燃燒技術中TVOC廢氣的爆炸極限及其監測設備

燃燒技術是當下處理VOCs的主流技術之一，其中包含催化燃燒、熱力燃燒、蓄熱催化燃燒、蓄熱熱力燃燒、濃縮催化燃燒等。燃燒技術的基理是VOCs在高溫下發生氧化反應，氧化反應的本質就是燃燒反應，是一種放熱反應，VOCs在燃燒過程的放熱量與VOCs的種類和濃度有關。因而，從安全方面考慮，VOCs燃燒的安全使用濃度顯得尤為重要。了解VOCs燃燒過程的溫升和可燃氣體爆炸下限，有利于提高RTO、RCO設備技術的安全性能。
 

　　可燃氣體在空氣中遇明火火種爆炸的zui低濃度，稱之為爆炸下限，亦稱燃燒下限，英文名稱Lower Explosion Limited，即%LEL。空氣中可燃氣體濃度達到其爆炸下限值時，這個場所可燃氣環境爆炸危險度就達到了bai分之百，即100%LEL；如果可燃氣體含量只達到其爆炸下限的百分之十，那這個場所此時的可燃氣環境爆炸危險度為10%LEL。
 

　　下表是常見VOCs在標準狀態下爆炸下限值。為了確保VOCs處理設備的安全運行，VOCs廢氣的濃度必須控制在對應有機物爆炸極限的25%以下。
 

　　為什么要控制在25%LEL以下呢？首先，可燃氣體的爆炸下限濃度與可燃氣體的初始溫度有關，當可燃氣體初始溫度提高，相應爆炸下限濃度下降。實際工況中大多數是混合VOCs，混合VOCs的爆炸下限濃度具有不確定性。所以，實際操作中要控制在LEL濃度的25%內。
 

　　如果采用催化燃燒技術處理VOCs，在設備和催化正常的情況下，催化反應前后氣體溫度的變化(溫升)則反映了VOCs的濃度變化。如1000mg/m3甲苯wan全燃燒的絕熱溫升為31.95°C，如在實際使用過程中，溫升達到320°C，那就說明甲苯濃度大約達到了10000mg/m3，此時已經非常接近甲苯的25%LEL值，已經是非常不安全了，必須及時降低甲苯濃度(絕熱溫升指放熱反應物wan全轉化時所放出的熱量可以使物料升高的溫度)。
 

　　SK-7500-TVOC-Y系列與SK-7500-LEL-Y系列的煙氣、廢氣、尾氣、管道與煙囪的有機揮發物在線監測系統，可實時在線監測有機揮發物的濃度或爆炸下限，整體由取樣單元、前置預處理單元、輔助單元、吹掃單元、標定單元、分析單元等組成，是集氣體采樣、氣體過濾、氣體降溫、管路吹掃、流量控制、實時濃度顯示、設備聯動等功能為一體的標準化、模塊化、專業化氣體檢測儀系統集成產品；氣體在線監測系統經主動采樣、專業樣氣預處理后，將干凈、干燥、恒定的樣氣送至氣體檢測儀表。
 

　　監測系統的數據處理系統具有現場數據實時傳送、報表統計、圖形數據分析和數據導出等功能，實現了工作現場的無人值守。整套系統結構簡單，動態范圍廣，實時性強，組網靈活，運行成本低，同時系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠wan全滿足與企業內部的DCS系統通訊的要求。