1、噴漆有機廢氣治理工程設計方案廣州市艾王環(huán)保科技開發(fā)有限公司二00六年七月目 錄一 工程概況1二 設計依據(jù)和原則11 設計依據(jù)12 設計原則1三 排放標準及設計范圍21排放標準22 設計范圍2四 廢氣治理設計方案21 設計參數(shù)21.1 設計風量21.2 設計溫度21.3 設計濃度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43 處理系統(tǒng)的設計43.1風管的設計43.2 處理設備的設計43.3 控制系統(tǒng)的設計53.4 主體處理設備清單6五 投資概算6六 運行費用7七 方案二87.1 工藝流程87.2 裝置簡介97.3 設備的特點97.4

2、設備的主要技術參數(shù)107.5 投資概算10八 服務承諾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，但在噴涂時油漆是不能全部到達噴漆物表面的，這部分油漆顆粒隨氣流彌散形成漆霧；有機廢氣：有機溶劑（天拿水）是用來稀釋油漆達到漆表面光滑美觀的目的，但是有機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廢氣，根據(jù)廣東省建設項目環(huán)境保護管理條例和受業(yè)主委托，廣州市艾王環(huán)保科技開發(fā)有限公司擬定該公司的有機廢氣治理工程方案，使廢氣排放達到廣

3、東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）第二時段排放標準和相關的國家標準，并為該項目工程有關技術問題提供相應的咨詢服務。二 設計依據(jù)和原則1 設計依據(jù)建設項目環(huán)境保護管理條例（國務院令第253號）；中華人民共和國大氣污染物綜合排放標準（GB16297-2001）；廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）；工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準（TJ36-90）； 根據(jù)業(yè)主提供有關技術資料、參數(shù)和處理要求。2 設計原則 嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項措施，確保各項廢氣指標達到國家和廣東省地方排放標準； 采用成熟、安全、可靠的工藝和先進的設備，確保處理裝置運行穩(wěn)定、可靠； 優(yōu)化設備組合和管道安

4、裝，使廢氣凈化系統(tǒng)的阻力減小，以節(jié)約運行成本； 整個工藝設施布局合理，流程簡單，占地面積小； 操作管理方便，盡量控制工程成本，達到以最少的投資實現(xiàn)最大的環(huán)境效益； 無須外加輔助能源(如蒸汽、壓縮空氣)和設備(冷卻水塔),無二次污染產(chǎn)生。排放標準廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）中的第二時段排放要求。其處理效果及排放標準如下：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 設計范圍按廠方指定管道出口至有機廢氣凈化裝置出口，煙囪之間的所有設備、設備間連接管道及電氣控制部分和附屬構筑物的設計，具體包括以下幾個方面

5、：處理工藝的設計；處理系統(tǒng)主體設備的設計；相關連接管道、閥門的設計；控制系統(tǒng)的選型與設計；相關附屬構筑物的設計。四 廢氣治理設計方案1 設計參數(shù)1.1 設計風量根據(jù)業(yè)主提供的資料，該公司噴漆共有1個水濂柜，水濂柜現(xiàn)有的排放風量為：12000m3/h，在本方案中按現(xiàn)有的排風量來設計一套處理的設備。1.2 設計溫度本方案中廢氣是噴漆排放的廢氣，按常溫35設計。1.3 設計濃度根據(jù)噴漆企業(yè)的特點和結合相關工程經(jīng)驗，噴漆水濂柜的排放廢氣中有機廢氣的濃度為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廢氣兩大類。但廢

6、氣的濃度均不高，屬于低濃度，大風量類型的有機廢氣。根據(jù)此廢氣的特點，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廢氣，需要對廢氣進行預處理，如在本工程中需要對廢氣中的漆霧首先進行凈化。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、運行費用低等優(yōu)點。對有機廢氣而言，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廢氣是一種最有效的工業(yè)處理手段。吸附可使有機廢氣凈化效率高達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廢氣濃度濃縮10-20倍以上，脫附氣流經(jīng)催化床內設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，一般達到脫附催化燃燒自平衡過程須啟動電加熱

8、器12小時左右。達到熱平衡后可關閉電加熱裝置，這樣的再生處理系統(tǒng)靠廢氣中的有機溶劑做燃料，在無須外加能源基礎上使再生過程達到自平衡循環(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：吸附：待處理的廢氣由風管引出后切向進入漆霧過濾器，在設備內完成顆粒物的去除后，進入活性炭吸附床，有機廢氣被活性炭吸附，氣體得到凈化后排向大氣。脫附：待其中一個活性炭吸附床飽和后，把氣體切換到另一個吸附床，同時對吸附飽和的吸附床進行脫附再生。啟動脫附風機，對活性炭進行再生，再生出來的有機廢氣進入催化床，進行催化燃燒，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)。整個系統(tǒng)采用PLC自動控制。2.4 工藝流程的特點采用活性炭吸附濃縮+催化轉化去除有機廢氣，具有運行可靠和無二次污染等優(yōu)點；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，一可以減小系統(tǒng)運行阻力；二可以縮短脫附時間，節(jié)省運行費用； 系統(tǒng)運行更有安全保障。一是脫附風機采用防爆風機，二是脫附采用負壓操作，燃燒采用正壓，防火防爆；確保系統(tǒng)安全運行；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)約運行費用。3 處理系統(tǒng)的設計3.1風管的設計進風管：設計風量為12000m3/h，由此可以計算風管的直徑，在本方案中主風管（或吸附風管）采用：630×630(mm)的方管，材質用1mm的鍍鋅板制作。 脫附：脫附風量為1000m3/h，由此可以計算風管的直徑，在本方案中脫附風管采用：200×200(mm)的方管，材質用1.5mm的A3板制作，外包30mm厚的保溫材料。3.2 處理設備的設計若采用吸附+催化組合工藝，主體處理設備包括漆霧過濾器、活性炭吸附-催化凈化設備和控制系統(tǒng)等幾個部分。各部分的主要技術參數(shù)如下：表一 漆霧過濾器的主要技術參數(shù)序號名稱單位數(shù)值1型

