有机废气治理设计方案.docx
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有机废气治理设计方案
公司有机废气治理项目
设
计
方
案
目录
1.总论-3-
1.1项目背景-3-
1.2设计依据-3-
1.3设计原则-3-
1.4设计范围-3-
2设计参数-5-
2.1废气排放状况分析-5-
2.2设计原则及参数确定-5-
2.3处理效果-6-
3废气处理工艺-7-
3.1处理工艺选择-7-
3.2处理设备及工艺流程-9-
4投资概算-11-
4.1设备部分-11-
4.2收集部分-11-
5项目工程案例-11-
1.
总论
1.1项目背景
本项目是针对AAAA有限公司无组织尾气进行收集后处理,工程建设地点为现有车间;通过在车间内部对生产设备做密封,对无组织排放尾气进行收集,收集后的尾气通入到尾气治理设备。
AAAA有限公司(以下简称“客户”)生产设备开启过程中,会排放含有各种挥发性有机物的废气,该类废气的排放不仅污染了环境,而且造成资源的极大浪费。
为了保护环境,实现车间清洁生产,创造良好的工作环境,BBB环保科技有限公司结合自身在废气治理领域多年的经验,以及对生产设备操作的深刻理解,提出该项目尾气处理方案。
1.2设计依据
1、《大气环境质量标准》(GB3095);
2、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);
3、《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2—2002);
4、《通风与空调工程施工规范》(GB50738-2011);
5、客户提供设计数据及当地地标。
1.3设计原则
(1)优选的尾气处理技术;
(2)以调查和工程经验为基础;
(3)确保工艺污染物的针对性处理;
(4)降低客户环保设备的运行成本;
(5)高标准的设备质量;
(6)环境保护与环境美化相结合。
1.4设计范围
废气设计范围自目前生产线密封设计、密封空间排气开始,直至处理后排气口为止。
主要包括废气治理相关工艺设计、管道工程设计、设备制造、安装工程指导、电气工程指导及系统调试验收。
具体的设计内容如下:
(1)在客户指定区域内作废气处理的总体规划;
(2)废气处理工艺选择;
(3)本项目所采用的废气处理设备的选型、原理、技术参数;
(4)废气处理系统的管道、通风、净化、电气、自控等设计;
(5)对废气处理设备的计算和设计,包括主体设备以及必要附属设施;
(6)进行整个工程的投资估算和运行费用的核算。
2
设计参数
2.1废气排放状况分析
1)客户车间摆放有2台胶印机。
2)设计处理风量为20000m³/h。
3)客户生产情况为间歇操作,根据订单情况开启设备,会有换卷的操作,同时设备内部需要人员操作。
4)客户生产过程中主要产生丁酮废气以及非甲烷总烃。
根据上述情况分析可知:
1)客户属间歇生产过程中,有无组织排放尾气收集及治理的工程需求;
2)客户生产设备需要人工操作,要考虑人员进出及操作方便;
3)客户需求的尾气处理设备为即开即停型。
2.2设计原则及参数确定
无组织排放尾气的收集和治理,一直是各行各业的难点,特殊行业甚至对环境温、湿度有明确要求。
客户所在行业及所使用的机器对这点要求不高,仅需将印制过程中产生的有机物进行收集后处理即可。
BBB环保科技有限公司结合公司在纺织皮革行业、汽车喷涂车间、家具喷涂车间、PVC手套生产线、印铝线、制药车间、高校及科研院所实验楼等不同要求的无组织尾气收集及治理的经验,根据客户的实际情况提出有效的解决方案,可以满足客户生产及环境治理的需求。
由于客户的生产属于小型CC机无喷溅式滚涂操作,有机物的排放以烘干或晾干挥发为主,故根据国家相关无组织尾气换气标准要求,取50次/小时。
经计算废气收集治理按如下布局:
CC机采用一套系统收集处理。
根据客户装置现有排气情况,密封后排气拟采取“侧吸上排”的方式,在CC机上胶处以及加热贴合处开侧吸风口进行排风,进气从两侧进出布的开口和密封设备顶部开口进入,以满足换气需求。
