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广东恒峰蓝环保喷漆废气处理设计方案,工业废气处理设备供应商

文章来源:恒峰蓝环境 发布时间: 2020-05-27 10:34:06
第一部分
一、概述
  大气是人类赖以生存的最基本的环境要素,一切生命过程都离不开大气。大气不仅能通过自身运动进行热量调节,给人类创造一个适宜的生活环境和劳动环境,并且还能阻挡过量的紫外线照射地球表面,有效地保护人类和地球上的生物。随着经济的飞速发展,人类在大量消耗能源的同时,将大量污染气体排入大气。严重影响了大气环境的质量,给人类生存造成严重的危害。

  本项目一楼有 5 个喷树脂房,采用 18.5KW风机,抽风量为25000-35000m³/h,将废气抽到室外排放;设计处理风量按 33000m³/h 计算;
  一楼有1 间长22m*宽6.5m*高3.1m的成型房和一间4长22m*宽6.5m*高3.1m的晾干房。按照提供喷油房每小时的换气量约30次/h,得出车间每小时废气处理量为 29500m³/h.设计处理风量按 29500*2=59000m³/h计算;
  在二楼新搬迁4个涂装车间,也采用18.5KW风机抽风,抽风量为25000m³/h;设计处理风量按 25000m³/h计算;
  合计:33000+59000+25000=117000为最大值,经过设计核算最终确定全部连接起来的处理风量为:110000m³/h

  本项目所用的油漆及溶剂,所产生的污染因子主要是甲苯、二甲苯、甲醛、丙酮、天那水、VOCS等苯系物,此有机废气如不经处理直接排放到空气中,会对周围的环境产生严重的影响,如增加酸雨产生的机率,破坏空气中的臭氧保护层等。现直接排放对周围环境造成了一定的影响,对人体不利,针对贵公司的废气,结合贵公司的要求及我公司长期治理废气的经验,设计一套完整的处理方案,供业主及环保局审查;
二、设计依据及排放标准
1、《中华人民共和国环境保护法》;
2、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);对于新污染源大气污染物排放限值,要求苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃最高排放浓度为12 mg/m3、40mg/m3、70 mg/m3,、120 mg/m3;
3、《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002);
4、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90);
5、电气设计遵照国家标准及有关设计规定;
6、《现场设备工业管道焊接施工及验收规范》(GB50236—98);
7、《环境工程设计手册》(废气污染防治卷);
8、《风机用消声器技术条件》 JBT6891-1993;
9、《工业机械电器设备通用技术条件》GB/T5226.1-1996 ;  
10、机械安全-机械电器设备第一部分:通用技术条件GB5226.1-2002;
11、《建筑防雷设计规范》GB50057-97
12、国家和地方有关环境保护法律和法规;

三、现状环保要求
    污染物名称 排放标准 执行标准
噪声 ≤85dB(A) 《工业企业噪声卫生标准》GBJ87-85
粉尘排放浓度 ≤20mg/m3 《大气污染排放标准》GB16297-1996
环境粉尘浓度 ≤5.0mg/m3
漆雾排放量 ≤18mg/m3
二甲苯 ≤70mg/m3
甲苯 ≤40mg/m3
≤12mg/m3
非甲烷总烃 ≤120mg/m3
环保去除达标率(净化效率)要求:≥90%

四、设计范围与原则
1.设计范围:
废气管道排风口到有机废气净化装置出口和相关的电气控制。
2.设计原则:
确保设备选型合理,系统运行节能、高效,占地面积少;
无须外加辅助能源(如蒸汽、压缩空气),无二次污染产生;
设备运行自动化程度高,易于操作管理;
系统运行安全、稳定、可靠,维护简单,使用寿命长;
根据实际情况,提供优化设计方案。

