等炉内外露⾦属件均采⽤2205不锈钢材质，并进⾏耐⾼温防腐浇筑（专利技术）处理。经过改进的RTO防腐技术较⽬前常规的RTO炉体，可以增加使⽤年限。因设备材质问题维修已避免，设备运⾏稳定。
(4)燃烧系统的改善
改⽤了清洁能源天然⽓作为燃料，更换了燃烧器，避免了燃烧器积碳堵塞的风险，并降低了燃料成本。⾃2013年改⽤天然⽓，燃烧器⾄今运⾏稳定，没有因故障⽽修理。建议采⽤美国Maxon品牌的⼯业燃烧器，可进⾏连续⽐例调节（调节范围约30:1），具有⾼压点⽕器、⽐例调节、阀燃料⾃动切断、UV⽕焰探测器。燃料和助燃空⽓同步变化，稳定燃烧。UV⽕焰探测器时刻对燃烧器⽕焰进⾏感应，正常燃烧时，⽕焰信号显⽰；燃烧⽕焰熄灭时，供燃料管路电磁阀⾃动关闭切断燃料，起到安全保护作⽤。
(5)系统安全装置的改进
①各⽀管进⼊总管安全装置的改进
对各⽀路废⽓进⼊总管，设置安全控制装置，建议改进措施如下：在⽀管上设置氧含量、温度、压⼒传感器，旁通接蒸汽和放空，当氧含量、温度、压⼒只要有⼀个超限，连锁关闭进总管阀门，打开紧急放空阀和蒸汽灭⽕阀，对⽀管进⾏有效保护。
卤素管②废⽓总管的改进
废⽓总管的材料采⽤不锈钢制作，⼀⽅⾯可以导电消除静电积集，还可以提⾼耐腐蚀性能。同时有相应的防爆装置，在⼀定间隔距离内设置泄爆⼝，并加装泄爆⽚，超压时可保护管道的安全。总管还设置了阻⽕器，以免发⽣⽕灾事故时，回⽕进⼊总管。主管设置LEL保护和系统旁路，保证RTO设备运⾏安全。RTO进⼝前，总管道设置两级VOC浓度检测仪，⼀级VOC浓度检测仪Ⅰ（包含两个VOC浓度仪）安装位置应根据现场实际情况设置于距RTO进⼝的适当位置，具体距离应以废⽓的流速及仪表、阀门的反应时间计算所得。若现场距离不⾜，可将管道来回布置，以增加废⽓在管内的停留时间，保证⼤于仪表的响应时间和阀门的执⾏时间之和。当VOC浓度仪Ⅰ检测到废⽓浓度超过25%LEL时，切断阀关闭，紧急排放阀打开，此时RTO由新风阀补⼊新风进⼊待机模式，从⽽保证⾼浓度危险废⽓⽆法进⼊RTO。当VOC浓度仪Ⅱ检测到废⽓浓度超过设计值时，稀释阀打开从⽽保证进⼊RTO的废⽓浓度不超标，保证安全运⾏。
③泄压、阻⽕装置的完善
废⽓总管、进⽓缓冲罐和焚烧炉炉膛顶部设置泄爆⼝，泄爆⾯积和管径要通过计算且泄爆⼝为所在设备的上部，不得侧⾯泄放。废⽓进⼊前级碱洗塔前必须设置阻⽕器，且阻⽕器必须有蒸汽反吹扫和排液功能。
3、提⾼去除率及节能措施
为了减少炉底部结晶盐对废⽓中有机物的吸附造成去除率下降的影响，可在反吹风机前加装蒸汽换热器，使反吹时将吸附在炉底的有机物进⾏返烧处理，提⾼去除率。在烟⽓出⼝加装换热器，进⾏余热利⽤，热⽔⽤于加热污泥⼲燥等，提⾼热利⽤率，达到节能⽬的。控制系统废⽓浓度≥1350ppm时，系统可维持⾃燃，达到最佳节能效果。
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