噴漆有機(jī)廢氣廢氣治理方案

1、噴漆有機(jī)廢氣治理工程設(shè)計(jì)方案廣州市艾王環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司二00六年七月目 錄一 工程概況1二 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則11 設(shè)計(jì)依據(jù)12 設(shè)計(jì)原則1三 排放標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)范圍21排放標(biāo)準(zhǔn)22 設(shè)計(jì)范圍2四 廢氣治理設(shè)計(jì)方案21 設(shè)計(jì)參數(shù)21.1 設(shè)計(jì)風(fēng)量21.2 設(shè)計(jì)溫度21.3 設(shè)計(jì)濃度22 處理工藝22.1 處理工藝的確定22.2 工藝流程圖32.3 工藝流程說明42.4 工藝流程的特點(diǎn)43 處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)43.1風(fēng)管的設(shè)計(jì)43.2 處理設(shè)備的設(shè)計(jì)43.3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)53.4 主體處理設(shè)備清單6五 投資概算6六 運(yùn)行費(fèi)用7七 方案二87.1 工藝流程87.2 裝置簡介97.3 設(shè)備的特點(diǎn)97.4

2、設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)107.5 投資概算10八 服務(wù)承諾10一 工程概況家具表面的稀釋溶劑一般為天拿水（主要成分為乙酸丁酯、乙酸正丁酯、正丁醇、丙酮、甲苯和二甲苯），一般噴漆過程產(chǎn)生有兩種污染物：漆霧：油漆（光油）在高壓作用下霧化成微粒，但在噴涂時(shí)油漆是不能全部到達(dá)噴漆物表面的，這部分油漆顆粒隨氣流彌散形成漆霧；有機(jī)廢氣：有機(jī)溶劑（天拿水）是用來稀釋油漆達(dá)到漆表面光滑美觀的目的，但是有機(jī)溶劑是不會隨油漆附著在噴漆物表面的，在噴漆過程和晾干過程將全部釋放出來形成有機(jī)廢氣，根據(jù)廣東省建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例和受業(yè)主委托，廣州市艾王環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司擬定該公司的有機(jī)廢氣治理工程方案，使廢氣排放達(dá)到廣

3、東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）第二時(shí)段排放標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，并為該項(xiàng)目工程有關(guān)技術(shù)問題提供相應(yīng)的咨詢服務(wù)。二 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則1 設(shè)計(jì)依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例（國務(wù)院令第253號）；中華人民共和國大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16297-2001）；廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）；工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（TJ36-90）； 根據(jù)業(yè)主提供有關(guān)技術(shù)資料、參數(shù)和處理要求。2 設(shè)計(jì)原則 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)措施，確保各項(xiàng)廢氣指標(biāo)達(dá)到國家和廣東省地方排放標(biāo)準(zhǔn)； 采用成熟、安全、可靠的工藝和先進(jìn)的設(shè)備，確保處理裝置運(yùn)行穩(wěn)定、可靠； 優(yōu)化設(shè)備組合和管道安

4、裝，使廢氣凈化系統(tǒng)的阻力減小，以節(jié)約運(yùn)行成本； 整個(gè)工藝設(shè)施布局合理，流程簡單，占地面積小； 操作管理方便，盡量控制工程成本，達(dá)到以最少的投資實(shí)現(xiàn)最大的環(huán)境效益； 無須外加輔助能源(如蒸汽、壓縮空氣)和設(shè)備(冷卻水塔),無二次污染產(chǎn)生。排放標(biāo)準(zhǔn)廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）中的第二時(shí)段排放要求。其處理效果及排放標(biāo)準(zhǔn)如下：顆粒物120 mg/m3；苯12mg/m3；甲苯40mg/m3；二甲苯70mg/m3；非甲烷總烴120mg/m3。2 設(shè)計(jì)范圍按廠方指定管道出口至有機(jī)廢氣凈化裝置出口，煙囪之間的所有設(shè)備、設(shè)備間連接管道及電氣控制部分和附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)，具體包括以下幾個(gè)方面

5、：處理工藝的設(shè)計(jì)；處理系統(tǒng)主體設(shè)備的設(shè)計(jì)；相關(guān)連接管道、閥門的設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)的選型與設(shè)計(jì)；相關(guān)附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)。四 廢氣治理設(shè)計(jì)方案1 設(shè)計(jì)參數(shù)1.1 設(shè)計(jì)風(fēng)量根據(jù)業(yè)主提供的資料，該公司噴漆共有1個(gè)水濂柜，水濂柜現(xiàn)有的排放風(fēng)量為：12000m3/h，在本方案中按現(xiàn)有的排風(fēng)量來設(shè)計(jì)一套處理的設(shè)備。1.2 設(shè)計(jì)溫度本方案中廢氣是噴漆排放的廢氣，按常溫35設(shè)計(jì)。1.3 設(shè)計(jì)濃度根據(jù)噴漆企業(yè)的特點(diǎn)和結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，噴漆水濂柜的排放廢氣中有機(jī)廢氣的濃度為200450mg/m3，顆粒物濃度為200300mg/m3。2 處理工藝2.1 處理工藝的確定從總體上來說，該工藝廢氣包含顆粒物和有機(jī)廢氣兩大類。但廢