密闭空间按微负压设计,设计压力-30Pag,可以最大程度的保证挥发出的气体不会外泄。
故,根据上述分析,可得尾气处理装置设计参数如下
排气风量(m³/h)
20000
排气浓度②(g/m³)
丁酮,非甲烷总烃
待测定
排气压力
根据需求选择风机
排气温度(℃)
常温
2.3处理效果
满足国家大气污染物二级排放标准。
本项目设计VOCs净化效率≥75%。
3废气处理工艺
3.1处理工艺选择
VOCs治理技术种类繁多,总体来说,可以分为两大类:
回收技术和破坏技术。
回收技术主要包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等;破坏技术主要包括热焚烧法、催化燃烧法、生物氧化法、低温等离子体法和光催化氧化法等。
下面将对有机废气治理技术做简要介绍:
●吸附法
吸附法是采用吸附剂利用物理吸附的方法对有机物进行捕集,以达到气体的达标排放;根据脱附方法可以分为变温脱附和变压脱附,分别适用于不同行业。
吸附法的优点有:
尾气处理效率高,最高可达99.99%;溶剂回收效率高,最高可达99%以上;技术成熟,广泛应用于各个领域;吸附法的缺点有:
会产生大量废水。
●吸收法
通过吸收剂,利用相似相溶的原理,对排放气体中的有机溶剂进行回收,一般做为辅助处理工艺。
吸收法的优点有:
结构简单,占地面积小;运行成本低;投资成本较低;吸收法的缺点有:
处理效率不高,一般为80-90%;吸收液后处理费用较高。
●冷凝法
利用尾气在不同温度和压力下具有不同的饱和蒸气压,通过降低温度或增加压力,使尾气首先凝结出来。
冷凝法在理论上可达到很高的净化程度。
但是需要将冷凝温度降至很低才能使得尾气排放达标。
同时存在的缺点是该工艺能耗太高,处理风量小。
●催化燃烧法
催化燃烧法是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面应用比较广泛。
催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。
采用适当的催化剂,使用有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。
缺点是该方法有爆炸的隐患,所以要求尾气浓度需低于爆炸下限1/4,而且有价值的有机物无法回收利用。
●膜分离法
膜分离法原理是在压力驱动下,借助气体中各组分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜内溶解—扩散上的差异,即渗透速率差来进行分离的。
现已成为比较成熟的工艺技术,并广泛用于许多气体的分离,提浓工艺。
缺点是膜需定期更换,且制造成本非常高昂,所以本方法不建议使用。
●低温等离子体技术
低温等离子体技术原理是在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:
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。
优点:
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,随开随停。
●光催化氧化技术
光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程,反应条件温和,光解迅速,产物为CO2和H2O或其它,而且适用范围广,包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物,都能通过TiO2光催化清除。
其机理主要是光催化剂二氧化钛吸收光子,与表面的水反应产生羟基自由基(•OH)和活性氧物质(•O,H2O2),其中羟基自由基(•OH)是光催化反应的一种主要的活性物质,对光催化氧化起决定作用。
羟基自由基具有120kJ/mol的反应能,高于有机物中的各类化学键能,如:
