揮發(fā)性有機化合物（Volatile Organic Compounds，簡稱 VOCs）通常是指沸點低于 250℃的化學物質，是最常見的一種大氣污染物。VOCs 主要來自醫(yī)藥、石油、化工、噴涂等領域排放的有機溶劑廢氣。它包含有烷烴、酮類、酯類、酚類、醛類、胺類、氰類等等。VOCs 在光氧化反應下，極易形成二次有機物氣溶膠，導致酸雨、 霾、光化學煙霧等一系列環(huán)境問題。隨著環(huán)保整治的力度越來越大，有機廢氣排放標準的不斷提高，環(huán)保整治提升工作的大力推行，化工、醫(yī)藥以及汽車噴漆行業(yè)對有機廢氣的處理投入不斷增大。由于醫(yī)藥行業(yè)尾氣成分復雜選用設備困難，而蓄熱式氧化爐（RTO）對尾氣成分適應性強，能夠有效地處理VOC以及廢氣異味，總體凈化效率高，能達到廢氣排放標準，因而得到了廣泛使用。

然而，在實際運行中，由于各種缺陷造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，存在安全隱患，而且設備維護成本高。部分企業(yè)和供應商僅考慮系統(tǒng)的凈化效率和能耗，而忽視了系統(tǒng)的安全性設計，導致RTO系統(tǒng)運行過程中時有安全事故發(fā)生。本文依據(jù)規(guī)范要求并結合工程經(jīng)驗從有機廢氣產生、系統(tǒng)處理流程設計、廢氣輸送管道設計、系統(tǒng)安全設計、RTO系統(tǒng)主體設計等幾個方面提出了以下幾點分析和建議，供大家參考。

1醫(yī)藥行業(yè)揮發(fā)性有機廢氣特點

    醫(yī)藥化工行業(yè)廢氣具有成分復雜，濃度波動性大等特點。

1.1生產工藝環(huán)節(jié)

醫(yī)藥化工企業(yè)在投料、反應以及回收、離心過濾、烘干等生產工序的各個環(huán)節(jié)中會產生揮發(fā)性有機廢氣。

    1.2 存儲運輸環(huán)節(jié)

醫(yī)藥化工生產時，需要將大量化工原料通過槽車向儲罐中輸入有機溶劑，這些有機溶劑會直接生成廢氣，并通過儲罐頂部排氣管向外排放。此外，醫(yī)藥品大多是液態(tài)下存儲，揮發(fā)性會讓整個儲罐充滿 VOCs。

    1.3 固液堆場廢氣

醫(yī)藥化工區(qū)會建設有專門的收集處理醫(yī)藥生產過程中產生的固廢、污水等。在固液堆場周圍，如曝氣池、污泥濃縮池、調節(jié)池等容易產生濃度較高的 VOCs，且此處的 VOCs 具有散發(fā)點多、無組織排放的特點。

2系統(tǒng)處理流程設計

在選擇工藝的過程中，應根據(jù)廢氣成分、特點等進行合理的設計，一般流程為廢氣收集、預處理、RTO焚燒、后處理及排放，如廢氣成分含有鹵素，一般工藝流程如下：

3廢氣輸送管道

    1.1系統(tǒng)風量設計

醫(yī)藥廢氣生成后經(jīng)生產車間冷凝，回收其中的部分有機溶劑，通過排風機進入輸送管道，排風機風量及壓頭的選取應能保證VOCs濃度低于最易爆組分或混合物爆炸下限的25%。

    1.2 生產車間輸送系統(tǒng)設計

    醫(yī)藥化工行業(yè)通常是間歇式生產，廢氣排放氣量波動性較大，建議生產車間輸送風機采用變頻控制，輸送風機前端設置壓力檢測點，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況設置壓力參數(shù)，與車間輸送風機聯(lián)鎖變頻控制，維持車間支管段內壓力穩(wěn)定。

    1.3 系統(tǒng)管道設計

    盡量使廢氣輸送管道整體宜呈微負壓狀態(tài)，可有效避免各管道內廢氣泄露、相互串氣的風險。因此，廢氣輸送管道需要做風壓平衡計算，確保管道呈微負壓狀態(tài)。

4預處理設計

    根據(jù)廢氣成分及特點進行預處理設計，例如通過提高廢氣溫度可避免氣體冷凝對管道及設備產生腐蝕；通過設置噴淋塔可除去廢氣中的無機酸堿氣體，避免對設備產生腐蝕及堵塞問題；通過設置干式過濾器可去除顆粒，避免堵塞撞擊蓄熱體等。

