银法甲醛尾气的安全性研究

2018-11-02曹大伟

江西化工 2018年5期

张军曹大伟

(常州乔尔塑料有限公司，江苏常州 213373)

甲醛是重要的有机化工基础原料，是甲醇最重要的衍生物产品之一，甲醛的用途十分广泛，主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等，也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。目前甲醛的生产均采用甲醇为原料，随着甲醛工业生产的不断扩大和甲醛产品的深入研究，其生产工艺的日渐完善，对甲醛生产设备的要求也在不断提高。工业甲醛生产是典型的有机合成工艺，在我国已有近五十年的历史。我国的甲醛生产技术无论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利用方面都已有了长足的进步，其主要技术经济指标已达到国际上同类生产工艺先进水平[1]。

1 甲醛行业的安全趋势

随着人们安全环保意识增强及社会舆论的监督力度加大，国家对危险化学品企业的安全环保要求越来越强，特别是在发生了连云港聚鑫生物科技有限公司“12·9”重大爆炸事故后，江苏省安监局下发了《关于开展危化品企业本质安全诊断治理专项行动》通知，要求企业诊断治理重大生产安全事故隐患；诊断治理在役生产装置、储存设施安全设施设计存在的突出问题；诊断治理在役生产装置、储存设施自动化控制系统以及安全仪表系统存在的突出问题。那么对于甲醛生产中甲醛尾气的安全性认识及对策显得尤为迫切。

2 甲醛尾气处理的安全现状

目前甲醛尾气的处理主要从三个方面进行：

⑴硬件措施：

①焚烧炉膛装有爆破片，起到爆炸冲击能量快速泄掉作用；

②进焚烧炉之前装有阻火器、水封槽，防止火焰回到管道内；

③对于卧式炉配备烟道气氧含量分析仪，保证氧含量过量充分燃烧；

④对于卧式炉配备炉膛送风机及抽风机，保证炉膛负压以免火焰外泄；

⑤对于卧式炉配备自动点火装置和火焰检测装置，保证点火安全和运行安全。

⑵软件措施：

①焚烧炉点火之前开尾气离心风机置换半个小时，用测爆仪检测合格后开始点火；

②允许操作者有根据实际情况立即停主罗茨风机的权利。

⑶尾气成分控制措施：

①保持甲醇的平衡浓度在88%以上；

②保持过热温度在102℃以上；

③控制氧化温度在630℃-650℃之间，并设置此温度与主罗茨风机联锁，防止氧化温度过高使催化银层受到破坏。

3 银法甲醛尾气的安全特性

银法甲醛尾气及组成详见表1。惰性气体有3.8%的CO2，75.08%的N2，1.5%的H2O，由于尾气中含有80.38%的惰性气体，那么这些惰性气体有缩小氢气爆炸极限的范围作用。

表1 银法甲醛尾气组成

甲醛尾气由3.8% CO2+75.08% N2+1.5% H2O=80.38%的惰性气体，18.5% H2+0.1% CO+0.1% CH4+0.1% CH3OH+0.02% HCHO=18.92%的可燃气，0.7%的氧气组成。图1为可燃气体的爆炸极限图，惰性气体/可燃气体=4.25，由此图查的尾气的爆炸极限为24%-77%，对于纯氢气的爆炸极限4.1%-75.6%有明显的缩小作用。同时由于尾气中的氧含量为0.7%，根据此图0.7%<5%，甲醛尾气不在24%-77%的爆炸范围内。