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

12、m1100×770×20003.3 控制系統(tǒng)的設計采用吸附+催化燃燒組合工藝治理有機廢氣，對吸附和脫附進行分別控制：吸附過程，只控制吸附風機，實現(xiàn)風機的開啟、停止即可。對脫附采用數(shù)字控制，主要由溫度來實現(xiàn)整個脫附過程的閥門和加熱器的自動功能。以時間參數(shù)來實現(xiàn)脫附風機和脫附時間的控制，控制系統(tǒng)具有以下幾個特點：1).運行時具有連鎖功能；2).運行時出現(xiàn)的異常情況可報警及自動停機；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)方便調節(jié)。3.4 主體處理設備清單序號名稱型號規(guī)格數(shù)量技術參數(shù)材質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吸附風機T4-72No6C1臺Q=13006m3/h P=1635Pa N=7.5kw, n=1800rpm碳鋼5脫附風機Y5-48No3.55C1臺Q=1500m3/h P=2200PaN=2.2kW n=2900rpm碳鋼6補冷風機T4-72No2.8A1臺Q=960m3/h P=1200PaN=1.5kW n=2900rpm碳鋼7電動閥門200×2007臺8電動閥門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(萬元)總價(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吸附風機T4-72No6C臺10.60.65脫附風機Y5-48No3.55C臺10.40.46補冷風機T4-72No2.8A臺10.250.257控制系統(tǒng)套12.82.88電動閥門630×630個50.060.39電動閥門200×200個70.030.2110阻火器200×200個10.20.211輔助材料等批11.01.

15、0小 計(T1)19.86不含安裝與稅六 運行費用1 動力消耗每套有機廢氣凈化裝置用電功率如下：吸附風機功率： N1=7.5kW；脫附風機功率： N2=2.2kW；補冷風機功率： N3=1.5kW；電加熱器功率： N3=30kW； 其中N1為吸附過程連續(xù)使用,按設計風量每天工作10小時,每年工作350天。電費按0.8元/度計，功率系數(shù)按0.7計，即吸附過程耗電費用：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，其中再生時間9小時，即脫附風機運行時間為9小時，電加熱功率運行時間約2小時。補冷風機時

16、間約2小時。 再生過程耗電費用：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用： M1+M2=1.82萬元/年。(10000m3/h風量)2 過濾材料更換費用 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，需過濾材料10m2，過濾材料價格為40元/m2，即年更換費用： M3=12×40×10=0.48萬元/年3 吸附材料更換費用吸附材料平均使用壽命為四年，四年內無需更換，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、年的費用為M4=5.2/4=1.3萬元/年4 催化劑的維護費用催化劑的平均使用壽命為800015000小時，每年催化劑的使用時間為9×52=500小時，所以催化劑可保用10年，其運行費用可忽略。5 總運行費用裝置的總運行費用為M=M1+M2+M3+M4=3.6萬元/年。由此可見，風機的運行費用占整個運行費用的50%，而不論采取何種處理工藝，風機的運行費用一般相差不大。采用吸附-催化組合工藝還是比較經(jīng)濟的處理方法。 七 方案二 采用簡易型吸附濃縮+催化燃燒設備，該設備不能用于連續(xù)24小時生產(chǎn)的場合。7.1 工藝流程 簡易型有機廢氣吸附+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： 吸附時電動閥門5、6打開，電動閥門1、2、3、4關閉，啟動吸附風機，有機廢氣首先經(jīng)過過濾器，去除顆粒物，然后進入活性炭吸附床，氣體中的有機成分被活性炭吸附，氣體得于凈化而排空。脫附過程： 待活性炭吸附飽和后，該設備可切換到脫附過程，對活性炭進行再生。 脫附時首先停止吸附風機，關閉電動閥門5、6，打開電動閥門1、2、3、4。啟動催化床的預熱功率，對催化床進行預熱，當催化床達到一定溫度時，啟動脫附風機，再通過調節(jié)電動閥門2、3、4之間的開度，可使脫附溫度穩(wěn)定在120左右，對活性炭進行脫附，脫附出來的有機物質，送入催化床，在催化劑的作用下被分解成CO2和H2O，同時放出大量的熱，使氣體溫度進一步升高。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入吸附室，用來脫附活性炭。一般達到脫附催化燃燒自平衡過程須啟動電加熱器12小時左右。達到熱平衡后可關閉電加熱裝置，這樣的再生處理系統(tǒng)靠廢氣中的有機溶劑做燃料，在無須外加能源基礎上使再生過程達到自平衡循環(huán)，極大地減少能耗，并且無二次污染的產(chǎn)生。7.3 設備的特點1、設備緊湊，該設備集吸附脫附和控制與一體，設備占地面積小；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，凈化效率可達95%以上；3、采用我公司生產(chǎn)的