酯化車間生產(chǎn)尾氣處理項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1、酯化車間生產(chǎn)尾氣處理項(xiàng) 目設(shè)計(jì)方案一、概論1.1 項(xiàng)目概述XXX有限公司位于福建中部，座落在沙縣青州第一工業(yè)區(qū)，占地66000多平方米。公司是主要產(chǎn)品為乙酸苯乙酯、乙酸松油酯、乙酸二氫松油酯、乙酸三環(huán)癸烯酯、乙酸蘇合香酯、異 長葉烷酮等用于調(diào)配日用香精、化妝品香精及制造香料的重要原料。產(chǎn)品的合成在反應(yīng)釜中進(jìn)行， 反應(yīng)釜放空， 放料過程有高濃度的氣體排放， 真空泵抽真空 會(huì)有高濃度氣體排放， 另外分餾塔配套的分餾罐放料也會(huì)有高濃度氣體排放， 為了改善工廠工 作環(huán)境，XXX有限公司委托XXX有限公司對(duì)氣體進(jìn)行處理。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB16297-1996）；（2）環(huán)

2、境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求 工業(yè)廢氣吸附凈化裝置（ HJ/T386-2007 ）；（3）吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）；（4）環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求 工業(yè)廢氣吸收凈化裝置（ HJ/T387-2007 ）；（5）玻璃鋼管和管件 （HG/T21633-1991） ；（6）玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管 （GB/T21238-2007）；（7）通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（ GB50243 2002）；（8）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB500192003）；（9）儀表配管、配線設(shè)計(jì)規(guī)定（ HG/T 20512-2000）；（10）爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50058-2014

3、）；1.3 設(shè)計(jì)原則本方案遵循的基本指導(dǎo)思想如下：（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家及地方的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)；（2）盡可能采用簡單、成熟、可靠的處理工藝，達(dá)到功能可靠、經(jīng)濟(jì)合理、管理方便的 目的；（3）處理工藝有針對(duì)性，根據(jù)企業(yè)的具體情況及發(fā)展規(guī)劃，有針對(duì)性地提出綜合處理技 術(shù)路線，分析其達(dá)標(biāo)排放的可行性，減輕對(duì)大氣環(huán)境的影響；（4）工藝設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)企業(yè)的具體情況及發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，提出綜合處理技術(shù)路 線，確保達(dá)到環(huán)保要求。1.4工程范圍（1）賣方負(fù)責(zé)尾氣吸附裝置及相關(guān)管路的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等；（2）賣方負(fù)責(zé)對(duì)吸附設(shè)備操作人員的培訓(xùn)；（3）買方負(fù)責(zé)項(xiàng)目配套的公用工程，包括電源、水蒸氣、循環(huán)冷卻水或儀

4、表空氣等；（4）少量廢水和蒸汽冷凝水就近排放到污水管網(wǎng)。二. 設(shè)計(jì)工況根據(jù)買方提供的設(shè)計(jì)資料以及現(xiàn)場(chǎng)的勘察， 廢氣產(chǎn)生源為車間反應(yīng)釜放空、 放料廢氣，真 空泵排空廢氣，分餾罐放料廢氣。具體排放點(diǎn)位見下表：表2-1排放源統(tǒng)計(jì)一覽表序號(hào)設(shè)備位號(hào)/位置名稱排放口大小數(shù)量備注11噸反應(yīng)釜放空DN10014臺(tái)反應(yīng)釜放 空管并入一個(gè) 分離罐，統(tǒng)一 從分離罐上部 放空口排出21噸反應(yīng)釜放空131噸反應(yīng)釜放空141噸反應(yīng)釜放空152噸反應(yīng)釜放空DN100161噸反應(yīng)釜放料DN40171噸反應(yīng)釜放料DN40181噸反應(yīng)釜放料DN40191噸反應(yīng)釜放料DN401102噸反應(yīng)釜放料DN401112噸反應(yīng)釜放料DN4

