活性炭吸附箱的燃爆原因及預(yù)防

一、活性炭吸附箱燃爆的原因

氣溫較高的情況下，工況復(fù)雜的廢氣經(jīng)過活性炭處理過程中發(fā)熱。由于活性炭長(zhǎng)時(shí)間未更換，灰分較高，床層散熱較差，不利于對(duì)流散熱。致使熱量在床層中積聚，在其中形成局部熱點(diǎn)。導(dǎo)致其溫度達(dá)到活性炭的自燃點(diǎn)或溫度達(dá)到了混合有機(jī)物氣體的閃點(diǎn)。同時(shí)部分空氣進(jìn)入廢氣中與可燃物形成爆炸性混合氣體，最終導(dǎo)致了事故的發(fā)生。當(dāng)然靜電也是一個(gè)可能的點(diǎn)燃源。

由于活性炭吸附是放熱過程，有機(jī)物的吸附和氧化會(huì)釋放出大量的熱量。對(duì)于某些種類成分復(fù)雜的化合物炭表面上的吸附和反應(yīng)會(huì)釋放出大量的熱量，尤其是如果廢氣中的化學(xué)品濃度很高時(shí)。其放熱過程能否達(dá)到著火點(diǎn)取決于最終的熱量平衡，即能否及時(shí)地將熱量移走。

而在吸附過程中，熱移出的方式主要靠對(duì)流。對(duì)流不利（風(fēng)量較?。┑臅r(shí)候，熱量累計(jì)，碳床中的溫度將升高到其著火溫度，從而導(dǎo)致活性炭自燃或點(diǎn)燃可燃廢氣混合物。

通過對(duì)多起活性炭吸附裝置燃爆事故的分析，可以總結(jié)出以下幾個(gè)共同特點(diǎn)：

事故容易發(fā)生在夏季高溫天氣：高溫環(huán)境下，活性炭床層散熱性能下降，熱量更容易積聚，增加了燃爆風(fēng)險(xiǎn)。

活性炭長(zhǎng)期未更換：長(zhǎng)時(shí)間未更換的活性炭吸附罐中積累了大量灰分和雜質(zhì)，床層散熱性能進(jìn)一步下降。

廢氣成分復(fù)雜且濃度波動(dòng)大：廢氣成分復(fù)雜，含有多種化學(xué)物質(zhì)，且濃度波動(dòng)較大，增加了不相容反應(yīng)和熱積聚的風(fēng)險(xiǎn)。

低工況下廢氣量減少：在低工況時(shí)，廢氣量減少，部分空氣直接進(jìn)入廢氣中，形成爆炸性混合氣體。

二、預(yù)防建議

當(dāng)我們了解了活性炭吸附裝置的風(fēng)險(xiǎn)以后，可以根據(jù)實(shí)際情況，有的放矢，采取一些針對(duì)性的措施。

總的來說還是從阻止形成燃燒三要素的角度出發(fā)，從源頭設(shè)計(jì)，工程和管理措施上去發(fā)力，最終還是可以將吸附裝置的風(fēng)險(xiǎn)降到可接受范圍內(nèi)的。

以下是一些建議措施：

①對(duì)于會(huì)產(chǎn)生高濃度有機(jī)廢氣的反應(yīng)罐、貯罐、過濾器等設(shè)備，為避免與氧氣形成爆炸性混合物，最好采用氮封系統(tǒng)保護(hù)，并以正壓輸送方式輸送到廢氣總管。

②確保有機(jī)廢氣的冷凝裝置滿足生產(chǎn)負(fù)荷，所有的廢氣組分必須經(jīng)過有效的冷凝處理，降低有機(jī)氣體濃度。不相容的廢氣應(yīng)單獨(dú)預(yù)處理后再排入吸附罐中吸附處理。

③活性炭選材：使用點(diǎn)火溫度高，灰分低的活性炭作為吸附材料。

④條件允許的話對(duì)吸附裝置進(jìn)行降溫。

⑤定期檢查處理裝置、廢氣管路是否有不完整漏風(fēng)的情況，要保證管路不漏氣。

⑥吸附處理裝置前的廢氣管路安裝管路阻火器（阻爆轟型）；管路上（分段）安裝泄爆片，廢氣緩沖罐上安裝泄爆板，泄爆板要有固定裝置。

⑦吸附裝置內(nèi)安裝噴淋滅火裝置，用來撲滅初期火災(zāi)（或者直接加裝自來水管路）手動(dòng)或自動(dòng)開啟。

⑧在吸附床層安裝溫度探頭，監(jiān)測(cè)活性炭層的溫度發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)處置。

⑨應(yīng)急反應(yīng)與人員培訓(xùn)。培訓(xùn)人員發(fā)生火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急處置能力，要能及時(shí)撲滅吸附處理裝置的火災(zāi)，防止火災(zāi)蔓延。

⑩ 強(qiáng)化監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)：引入先進(jìn)的氣體檢測(cè)儀器，如紅外熱成像儀、可燃?xì)怏w濃度探測(cè)器等，對(duì)活性炭吸附箱及周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)溫度異?；蚩扇?xì)怏w濃度超標(biāo)，立即觸發(fā)警報(bào)，并自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

? 周期性檢測(cè)與維護(hù)：制定并執(zhí)行嚴(yán)格的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，包括但不限于活性炭的定期更換、管路清洗、阻火器與泄爆裝置的維護(hù)檢查等，確保所有安全設(shè)施處于良好狀態(tài)。同時(shí)，定期對(duì)活性炭的吸附效能進(jìn)行評(píng)估，適時(shí)調(diào)整或更換以確保處理效率。

? 增設(shè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)：在活性炭吸附箱及上下游設(shè)備間設(shè)置安全聯(lián)鎖，當(dāng)檢測(cè)到溫度、壓力或可燃?xì)怏w濃度等參數(shù)超出安全范圍時(shí)，自動(dòng)切斷相關(guān)設(shè)備的進(jìn)出口閥門，阻止危險(xiǎn)氣體的進(jìn)一步流通，降低事故擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)。

? 優(yōu)化廢氣處理流程：根據(jù)廢氣成分及濃度的不同，優(yōu)化預(yù)處理步驟，如增加預(yù)洗滌、吸附劑的預(yù)涂覆等工藝，以減輕活性炭吸附箱的負(fù)擔(dān)，并減少爆炸性混合氣體的形成。

? 應(yīng)急演練與復(fù)盤分析：定期組織應(yīng)急演練，模擬活性炭吸附箱燃爆等突發(fā)事件，檢驗(yàn)應(yīng)急預(yù)案的可行性和有效性，提升員工應(yīng)急響應(yīng)能力。同時(shí)，對(duì)每次事故進(jìn)行復(fù)盤分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷完善預(yù)防和控制措施。

通過上述多維度、全方位的預(yù)防措施，可以有效降低活性炭吸附裝置發(fā)生燃爆事故的風(fēng)險(xiǎn)，保障生產(chǎn)安全和環(huán)境健康。

來源：環(huán)保