6、氣的濃度均不高，屬于低濃度，大風(fēng)量類型的有機(jī)廢氣。根據(jù)此廢氣的特點(diǎn)，在本方案中采用活性炭濃縮+催化燃燒的組合工藝。吸附濃縮+催化燃燒組合工藝處理低濃度有機(jī)廢氣，需要對廢氣進(jìn)行預(yù)處理，如在本工程中需要對廢氣中的漆霧首先進(jìn)行凈化。對漆霧而言，目前多采用過濾法或液體洗滌法處理。在本方案中，對漆霧的處理采用旋流板+過濾的組合工藝，可確保滿意的漆霧凈化效率。廢氣首先經(jīng)過旋流板塔去除大部分漆霧，剩下的微小漆霧采用過濾法去除，過濾中采用凈化效率高的干式過濾材料凈化漆霧。這種干式過濾材料是專門開發(fā)出來的適用漆霧凈化特點(diǎn)的材料，可采用金屬過濾網(wǎng)或用多層阻燃玻璃纖維來濾除顆粒物，該過濾材料具有組合凈化效率高、易清

7、理、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。對有機(jī)廢氣而言，利用活性炭吸附材料的比表面積大、吸附容量大的特性吸附有機(jī)廢氣是一種最有效的工業(yè)處理手段。吸附可使有機(jī)廢氣凈化效率高達(dá)9095%以上，活性炭吸附材料吸附飽和后可用熱空氣脫附再生使吸附材料重新投入使用，通過控制脫附過程流量可將有機(jī)廢氣濃度濃縮10-20倍以上，脫附氣流經(jīng)催化床內(nèi)設(shè)的電加熱裝置加熱至300左右，在催化劑作用下起燃，催化燃燒過程凈化效率可達(dá)97%以上，燃燒后生成CO2和H2O并釋放出大量熱量，該熱量通過催化燃燒床內(nèi)的熱交換器一部分再用來加熱脫附出的高濃度廢氣，另外一部分加熱室外來的空氣作活性炭脫附氣體使用，一般達(dá)到脫附催化燃燒自平衡過程須啟動(dòng)電加熱

8、器12小時(shí)左右。達(dá)到熱平衡后可關(guān)閉電加熱裝置，這樣的再生處理系統(tǒng)靠廢氣中的有機(jī)溶劑做燃料，在無須外加能源基礎(chǔ)上使再生過程達(dá)到自平衡循環(huán)，極大地減少能耗，并且無二次污染的產(chǎn)生。2.2 工藝流程圖吸附濃縮+催化燃燒組合工藝2.3 工藝流程說明該工藝的氣體流程有兩個(gè)：吸附：待處理的廢氣由風(fēng)管引出后切向進(jìn)入漆霧過濾器，在設(shè)備內(nèi)完成顆粒物的去除后，進(jìn)入活性炭吸附床，有機(jī)廢氣被活性炭吸附，氣體得到凈化后排向大氣。脫附：待其中一個(gè)活性炭吸附床飽和后，把氣體切換到另一個(gè)吸附床，同時(shí)對吸附飽和的吸附床進(jìn)行脫附再生。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)，對活性炭進(jìn)行再生，再生出來的有機(jī)廢氣進(jìn)入催化床，進(jìn)行催化燃燒，生成CO2、H2O，經(jīng)

9、催化燃燒后的高溫氣體分兩部分，一部分直接排空，另一部分回用與冷風(fēng)混合后用于脫附活性炭，再生后的活性炭又可重新投入吸附，系統(tǒng)如此循環(huán)。整個(gè)系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制。2.4 工藝流程的特點(diǎn)采用活性炭吸附濃縮+催化轉(zhuǎn)化去除有機(jī)廢氣，具有運(yùn)行可靠和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)；吸附材料采用蜂窩活性炭材料，利用蜂窩活性炭吸附容量大、阻力小和吸附速度、脫附速度快的特點(diǎn)，一可以減小系統(tǒng)運(yùn)行阻力；二可以縮短脫附時(shí)間，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用； 系統(tǒng)運(yùn)行更有安全保障。一是脫附風(fēng)機(jī)采用防爆風(fēng)機(jī)，二是脫附采用負(fù)壓操作，燃燒采用正壓，防火防爆；確保系統(tǒng)安全運(yùn)行；廢氣凈化效率一般在9095%以上，凈化效率高； 采用燃燒后的高溫氣體來對活性炭脫附

