随着新的《大气污染防治法》、挥发性有机物(VOCs)污染防治技术等政策文件的相继出台,全国对VOCs污染物防治的要求和力度逐渐加强,低浓度废气治理的沸石转轮吸附浓缩法成为了很多企业的优选治理方案。调查并总结沸石转轮系统运行过程中潜在的风险隐患,寻找预防、改善或解决途径,对沸石转轮系统在芯片制造业更安全、稳定、高效地运行具有非常重要的意义。
(1)发生焖燃的沸石转轮系统由于长期运行,其转轮内部积聚了较高浓度的高沸点物质。
(2)企业沸石转轮的脱附风机运行频率设置偏低,使得脱附效率降低,未有效脱除,在长期运行已有的VOCs残留基础上进一步积聚。
(3)脱附温度过高,升温过快,引燃有机物。
(4)沸石转轮虽内置水喷淋头,无法正常运行,导致燃烧蔓延。


通过加强监控,可在一定程度上及时发现问题。系统监控可以从以下几个方面开展:
(1)加强废气浓度的监测:在废气系统设计前,要对各废气吸入点的可燃物浓度进行检测分析。
(2)加强设备管路湿度监控,获取管道内物质凝结情况、及时发现高湿度废气,做好预防预警措施。
(3)加强设备压降监控,及时发现设备超压、管路阻塞等异常情况。
(4)加强再生区温度监控,并将监控信号接入中控系统或报警系统,及时发现温度异常情况。
(1)发生焖燃事故的另一个重要原因是由于沸石转轮系统中含有氧气。建议企业以纯气(如氮气)作为系统异常停机时的保护气,以降低事故概率。氮气保护系统还可通过自动控制系统与水喷淋系统串联。
(2)沸石转轮维护保养。沸石转轮即使定期进行高温再生,沸石转轮系统经过长年的吸附,高沸点物质含量也会越来越多,从而影响沸石转轮的性能。
①更换沸石。定期更换沸石是保持沸石转轮系统有效、安全的运行的最有效的方法。
②加强设备保养。企业可定期委托设备供应商进厂进行检查、维护。
(1)确实开展并落实环境影响评价制度,提高设备验收环节的有效性。
(2)加强设备操作人员以及设备管理人员的专业培训。
(3)定期进行管路的泄漏检测和修复工作,制定管理台账。
(4)加强动火管制,在沸水转轮系统周围严禁使用明火,引发可燃、易燃气体燃爆。
(5)建立沸石转轮定期脱附制度,降低沸石转轮内部的VOCs残留。
(6)建立例行监测制度,定期监测废气进、出口浓度,监控沸石转轮系统的实际治理效率。
总结归纳出事故的主要原因为沸石转轮内部存在高沸点VOCs物质残留,高沸点物质积聚,不但增加设备运行的风险,还降低设备的治理效率。
发生燃烧的三要素为“可燃物质、着火点、助燃物质”,企业可通过降低VOCs残留,强化脱附效率等方法,减少可燃物质,并降低其浓度;通过强化监控措施,对着火点进行监测预警。