5 系統(tǒng)選材

    根據(jù)廢氣成分及特點對系統(tǒng)使用材料進行合理設計，如選材不當，將會導致系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的腐蝕問題，如廢氣來源中含有Cl或S等元素，廢氣經(jīng)過RTO焚燒之后會產生酸性氣體、硫化物、Cl-、鹽等。蓄熱陶瓷體由于質量較大，支撐件通常要承受較大的應力腐蝕，如廢氣中有殘留的Cl-、酸性氣體等，對設備本體、管道、RTO下室體及閥門易產生較大腐蝕，系統(tǒng)難以穩(wěn)定、有效運行。

6系統(tǒng)安全設計

    1.1 管道排凝及防靜電設計

    醫(yī)藥生產車間預凈化一般會設置有冷凝和噴淋系統(tǒng)，廢氣輸送管道的拐點和低點會有積液凝聚，夏季積液揮發(fā)可能引發(fā)VOCs濃度超爆炸下限的風險，冬季積液凍結則可能造成管道損壞引發(fā)廢氣泄露的風險。因此，廢氣輸送管道應依據(jù)《石油化工金屬管道布置設計規(guī)范》要求，在管道拐角和低點設置排凝點，定期排凝，避免管道內積液現(xiàn)象的產生。廢氣輸送管道一般距離較長、管線復雜，氣體流速較快，管道內會有靜電產生，如靜電大量積聚，會引發(fā)爆炸等安全事故。因此，廢氣輸送管道建議采用金屬管道，并依據(jù)《石油化工靜電接地設計規(guī)范》要求，做好管道法蘭跨接和靜電接地。

    1.2 壓力泄放及阻火器設計

各生產車間出口管道上設置阻火器，避免爆炸事故擴散到各生產車間，并在廢氣輸送管道的關鍵位置設置泄爆口，保證整個系統(tǒng)能夠及時、有效的泄爆。同時，廢氣輸送管道與RTO主體對接位置需設置阻火器，防止并阻斷RTO系統(tǒng)回火。

    1.3 氣體濃度檢測設計

主管設置LEL保護和系統(tǒng)旁路，保證RTO設備運行安全。RTO進口前，總管道設置兩級VOC濃度檢測儀，一級VOC濃度檢測儀安裝位置應根據(jù)現(xiàn)場實際情況設置于距RTO進口的適當位置，具體距離應以廢氣的流速及儀表、閥門的反應時間計算所得。若現(xiàn)場距離不足，可將管道來回布置或設置緩沖裝置，以增加廢氣在管道中的停留時間，保證大于儀表響應時間和閥門執(zhí)行時間之和。當二級VOC濃度儀檢測到廢氣濃度超過設定值時，切斷閥關閉，緊急排放閥打開，此時RTO由新風閥補入新風進入待機模式，從而保證高濃度危險廢氣無法進入RTO。當一級VOC濃度檢測到廢氣濃度超過設計值時，稀釋閥打開從而保證進入RTO的廢氣濃度不超標，保證安全運行。

    1.4 RTO超溫超壓泄放設計

    通過合理的設計泄爆口及高溫閥，可以將壓力及多余熱量進行泄放，避免產生爆炸的風險，有效的保護設備及管道。

    1.5 CDA緩沖罐及UPS電源設計

RTO系統(tǒng)突然斷電，其控制界面各關鍵節(jié)點無法實時反饋，閥門無法切換，存在廢氣燃燒及爆炸風險，因此RTO系統(tǒng)需要設置UPS備用電源及壓縮空氣儲罐。

    1.6 在線清洗裝置

    廢氣中有機物焚燒后產生的有機鹽冷卻后會形成結晶體，殘留在RTO蓄熱室底部及排煙管道的管壁上，廢氣切換時，未處理廢氣中的水汽、部分有機物（如甲醇等）被有機鹽結晶體吸附后會直接排入大氣，以上都會造成廢氣處理效率下降，同時也會影響設備正常運行，此外還可能引發(fā)火災風險。可通過在線清洗裝置進行定期處理，提高系統(tǒng)處理效率及降低火災隱患。

    醫(yī)藥化工行業(yè)在有機廢氣治理的過程中，需要科學應用RTO設備，制定完善的應用方案，發(fā)揮其在有機廢氣治理中的應用價值。在充分了解有機廢氣排放特征的基礎上，確保RTO 進口有機物的濃度低于爆炸極限下限的25%，并做好安全設計工作，提高設備運行安全性與穩(wěn)定性。