10、，可有效的節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。3 處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1風(fēng)管的設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)管：設(shè)計(jì)風(fēng)量為12000m3/h，由此可以計(jì)算風(fēng)管的直徑，在本方案中主風(fēng)管（或吸附風(fēng)管）采用：630×630(mm)的方管，材質(zhì)用1mm的鍍鋅板制作。 脫附：脫附風(fēng)量為1000m3/h，由此可以計(jì)算風(fēng)管的直徑，在本方案中脫附風(fēng)管采用：200×200(mm)的方管，材質(zhì)用1.5mm的A3板制作，外包30mm厚的保溫材料。3.2 處理設(shè)備的設(shè)計(jì)若采用吸附+催化組合工藝，主體處理設(shè)備包括漆霧過濾器、活性炭吸附-催化凈化設(shè)備和控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分。各部分的主要技術(shù)參數(shù)如下：表一 漆霧過濾器的主要技術(shù)參數(shù)序號名稱單位數(shù)值1型

11、 號 PMF-122處理風(fēng)量m3/h120003過濾速度 m/s0.334過濾面積 m2105凈化效率%956設(shè)備阻力Pa2507外形尺寸mm2000×1200×1800表二 吸附床的主要技術(shù)參數(shù)序號名稱單位數(shù)值1型 號 VOC-122處理風(fēng)量m3/h120003活性炭數(shù)量m32.64凈化效率%905設(shè)備阻力Pa8006外形尺寸mm2200×1200×2400表三 催化床的主要技術(shù)參數(shù)序號名稱單位數(shù)值1型 號 CO-102處理風(fēng)量m3/h10003催化劑用量L1004空速h-1100005加熱功率kW306凈化效率%977設(shè)備阻力Pa18008外形尺寸m

12、m1100×770×20003.3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用吸附+催化燃燒組合工藝治理有機(jī)廢氣，對吸附和脫附進(jìn)行分別控制：吸附過程，只控制吸附風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的開啟、停止即可。對脫附采用數(shù)字控制，主要由溫度來實(shí)現(xiàn)整個(gè)脫附過程的閥門和加熱器的自動(dòng)功能。以時(shí)間參數(shù)來實(shí)現(xiàn)脫附風(fēng)機(jī)和脫附時(shí)間的控制，控制系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1).運(yùn)行時(shí)具有連鎖功能；2).運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的異常情況可報(bào)警及自動(dòng)停機(jī)；3).根據(jù)工藝要求改變控制參數(shù)如:脫附周期；4).控制系統(tǒng)操作簡單，對工藝參數(shù)方便調(diào)節(jié)。3.4 主體處理設(shè)備清單序號名稱型號規(guī)格數(shù)量技術(shù)參數(shù)材質(zhì)1漆霧過濾器PMF-121臺Q=12000m3/h P=

13、250Pa碳鋼2吸附床VOC-122臺Q=12000m3/h P=800Pa 碳鋼3催化床CO-101臺Q=1000m3/h P=1600Pa N=30kW碳鋼4吸附風(fēng)機(jī)T4-72No6C1臺Q=13006m3/h P=1635Pa N=7.5kw, n=1800rpm碳鋼5脫附風(fēng)機(jī)Y5-48No3.55C1臺Q=1500m3/h P=2200PaN=2.2kW n=2900rpm碳鋼6補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)T4-72No2.8A1臺Q=960m3/h P=1200PaN=1.5kW n=2900rpm碳鋼7電動(dòng)閥門200×2007臺8電動(dòng)閥門630×6305臺9阻火器200×

14、2001臺10控制系統(tǒng)600×500×18001套碳鋼五 投資概算序號名 稱規(guī) 格單位數(shù)量單價(jià)(萬元)總價(jià)(萬元)1漆霧過濾器PMF-12臺10.60.62吸附床VOC-12臺24.59.03催化床CO-10臺14.54.54吸附風(fēng)機(jī)T4-72No6C臺10.60.65脫附風(fēng)機(jī)Y5-48No3.55C臺10.40.46補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)T4-72No2.8A臺10.250.257控制系統(tǒng)套12.82.88電動(dòng)閥門630×630個(gè)50.060.39電動(dòng)閥門200×200個(gè)70.030.2110阻火器200×200個(gè)10.20.211輔助材料等批11.01.