5、01122噸反應(yīng)釜放料DN401132噸反應(yīng)釜放料DN40114真空泵放空DN100115真空泵放空DN100116真空泵放空DN100117真空泵放空DN100118真空泵放空DN100119分餾罐放料口12由于放料口空 間位置狹窄， 考慮布置幾臺(tái) 大口徑吸風(fēng)罩 收集，不對(duì)每 個(gè)放料口分別 收集三、尾氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1風(fēng)量估算根據(jù)集氣方式，吸風(fēng)速度，吸風(fēng)罩距離排放源的距離進(jìn)行風(fēng)量估算，風(fēng)量統(tǒng)計(jì)如下:表2-1排放源統(tǒng)計(jì)一覽表號(hào)設(shè)備位號(hào)/位置名稱吸風(fēng)罩吸風(fēng)罩尺寸M量 m3/h備注11噸反應(yīng)釜放空DN100DN2001604臺(tái)反應(yīng)釜放空 管并入一個(gè)分 離罐，統(tǒng)一從分 離罐上部放空 口排出21噸反

6、應(yīng)釜放空31噸反應(yīng)釜放空41噸反應(yīng)釜放空52噸反應(yīng)釜放空DN100DN20031061噸反應(yīng)釜放料DN40DN10018071噸反應(yīng)釜放料DN40DN10018081噸反應(yīng)釜放料DN40DN10018091噸反應(yīng)釜放料DN40DN100180102噸反應(yīng)釜放料DN40DN100180112噸反應(yīng)釜放料DN40DN100180122噸反應(yīng)釜放料DN40DN100180132噸反應(yīng)釜放料DN40DN10018014真空泵放空DN100DN20016015真空泵放空DN100DN20016016真空泵放空DN100DN20016017真空泵放空DN100DN20016018真空泵放空DN100DN2

7、0016019分餾罐放料口DN4003103臺(tái)分餾罐一組 進(jìn)行收集20分餾罐放料口DN4003103臺(tái)分餾罐一組 進(jìn)行收集21分餾罐放料口DN4003103臺(tái)分餾罐一組 進(jìn)行收集22分餾罐放料口DN4003103臺(tái)分餾罐一組 進(jìn)行收集23風(fēng)量合計(jì)3950估算風(fēng)量3950m3/h,則設(shè)計(jì)風(fēng)量取 4000m3/h。3.2收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)(1) 反應(yīng)釜排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)。共有 8臺(tái)反應(yīng)釜，其中4臺(tái)反應(yīng)釜的放空尾氣匯總到1臺(tái) 分離罐氣液分離后從分離罐的排放口排放，另外1臺(tái)反應(yīng)釜放空尾氣經(jīng)過玻璃鋼冷凝器冷凝后排放，8臺(tái)反應(yīng)釜放料時(shí)也會(huì)排放尾氣，需要對(duì)所有排放點(diǎn)進(jìn)行尾氣收集，具體收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)見圖1：圖1反應(yīng)

8、釜排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖(2) 分餾罐排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)。 共有12臺(tái)分餾罐，放料口有廢氣排放，需要做收集，由于 每臺(tái)罐的放料口相距較近，因此考慮每3臺(tái)分離罐一組進(jìn)行收集，通過旋轉(zhuǎn)法蘭調(diào)節(jié)吸風(fēng)口的 位置，保證收集效果，具體收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)見圖 2：圖2分餾罐排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖(3) 真空機(jī)組放空尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)。共有5臺(tái)真空機(jī)組，放空口 DN1O0具體收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)見圖3:圖3真空機(jī)組放空尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖 所有單元收集管網(wǎng)匯總，一起進(jìn)入處理裝置處理。3.3管網(wǎng)阻力計(jì)算管路阻力按最不利收集的管路計(jì)算， 最不利收集管路一般是從排放點(diǎn)位到處理系統(tǒng)的最長 一段管路。 管路阻力包含沿程阻力和局部阻力，

