废气治理项目设计方案模板文档格式.docx
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(4)《环境保护产品技术要求工业废气吸收净化装置》(HJ/T387-2007);
(5)《玻璃钢管和管件》(HG/T21633-1991);
(6)《玻璃纤维增强塑料夹砂管》(GB/T21238-2007);
(7)《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243—2002);
(8)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019—2003);
(9)《仪表配管、配线设计规定》(HG/T20512-2000);
(10)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014);
设计原则
本方案遵循的基本指导思想如下:
(1)严格执行国家及地方的环境保护法律法规;
(2)尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺,达到功能可靠、经济合理、管理方便的目的;
(3)处理工艺有针对性,根据企业的具体情况及发展规划,有针对性地提出综合处理技术路线,分析其达标排放的可行性,减轻对大气环境的影响;
(4)工艺设计应根据企业的具体情况及发展规划,结合现场调研,提出综合处理技术路线,确保达到环保要求。
工程范围
(1)卖方负责尾气吸附装置及相关管路的设计、制造、安装、调试等;
(2)卖方负责对吸附设备操作人员的培训;
(3)买方负责项目配套的公用工程,包括电源、水蒸气、循环冷却水或仪表空气等;
(4)少量废水和蒸汽冷凝水就近排放到污水管网。
二.设计工况
根据买方提供的设计资料以及现场的勘察,废气产生源为车间反应釜放空、放料废气,真空泵排空废气,分馏罐放料废气。
具体排放点位见下表:
表2-1排放源统计一览表
序号
设备位号/位置名称
排放口大小
数量
备注
1
1吨反应釜放空
DN100
4台反应釜放空管并入一个分离罐,统一从分离罐上部放空口排出
2
3
4
5
2吨反应釜放空
6
1吨反应釜放料
DN40
7
8
9
10
2吨反应釜放料
11
12
13
14
真空泵放空
15
16
17
18
19
分馏罐放料口
由于放料口空间位置狭窄,考虑布置几台大口径吸风罩收集,不对每个放料口分别收集
三、尾气收集系统设计
风量估算
根据集气方式,吸风速度,吸风罩距离排放源的距离进行风量估算,风量统计如下:
吸风罩
吸风罩尺寸
风量m3/h
DN200
160
310
180
DN400
3台分馏罐一组进行收集
20
21
22
23
风量合计
3950
估算风量3950m3/h,则设计风量取4000m3/h。
收集管网设计
(1)反应釜排放尾气收集管网设计。
共有8台反应釜,其中4台反应釜的放空尾气汇总到1台分离罐气液分离后从分离罐的排放口排放,另外1台反应釜放空尾气经过玻璃钢冷凝器冷凝后排放,8台反应釜放料时也会排放尾气,需要对所有排放点进行尾气收集,具体收集管网设计见图1:
图1反应釜排放尾气收集管网设计图
(2)分馏罐排放尾气收集管网设计。
共有12台分馏罐,放料口有废气排放,需要做收集,由于每台罐的放料口相距较近,因此考虑每3台分离罐一组进行收集,通过旋转法兰调节吸风口的位置,保证收集效果,具体收集管网设计见图2:
图2分馏罐排放尾气收集管网设计图
(3)真空机组放空尾气收集管网设计。
共有5台真空机组,放空口DN100,具体收集管网设计见图3:
图3真空机组放空尾气收集管网设计图
所有单元收集管网汇总,一起进入处理装置处理。
管网阻力计算
管路阻力按最不利收集的管路计算,最不利收集管路一般是从排放点位到处理系统的最长一段管路。
管路阻力包含沿程阻力和局部阻力,根据经验公式估算,因此本项目管路阻力大约600Pa。
四、废气处理系统设计
工艺方法选择
目前用于有机废气处理的常规方法很多,如吸收法、吸附法、光催化氧化、低温等离子体法、生物法等。
(1)吸收法。
吸收法处理臭气的原理是吸收剂与废气逆向接触,废气中易溶组分经过气液传质转移到液相,从而从气相中去除。