C-C(83kJ/mol),C-H(99kJ/mol),C-N(73kJ/mol),C-O(84kJ/mol),H-O(111kJ/mol),N-H(93kJ/mol),因而能迅速有效地分解挥发性有机物和构成细菌的有机物,再加上其它活性氧物质(•O,H2O2)的协同作用,其杀菌效果更为迅速。
适用范围:
适用范围广,净化效率高,尤其适用多组分恶臭气体。
根据客户企业情况及对排放物情况进行分析,结合我公司在行业内多年经验,推荐采用低温等离子体-光催化氧化技术对待处理尾气进行处理,为增加处理效果,采用我司与浙江大学共同开发的微电荷水喷淋处理设备,以保证环保达标。
3.2处理设备及工艺流程
通过本案项目废气的分析,无组织尾气回收一般为低浓度、大风量尾气;通过投用溶剂分析,该废气污染因子组分复杂,主要成分为甲醇以及非甲烷总烃,含有微量丁酮;通过生产工艺分析,该废气是间歇性排放的。
我司技术人员在通过尾气分析后,结合选用设备的效果、投资、运行费用等方面的综合考虑。
推荐选用我司与浙江大学联合开发的专利技术:
微电荷水喷淋处理技术与。
通过气相吸收、喷淋后的液相微电荷作用下彻底破乳、固液油水充分分离除油,采用结合纳米微气泡气浮,使废油彻底回收处置。
处理废气工艺设计进行治理。
系统工艺流程:
在风机作用下,收集到的有机废气经风管被吸入微电荷水喷淋处理废气处理喷淋塔,与喷淋水雾和填料液膜达到气液接触的目的,在上升气流和下降吸收液的不断接触中,污染物质被吸收净化,从而使气流中污染物浓度越来越低。
经微电荷水喷淋塔处理后,废气中大部分污染因子被液相粘附、拦截、吸附、吸收,同时液相水溶性有机物高级氧化(MEAOP)分解、固液油水成分分离、絮凝沉淀、净化、污染物被无害化处理;同时液相水采用外循环,由纳米微气泡气浮,使废油彻底回收处置,使液相水体在循环喷淋过程中不产生污染物饱和现象。
实现废气循环水同时处理,循环水无需排放。
其处理工艺流程示意图:
本案设计的微电荷水喷淋处理废气环保设备产品,通过释放高效能的电荷产生的电场,除去颗粒废气带进污水中的高盐类,分解苯、酮、酚、醚类降解COD、降低较高的色度、提高或者降低PH值等。
其特点是:
产生立体网络状态的微电荷场,在极短时间内把水体的污染物质吸收结合,把极性盐类吸附、置换、凝结等,达到除去水中含量高的盐;并且其反应系统中形成立体网络状态微电荷场作用下产生大量的自由基(•-OH)和极性离子,快速进入微电位极性的污染有机和无机物体,与此同时打破其化学机构的相对平衡,达到氧化分解的目的。
本案设计的复合UV设备,利用低温等离子体的高压放电及紫外光催化的处理效果,尤其是对异味类气体具有明显效果;复合设备对有机物的去除效率也明显提高,该设备具有即开即停、处理效率高、能耗低、易于维护等优势,特别适用于大风量、低浓度、间歇排放尾气的工况。
4投资概算
4.1
序号
名称
数量
规格
单价(元)
备注
废气量(20000m³/h)
1
微电荷水喷淋塔处理废气设备
1套
PP材质,DN2200mm,H=5500mm
1、主体材质12mm灰pp
2、2层喷淋,一层除雾
3、含铁铝等电解填料,含水箱,不含加药系统
2
复合等离子有机废气净化器
1套
2000*2200*2000mm,12kw
3
微电荷发明专利电脑控制中心
1套
触摸控制主机系统
4
离心风机
1台
15kw,20000m³/h
5
循环泵
1台
12p
6
动力控制柜
1台
变频动力控制柜,含达变频器,带电表
7
合计
备注
上述报价含运输、安装、税。
不含管道以及车间废气收集系统,若需要求和生产设备联动启动,业主需提前告知
4.2收集部分
收集部分由我司进行设计,建议客户自行采购及安装。
我司仅收取客户收集部分总费用的10%做为设计费。
5项目工程案例
1)电子焊接加工工业废气(VOCS)处理在项目应用使用案例
2)生产工业废气(VOCS)处理在项目应用、使用案例
3)汽车零件涂漆工业废气(VOCS)处理在项目应用、使用案例
4)沥青搅拌站沥青废气处理在项目应用、使用案例图4
5)处理布料复合烫金废气
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