9、 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算， 因此本項(xiàng)目管路阻力大約 600Pa。四、廢氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 工藝方法選擇目前用于有機(jī)廢氣處理的常規(guī)方法很多，如吸收法、 吸附法、光催化氧化、低溫等離子體 法、生物法等。（1）吸收法。吸收法處理臭氣的原理是吸收劑與廢氣逆向接觸，廢氣中易溶組分經(jīng)過氣 液傳質(zhì)轉(zhuǎn)移到液相，從而從氣相中去除。該工藝方法操作簡單，適用于酸性氣體， 易溶性氣體 的處理。但處理效果有限，會(huì)形成二次污染，一般作為預(yù)處理工藝，與其他工藝聯(lián)用。（2）吸附法。吸附法處理有機(jī)廢氣的原理是有機(jī)廢氣與吸附劑接觸，廢氣分子被吸附在 孔道中，形成最初分子層，在范德華力作用下，廢氣分子不斷被吸附，從而從氣相中去除，氣

10、體得到凈化排放。吸附法工藝開發(fā)很早，目前已經(jīng)非常成熟。隨著吸附材料的不斷開發(fā)， 吸附 法工藝處理效果不斷提高，可處理的氣體范圍不斷擴(kuò)大，成為國內(nèi)主流處理方法之一。（3）光催化氧化法。光催化氧化法工藝原理是在高能量的紫外光照射下，催化劑的表面 會(huì)形成大量的高能活性氧自由基， 高能活性氧自由基和氧氣接觸會(huì)形成臭氧。 當(dāng)有機(jī)廢氣進(jìn)入 處理區(qū)， 高能活性氧自由基的能量將廢氣分子健打斷， 形成無臭味的小分子化合物， 同時(shí)臭氧 也能將臭氣分子氧化形成無害的化合物。 光催化氧化法適用于低濃度有機(jī)廢氣處理， 處理效率 較高，工藝設(shè)備簡單，操作維修方便，能耗低，不會(huì)形成二次污染。（4）低溫等離子體法。 低溫等離

11、子體法利用高壓雙介質(zhì)電暈放電， 將空氣中的分子電離， 形成高能活性粒子， 高能活性粒子與空氣中的氧氣結(jié)合形成臭氧。 當(dāng)廢氣進(jìn)入處理區(qū)， 在高能 粒子和臭氧的共同作用下， 廢氣分解氧化形成無害的化合物。 低溫等離子體法適用于低濃度的 有機(jī)廢氣處理。（5）生物法。生物法原理是有機(jī)廢氣進(jìn)入處理區(qū)，與掛膜的生物填料接觸，有機(jī)廢氣中 的組分不斷被吸收，吸附，降解，從而得到凈化。生物法工藝簡單，操作簡單，適用于低濃度 有機(jī)廢氣處理。存在二次污染的問題。因此，根據(jù)本項(xiàng)目的尾氣參數(shù)，本項(xiàng)目采用吸收 +吸附組合處理工藝。4.2 設(shè)計(jì)思路本項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路如下：（1）客戶提供的設(shè)計(jì)參數(shù)（處理介質(zhì)的風(fēng)量、濃度、壓力和溫

12、度等）和客戶提出的要求；(2) 廢氣先經(jīng)過堿洗噴淋，再進(jìn)行吸附處理排放；(3) 吸附劑采用活性碳顆粒；(4) 其他與本項(xiàng)目設(shè)計(jì)有關(guān)的資料文件等。4.3工藝設(shè)計(jì)與選型設(shè)計(jì)風(fēng)量4000m3/h,主要設(shè)備設(shè)計(jì)選型如下：(1) 噴淋塔：設(shè)計(jì)風(fēng)量4000m3/h。設(shè)計(jì)風(fēng)速1 2m/s,根據(jù)計(jì)算選用 1200 4500mm賁淋 塔，玻璃鋼材質(zhì)，系統(tǒng)阻力不大于500Pa，配1臺(tái)耐酸堿腐蝕臥式泵。流量400L/min,揚(yáng)程15m 功率2.2KW(2) 吸附器：設(shè)計(jì)風(fēng)量4000m3/h。設(shè)計(jì)風(fēng)速0.2 0.5m/s,根據(jù)計(jì)算選用 1900 2200 吸附器，裝碳量1噸。系統(tǒng)阻力不大于2100Pa,設(shè)置2臺(tái)吸附器