五、有机废气处理方法的确定
  一、目前对于气态有机物污染物种类繁多,采用的治理的方法也有多种,常用的主要有:吸收法、吸附法、催化燃烧法、燃烧法、冷凝法等。这些方法在应用中各有特点和利弊,需要根据污染程度、使用环境与条件来权衡。对于环保检查机构和污染治理方所共同关心的是:初次投资费、运行费用、二次污染、处理效果、维护等方面的问题。简而言之这些方法均能满足一定条件下气态污染物的处理。
1、直接燃烧法:  
  在高温下有机废气与燃料气充分混和,实现完全燃烧。适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体,净化效率高,有机废气被彻底氧化分解,缺点:设备易腐蚀,处理成本高,高温燃烧存在回火等消防隐。
2、催化燃烧法:
  在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,达到治理的目的。与直接燃烧法相比,能在低温下氧化分解,燃料费可省1/2,装置占地面积小;NOX生成少。缺点:一次性投入成本高。
3、吸收法 : 
  利用部分有机废气易溶于水(碱水)的特性,废气直接与水接触,从而溶解于水,达到去除废气的效果。适用于水溶性、有组织排放源的有机气体,工艺简单,管理方便,设备运转费用低,缺点:产生二次污染,需对洗涤液进行处理;净化效率较低。 
4、吸附法  :
  利用吸附剂(活性炭等)吸附有机废气,适用于处理低浓度有机废气。净化效率高,成本低。缺点:饱和临界点难确定,再生较困难,需要不断更换,企业危废处置成本高。 
5、生物法  :
   利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。自然界中存在各种各样的微生物,几乎所有无机的和有机的污染物都能转 化。生物处理不需要再生和其他高级处理过程,与其他净化法相比,具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点,但不能回收利用污染物质,微生物生存稳定性管理严密。 
6、低温等离子体技术  :
  介质阻挡放电过程中,等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。适用范围广,净化效率高,尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药等行业。电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用;运行费用低;反应快,设备启动、停止十分迅速,随用随开。缺点:一次性投资较高,有安全隐患,前置需安装阻火器。
7、冷凝回收法:
   把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解板、分离,可回收有价值的有机物,该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况,需要附属冷冻设备。缺点:投资成本高,运行费用高。
8、沸石分子筛转轮法:
  沸石分子筛转轮吸附浓缩+催化燃烧废气处理系统是利用吸附-脱附-浓缩三项连续变温的吸、脱附程序,使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小流量的浓缩气体。其装置特性适合处理大流量、低浓度、含多种有机成分的废气。沸石分子筛转轮吸附的密封系统分为处理区域和再生区域,吸附转轮缓慢旋转,以保证整个吸附为一个连续的过程。含挥发性有机化合物(VOCs)的废气通过转 轮的处理区域时,其中的废气成分被转轮中的吸附剂所吸附,转轮逐渐趋向饱和,处理废气被净化而排空。同时,在再生区域,高温空气穿过吸附饱和的转轮,使转 轮中已吸附的废气被脱附并由高温空气带走,从而恢复了转轮的吸附能力,达到连续去除VOCs效果的同时,还提高了废气浓度,便于进行催化氧化处理。高温脱 附热风(~220℃)来自于催化燃烧室内产生的高温烟气。脱附产生的浓缩废气在进入催化床之前,与高温烟气首先在换热器单元进行换热,预热脱附废气并进入 催化床。脱附气体在催化床内升至300℃,进行催化氧化反应,有机成分被氧化成无毒无害的CO2和H2O,并放出热量。形成的烟气(<650℃)在排出时与进气进行换热后,直接排入烟囱或者分流用作脱附热风。吸附转轮缓慢旋转的连续工作,能很好地适应连续操作和间断操作工况。缺点:一次性投资较高,占地面积较大。
9、光催化氧化技术
  UV光解原理利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯、松香等的分子键,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物,如CO2、H2O等。
利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。
UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。
   根据贵方提供的数据资料分析,废气为中低浓度、大风量有机废气,温度为常温,生产过程中废气浓度不恒定。为降低投资成本,保证净化效果和减少运行费用,确定采用我公司生产的VOC型有机废气净化装置,这种工艺是目前公认成熟处理大风量、中低浓度有机废气的方式。

六、工艺流程说明
1、具体工艺流程如下:
      废气源→四管漆雾捕捉吸收器→脱水除雾器→活性炭吸附床→系统风机→高空达标排放

 

