低溫等離子體是通過電子束照射、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、沿面放電、輝光放電、孤光放電、微波放電、射頻放電等方式產(chǎn)生的，而低溫等離子體處理VOCs電極結(jié)構(gòu)形式主要為電暈放電和介質(zhì)阻擋放電，且兩者放電的原理都是高壓放電，在處理易燃易爆的揮發(fā)性有機物氣體及所處電氣防爆區(qū)域使用，都極其危險。所以，原國家環(huán)保部2013第31號文《揮發(fā)性有機物污染防治技術(shù)政策》第27條明確規(guī)定，使用低溫等離子技術(shù)要注意爆炸、火災(zāi)等安全因素。
事故案例：某樹脂有限公司在安裝調(diào)試環(huán)保設(shè)備過程中，發(fā)生一起爆炸事故，造成環(huán)保設(shè)備安裝調(diào)試人員2人當(dāng)場死亡、2人受傷。
VOCs溫等離子處理設(shè)備事故原因
合成樹脂生產(chǎn)廢氣的排放環(huán)節(jié)主要有：
①原料投加及投料孔(處)若密閉性不好，原料投加過程將會發(fā)生逸漏，逸漏出來的物質(zhì)無組織揮發(fā)、擴散；
②聚合反應(yīng)過程中未參與反應(yīng)的原料和有機溶劑將以廢氣形式排出反應(yīng)釜，未參與反應(yīng)的原料以及有機溶劑將從廢氣排放口處排出，有組織揮發(fā)、擴散；
③產(chǎn)品及中間產(chǎn)品卸放時，若密閉性不好，或卸放過程自動化水平不高，將會發(fā)生逸漏，逸漏出來的物質(zhì)無組織揮發(fā)、擴散；
④原料和有機溶劑儲存過程中發(fā)生泄漏，以及原料和溶劑儲罐發(fā)生大、小呼吸排氣，作無組織揮發(fā)和擴散。由此可見未聚合的物料、溶劑的不凝氣及樹脂粉塵均可能引起爆炸。
該樹脂有限公司使用的低溫等離子體廢氣處理設(shè)備，屬于電暈放電，其原理是當(dāng)氣體擊穿后絕緣破壞，其內(nèi)阻降低，放電迅速越過自持電流區(qū)后便立即出現(xiàn)電極間電壓減小的現(xiàn)象，并同時在電極周圍產(chǎn)生昏暗輝光。
從事故調(diào)查結(jié)論可以看出，低溫等離子體廢氣處理設(shè)備未采取濃度高高聯(lián)鎖，當(dāng)入口廢氣濃度達(dá)到爆炸下限時，設(shè)備尚可啟動運行。從事故現(xiàn)場照片可以看出，低溫等離子體廢氣處理設(shè)備為常壓設(shè)備，在爆炸后頂蓋完全掀起，側(cè)門全部頂開，設(shè)備本體不能承受內(nèi)部有機氣體或粉塵爆炸的超壓，發(fā)生爆炸時設(shè)備本體嚴(yán)重破壞，傷及旁邊正在調(diào)試的工作人員，導(dǎo)致2人當(dāng)場死亡、2人受傷。
VOCs溫等離子處理設(shè)備安全建議
①在低溫等離子體設(shè)備聯(lián)鎖方面，應(yīng)設(shè)置入口總烴濃度高低報警和高高聯(lián)鎖等措施；
②在低溫等離子體裝置運行操作方面，放電之前必須對反應(yīng)器內(nèi)的氣體用空氣或惰性氣體置換足夠時間，待反應(yīng)器內(nèi)氣體濃度低于爆炸下限的25％時方可啟動；
③在運行過程中必須對入口廢氣濃度進行在線監(jiān)測，當(dāng)進入反應(yīng)器的氣體濃度達(dá)到或超過爆炸下限的25％時必須進行配風(fēng)稀釋。
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