13、，一臺(tái)吸附，一臺(tái)再生。材質(zhì): 碳鋼；(3) 吸附劑采用活性碳顆粒，主要參數(shù)如下：比表面積：1000m/g平均粒徑：4mm強(qiáng)度：90%水分含量：w 5%堆積密度：460g/L(4) 吸附風(fēng)機(jī)：用于系統(tǒng)引風(fēng)，設(shè)置1臺(tái)吸附風(fēng)機(jī)。風(fēng)量4000m3/h,全壓3000Pa,材質(zhì): 玻璃鋼；(5) 冷卻風(fēng)機(jī)：用于吸附劑的冷卻干燥。設(shè)置1臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，風(fēng)量3000m3/h，全壓1500Pa, 3kw,材質(zhì)：碳鋼；4.4處理工藝流程廢氣處理工藝流程圖達(dá)標(biāo)排放噴淋 風(fēng)機(jī)排氣筒442處理工藝流程描述廢氣經(jīng)過收集后進(jìn)入吸附器進(jìn)行吸附。吸附處理工藝由4個(gè)主要工藝步驟組成：吸附、蒸汽脫附、降溫干燥及冷凝計(jì)量。吸附廢氣經(jīng)過堿

14、液噴淋后進(jìn)入吸附器內(nèi)，廢氣中的易被吸附組分經(jīng)過活性碳層時(shí)不斷被捕集吸 附，廢氣得到凈化后排放。蒸汽脫附當(dāng)吸附器內(nèi)活性碳顆粒吸附飽和后， 打開蒸汽閥，蒸汽與吸附氣流反方向吹掃，在熱量和 吹掃作用下，吸附在碳顆粒層上的溶劑脫附下來， 含有水蒸氣和有機(jī)溶劑蒸汽的混合氣體， 進(jìn) 入冷凝器冷凝液化。降溫干燥脫附完成后，吸附器內(nèi)炭纖維層上的溫度仍很高、濕度仍很大，不利于吸附操作，所以要用足夠的新鮮冷空氣對(duì)其進(jìn)行吹掃， 達(dá)到對(duì)吸附劑降溫和干燥的目的。 干燥風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，新鮮空 氣經(jīng)過濾后加壓，經(jīng)過干燥風(fēng)進(jìn)氣閥進(jìn)入吸附器，穿過床層，再經(jīng)過潔凈排放閥排空。冷凝計(jì)量冷凝計(jì)量系統(tǒng)由冷凝器、深冷器、計(jì)量槽等組成。脫附后的

15、混合汽進(jìn)入冷凝器冷凝成混合 液，同時(shí)吸附器排液進(jìn)入深冷器冷卻，兩股冷凝液進(jìn)入集液槽。4.5工藝特點(diǎn)(1) 處理效率高。本項(xiàng)目吸附劑采用較大比表面積和較大 CCI4吸附值的吸附材料，同時(shí)控制廢氣與吸附材料接觸的時(shí)間，使處理效率達(dá)到90鳩上。(2) 技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠。(3) 自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)無人值守(4) 裝置操作簡單，維修方便五、電氣及自動(dòng)控制5.1電氣設(shè)計(jì)原則可靠性：自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性，因此除了我們規(guī)范化的設(shè) 計(jì)外，電器元件采用西門子或同檔次的知名品牌。成熟技術(shù)：自動(dòng)化技術(shù)采用成熟的 PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制功能，滿足所有設(shè)備的手動(dòng)/自動(dòng)/ 遠(yuǎn)程通訊功能。技術(shù)經(jīng)濟(jì)性：本控