              喷漆废气处理设计方案工艺图

七、工作原理说明
1、漆雾粒子的处理
  为了避免小颗粒物对活性炭的影响,在活性炭吸附床前再设置捕尘吸收装置和除雾装置,提高过滤颗粒物的效率。
2、有机废气净化原理   
  利用活性碳多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。蜂窝状活性炭具有性能稳定、抗腐蚀和耐高速气流冲击的优点,用其对有机废气进行吸附可使净化效率高达90%,活性碳吸附饱和后可用热空气脱附再生。再生后活性碳重新投入使用,通过控制脱附过程流量可将有机废气浓度浓缩10-15倍,脱附气流经催化床的燃烧机装置加热至300℃左右,在催化剂作用下起燃,催化燃烧过程净化效率可达97%以上,燃烧后生成CO2和H2O并释放出大量热量,该热量通过催化燃烧床内的热交换器一部分再用来加热脱附出的高浓度废气,另外一部分加热室外来的空气做活性碳脱附气体使用,一般达到脱附~催化燃烧自平衡过程须启动燃烧器1小时左右。达到热平衡后可关闭电加热装置,这时再生处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料,在无须外加能源基础上使再生过程达到自平衡循环,极大地减少能耗,并且无二次污染的产生,整套吸附和催化燃烧过程由PLC实现自动控制。
  催化净化装置内设加热室,启动加热装置,进入内部循环,当热气源达到有机物的沸点时,有机物从活性炭内跑出来,进入催化室进行催化分解成CO2和H2O,同时释放出能量,利用释放出的能量再进入吸附床脱附时,此时加热装置完全停止工作,有机废气在催化燃烧室内维持自燃,尾气再生,循环进行,直至有机物完全从活性炭内部分离,至催化室分解,活性炭得到了再生,有机物得到催化分解处理;
催化燃烧:利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体,即:

3、产品技术特点
    1、采用吸附浓缩+催化燃烧组合工艺,整个系统实现了净化、脱附过程封闭循环,与回收类有机废气净化装置相比,无须配备压缩空气等附加能源,运行过程不产生二次污染,设备投资及运行费用低;
    2、使用特殊成型的蜂窝状活性炭作为吸附材料,由于其比重为条形活性炭纤维的8-10倍,再生前吸附有机溶剂可以达到活性炭总重量的25%,具有使用寿命长,吸附系统运行阻力低,净化效率高等特点;
3、采用优质贵金属钯、铂载在蜂窝状陶瓷上作催化剂,催化燃烧率达97%以上,催化剂寿命长,分解温度低,脱附预热时间短,能耗低;
4、采用PLC微机集中控制系统,设备运行、操作过程实现全自动化,运行过程安全稳定、可靠;
5、在活性炭吸附床前采用捕尘吸收装置+除雾装置过滤小颗粒物,净化效率高,确保吸附装置的使用寿命。
 
 催化剂原理
4、有机废气净化装置组成及其特点  
       组成部分   主要组成材料及特点    使用效果
 
 
 
 
1
过滤  

吸附
四管漆雾捕捉吸收器 四管漆雾捕捉吸收器+除雾装置 净化效率>93%
 
活性炭吸附床
 
单元内充填蜂窝状活性炭,
外壳为碳钢
有机废气净化效率>90%,阻力低,无运动部件,无磨蚀,寿命长
电动调节阀门 阀体和进口电动执行机构 精度高,复位快
 
 
 
2
脱附│催化燃烧  
催化燃烧床
催化燃烧室,电加热室,高效换热器和传感器件,内外板用高效隔热材料. 催化燃烧净化效率>
97%,燃烧加热时间短,
节能能效果明显
脱附风机   直联传动,易保养
补冷风机   直联传动,易保养
温控传感装置   控制点多,效果好
电动调节阀门 阀体和电动执行机构 精度高,复位快
 
 
 
 
 
3
 
 
P
L
C电控系统
 
计算机运行过程
电气控制柜
PLC,仪表及各类元器件 运行显示直接,易操作
              主要功能
1).具有自动、手动两种操作方式
2).自动运行时具有连锁功能
3).系统具有自我诊断功能
4).运行时出现的异常情况可报警及自动停机
5).控制柜面板流程可显示运行主要参数
6).根据工艺要求改变控制参数如:脱附吸附周期
7).系统处于自动运行状态,不会因停电造成系统退出运行
8).自动运行时可根据工艺条件退出运行

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