该工艺方法操作简单,适用于酸性气体,易溶性气体的处理。
但处理效果有限,会形成二次污染,一般作为预处理工艺,与其他工艺联用。
(2)吸附法。
吸附法处理有机废气的原理是有机废气与吸附剂接触,废气分子被吸附在孔道中,形成最初分子层,在范德华力作用下,废气分子不断被吸附,从而从气相中去除,气体得到净化排放。
吸附法工艺开发很早,目前已经非常成熟。
随着吸附材料的不断开发,吸附法工艺处理效果不断提高,可处理的气体范围不断扩大,成为国内主流处理方法之一。
(3)光催化氧化法。
光催化氧化法工艺原理是在高能量的紫外光照射下,催化剂的表面会形成大量的高能活性氧自由基,高能活性氧自由基和氧气接触会形成臭氧。
当有机废气进入处理区,高能活性氧自由基的能量将废气分子健打断,形成无臭味的小分子化合物,同时臭氧也能将臭气分子氧化形成无害的化合物。
光催化氧化法适用于低浓度有机废气处理,处理效率较高,工艺设备简单,操作维修方便,能耗低,不会形成二次污染。
(4)低温等离子体法。
低温等离子体法利用高压双介质电晕放电,将空气中的分子电离,形成高能活性粒子,高能活性粒子与空气中的氧气结合形成臭氧。
当废气进入处理区,在高能粒子和臭氧的共同作用下,废气分解氧化形成无害的化合物。
低温等离子体法适用于低浓度的有机废气处理。
(5)生物法。
生物法原理是有机废气进入处理区,与挂膜的生物填料接触,有机废气中的组分不断被吸收,吸附,降解,从而得到净化。
生物法工艺简单,操作简单,适用于低浓度有机废气处理。
存在二次污染的问题。
因此,根据本项目的尾气参数,本项目采用吸收+吸附组合处理工艺。
设计思路
本项目设计思路如下:
(1)客户提供的设计参数(处理介质的风量、浓度、压力和温度等)和客户提出的要求;
(2)废气先经过碱洗喷淋,再进行吸附处理排放;
(3)吸附剂采用活性碳颗粒;
(4)其他与本项目设计有关的资料文件等。
工艺设计与选型
设计风量4000m3/h,主要设备设计选型如下:
(1)喷淋塔:
设计风量4000m3/h。
设计风速1~2m/s,根据计算选用φ1200⨯4500mm喷淋塔,玻璃钢材质,系统阻力不大于500Pa,配1台耐酸碱腐蚀卧式泵。
流量400L/min,扬程15m,功率。
(2)吸附器:
设计风速~s,根据计算选用φ1900⨯2200吸附器,装碳量1吨。
系统阻力不大于2100Pa,设置2台吸附器,一台吸附,一台再生。
材质:
碳钢;
(3)吸附剂采用活性碳颗粒,主要参数如下:
比表面积:
≥1000m2/g
平均粒径:
4mm
强度:
≥90%
水分含量:
≤5%
堆积密度:
460g/L
(4)吸附风机:
用于系统引风,设置1台吸附风机。
风量4000m3/h,全压3000Pa,材质:
玻璃钢;
(5)冷却风机:
用于吸附剂的冷却干燥。
设置1台冷却风机,风量3000m3/h,全压1500Pa,3kw,材质:
处理工艺流程
处理工艺流程图
吸附
排气筒
喷淋
达标排放
废气
风机
收集系统
处理工艺流程描述
废气经过收集后进入吸附器进行吸附。
吸附处理工艺由4个主要工艺步骤组成:
吸附、蒸汽脱附、降温干燥及冷凝计量。
废气经过碱液喷淋后进入吸附器内,废气中的易被吸附组分经过活性碳层时不断被捕集吸附,废气得到净化后排放。
⑵蒸汽脱附
当吸附器内活性碳颗粒吸附饱和后,打开蒸汽阀,蒸汽与吸附气流反方向吹扫,在热量和吹扫作用下,吸附在碳颗粒层上的溶剂脱附下来,含有水蒸气和有机溶剂蒸汽的混合气体,进入冷凝器冷凝液化。
降温干燥
脱附完成后,吸附器内炭纤维层上的温度仍很高、湿度仍很大,不利于吸附操作,所以要用足够的新鲜冷空气对其进行吹扫,达到对吸附剂降温和干燥的目的。
干燥风机启动,新鲜空气经过滤后加压,经过干燥风进气阀进入吸附器,穿过床层,再经过洁净排放阀排空。
冷凝计量
冷凝计量系统由冷凝器、深冷器、计量槽等组成。
脱附后的混合汽进入冷凝器冷凝成混合液,同时吸附器排液进入深冷器冷却,两股冷凝液进入集液槽。
工艺特点
(1)处理效率高。
本项目吸附剂采用较大比表面积和较大CCl4吸附值的吸附材料,同时控制废气与吸附材料接触的时间,使处理效率达到90%以上。
(2)技术成熟,稳定可靠。
(3)自动化控制,实现无
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