16、制系統(tǒng)操作簡單、維護(hù)方便，可實(shí)現(xiàn)無人值守。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)按標(biāo)準(zhǔn)化電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。 可擴(kuò)展性：為方便用戶日后增加功能，本系統(tǒng)具備擴(kuò)展功能。5.2 配電說明本項(xiàng)目電氣系統(tǒng)范圍為尾氣處理系統(tǒng)內(nèi)全部供配電，包括 380/220V 低壓配電系統(tǒng)，所有 用電設(shè)備的供電及控制。5.3 電氣控制選用施耐德或西門子PLC控制系統(tǒng)，氣動(dòng)閥門控制單元，確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行。工藝設(shè)備可采用手動(dòng)控制和 PLC自動(dòng)控制；在柜體面板設(shè)有開、停機(jī)按鈕、急停按鈕；運(yùn) 行、停機(jī)及故障指示燈、 手動(dòng)自動(dòng)控制選擇開關(guān)等； 設(shè)置溫度報(bào)警聯(lián)鎖程序， 保證系統(tǒng)安全。5.4 控制柜描述（1）電控柜外殼采用304制造，采用防爆設(shè)計(jì)

17、，防護(hù)等級(jí)IP55，PLC控制系統(tǒng)能滿足設(shè)備手動(dòng)/自動(dòng)切換并且能與客戶的中控系統(tǒng)兼容； 箱內(nèi)主要電氣元件和電纜線排列清楚， 防短路。（2）控制箱的工作電源：AC 380/220V（三相四線）/50Hz。（ 3）控制箱接受電源側(cè)設(shè)總空氣開關(guān)， 總空氣開關(guān)有短路及過載保護(hù)， 對(duì)各機(jī)械設(shè)備配電 用的空氣開關(guān)有短路及過載保護(hù)，并設(shè)熱保護(hù)組件用于電機(jī)的過載保護(hù)。（4）控制箱箱面應(yīng)設(shè)開 - 停按鈕，自動(dòng) - 手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，緊急停車按鈕，單項(xiàng)設(shè)備的開、 停。六、公用工程及安裝要求6.1 公用工程消耗（ 1 ）電力及消耗系統(tǒng)380V/220V, 50HZ三相五線制控制電源：AC220V 50Hz 單相；(2)

18、 蒸汽及消耗低壓蒸汽壓力：0.20 < PW 0.60MPQ(3) 循環(huán)冷卻水及消耗循環(huán)冷卻水溫度W 32/37 C,壓力0.25Mpa；冷卻水用量:60m3 /h ;(4) 壓縮空氣及消耗壓縮空氣壓力要求：0.8MpaP> 0.50Mpa；6.2安裝要求(按圖紙確定)檢修距離：設(shè)備四周1米。設(shè)備基礎(chǔ)：砼，基礎(chǔ)水平誤差不超過 3mm/m2吸附系統(tǒng)占地面積：10mx 8 m;具體安裝要求按設(shè)備總裝圖確定。七、經(jīng)濟(jì)分析成本與回收估算如下表：一、運(yùn)行成本分析分項(xiàng)小時(shí)消耗年工作小 時(shí)年消耗單價(jià)(元)年消耗成 本(萬元)備注電10KW80008 萬 KW*h18裝機(jī)容量17KW儀表氣8立方8000:6.4萬立方16.4水蒸氣0.05 噸8000400噸2008總計(jì)22.4八、制造周期合同簽訂之后起，整個(gè)制作周期為 70日歷日，具體的時(shí)間計(jì)劃如下:寸間工序1周2周3周4周5周6周7周8周9周10周11周九、安裝、調(diào)試和驗(yàn)收設(shè)備出廠前雙方確認(rèn)完成后發(fā)貨，貨到現(xiàn)場(chǎng)后，公司安排專業(yè)的項(xiàng)目施工隊(duì)伍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指 導(dǎo)安裝，電纜鋪設(shè)，管道焊接。確認(rèn)安裝完成及準(zhǔn)備調(diào)試所需條件，進(jìn)行設(shè)備單調(diào)、聯(lián)動(dòng)調(diào)試 和進(jìn)氣試運(yùn)行，待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行 48小時(shí)后可進(jìn)行驗(yàn)收工作；外觀驗(yàn)收：設(shè)備制造完成，由賣方書面通知買方在三個(gè)工作日內(nèi)到賣方工廠進(jìn)行外觀驗(yàn)收； 性能驗(yàn)收：安裝調(diào)試平穩(wěn)后，連續(xù)開車 72小時(shí)，每8小時(shí)取