15、0小 計(jì)(T1)19.86不含安裝與稅六 運(yùn)行費(fèi)用1 動(dòng)力消耗每套有機(jī)廢氣凈化裝置用電功率如下：吸附風(fēng)機(jī)功率： N1=7.5kW；脫附風(fēng)機(jī)功率： N2=2.2kW；補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)功率： N3=1.5kW；電加熱器功率： N3=30kW； 其中N1為吸附過程連續(xù)使用,按設(shè)計(jì)風(fēng)量每天工作10小時(shí),每年工作350天。電費(fèi)按0.8元/度計(jì)，功率系數(shù)按0.7計(jì)，即吸附過程耗電費(fèi)用：M1=7.5×10×350×0.7×0.8=1.47萬元/年；脫附再生周期為周一次，再生次數(shù)為52次/年，其中再生時(shí)間9小時(shí)，即脫附風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間為9小時(shí)，電加熱功率運(yùn)行時(shí)間約2小時(shí)。補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)時(shí)

16、間約2小時(shí)。 再生過程耗電費(fèi)用：M2=（2.2×9+1.5×2+30×2）×52×0.8=0.35萬元/年;每套裝置每年總電費(fèi)用： M1+M2=1.82萬元/年。(10000m3/h風(fēng)量)2 過濾材料更換費(fèi)用 過濾材料每月需更換一次，一年需更換12次。1套裝置更換時(shí)，需過濾材料10m2，過濾材料價(jià)格為40元/m2，即年更換費(fèi)用： M3=12×40×10=0.48萬元/年3 吸附材料更換費(fèi)用吸附材料平均使用壽命為四年，四年內(nèi)無需更換，若四年后需全部更換，即需蜂窩活性炭5.2m3×10000元/m3=5.2萬元 平均每

17、年的費(fèi)用為M4=5.2/4=1.3萬元/年4 催化劑的維護(hù)費(fèi)用催化劑的平均使用壽命為800015000小時(shí)，每年催化劑的使用時(shí)間為9×52=500小時(shí)，所以催化劑可保用10年，其運(yùn)行費(fèi)用可忽略。5 總運(yùn)行費(fèi)用裝置的總運(yùn)行費(fèi)用為M=M1+M2+M3+M4=3.6萬元/年。由此可見，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用占整個(gè)運(yùn)行費(fèi)用的50%，而不論采取何種處理工藝，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用一般相差不大。采用吸附-催化組合工藝還是比較經(jīng)濟(jì)的處理方法。 七 方案二 采用簡易型吸附濃縮+催化燃燒設(shè)備，該設(shè)備不能用于連續(xù)24小時(shí)生產(chǎn)的場合。7.1 工藝流程 簡易型有機(jī)廢氣吸附+催化燃燒凈化工藝流程圖7.2 裝置簡介該裝置是集吸

18、附與脫附為一體。其工作過程分兩部分，見工藝流程圖：吸附過程： 吸附時(shí)電動(dòng)閥門5、6打開，電動(dòng)閥門1、2、3、4關(guān)閉，啟動(dòng)吸附風(fēng)機(jī)，有機(jī)廢氣首先經(jīng)過過濾器，去除顆粒物，然后進(jìn)入活性炭吸附床，氣體中的有機(jī)成分被活性炭吸附，氣體得于凈化而排空。脫附過程： 待活性炭吸附飽和后，該設(shè)備可切換到脫附過程，對活性炭進(jìn)行再生。 脫附時(shí)首先停止吸附風(fēng)機(jī)，關(guān)閉電動(dòng)閥門5、6，打開電動(dòng)閥門1、2、3、4。啟動(dòng)催化床的預(yù)熱功率，對催化床進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)催化床達(dá)到一定溫度時(shí)，啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)，再通過調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門2、3、4之間的開度，可使脫附溫度穩(wěn)定在120左右，對活性炭進(jìn)行脫附，脫附出來的有機(jī)物質(zhì)，送入催化床，在催化劑的作用下被分解成CO2和H2O，同時(shí)放出大量的熱，使氣體溫度進(jìn)一步升高。經(jīng)過催化床的高溫氣體分兩部分，一部分直接排空，另一部分與新鮮的冷空氣混合后進(jìn)入吸附室，用來脫附活性炭。一般達(dá)到脫附催化燃燒自平衡過程須啟動(dòng)電加熱器12小時(shí)左右。達(dá)到熱平衡后可關(guān)閉電加熱裝置，這樣的再生處理系統(tǒng)靠廢氣中的有機(jī)溶劑做燃料，在無須外加能源基礎(chǔ)上使再生過程達(dá)到自平衡循環(huán)，極大地減少能耗，并且無二次污染的產(chǎn)生。7.3 設(shè)備的特點(diǎn)1、設(shè)備緊湊，該設(shè)備集吸附脫附和控制與一體，設(shè)備占地面積??；2、吸附材料采用蜂窩活性炭，具有阻力小，吸附容量大，使用壽命長的特點(diǎn)，凈化效率可達(dá)95%以上；3、采用我公司生產(chǎn)的