废气治理项目设计方案

XXX 有限公司有限公司 酯化车间生产尾气处理项目酯化车间生产尾气处理项目 技术方案技术方案 工程编号 XXX X X X 有 限 公 司 X X X CO LTD 2016 年 6 月 目目 录录 一 概论 2 1 1 项目概述 2 1 2 设计依据 2 1 3 设计原则 2 1 4 工程范围 3 二 设计工况 3 三 尾气收集系统设计 4 3 1 风量估算 4 3 2 收集管网设计 4 3 3 管网阻力计算 7 四 尾气处理系统设计 8 4 1 工艺方法选择 8 4 2 设计思路 8 4 3 工艺设计与选型 9 4 4 工艺流程 9 4 5 工艺特点 10 五 电气及自动控制 11 5 1 电气设计原则 11 5 2 配电说明 11 5 3 电气控制 11 5 4 控制柜描述 11 六 公用工程及安装要求 12 6 1 公用工程消耗 12 6 2 安装要求 按图纸确定 12 七 经济分析 12 八 制造周期 12 九 安装 调试和验收 13 十 技术资料 13 十一 售后服务 14 十二 供货范围清单 14 十三 备品备件清单 15 十四 工程报价 16 十五 工程示例 17 一 概论一 概论 1 11 1 项目概述项目概述 XXX 有限公司位于福建中部 座落在沙县青州第一工业区 占地 66000 多平方米 公司 是主要产品为乙酸苯乙酯 乙酸松油酯 乙酸二氢松油酯 乙酸三环癸烯酯 乙酸苏合香酯 异长叶烷酮等用于调配日用香精 化妆品香精及制造香料的重要原料 产品的合成在反应釜中进行 反应釜放空 放料过程有高浓度的气体排放 真空泵抽真 空会有高浓度气体排放 另外分馏塔配套的分馏罐放料也会有高浓度气体排放 为了改善工 厂工作环境 XXX 有限公司委托 XXX 有限公司对气体进行处理 1 21 2 设计依据设计依据 1 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 2 环境保护产品技术要求 工业废气吸附净化装置 HJ T386 2007 3 吸附法工业有机废气治理工程技术规范 征求意见稿 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 T 20512 2000 10 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 2014 1 31 3 设计原则设计原则 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 1 41 4 工程范围工程范围 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 1 2 1 吨反应釜放空 1 3 1 吨反应釜放空 1 4 1 吨反应釜放空 DN100 1 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 5 2 吨反应釜放空 DN1001 6 1 吨反应釜放料 DN401 7 1 吨反应釜放料 DN401 8 1 吨反应釜放料 DN401 9 1 吨反应釜放料 DN401 10 2 吨反应釜放料 DN401 11 2 吨反应釜放料 DN401 12 2 吨反应釜放料 DN401 13 2 吨反应釜放料 DN401 14 真空泵放空 DN1001 15 真空泵放空 DN1001 16 真空泵放空 DN1001 17 真空泵放空 DN1001 18 真空泵放空 DN1001 19 分馏罐放料口 12 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 尾气收集系统设计三 尾气收集系统设计 3 13 1 风量估算风量估算 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 表 2 1 排放源统计一览表 序号设备位号 位置名称吸风罩吸风罩尺寸风量 m3 h备注 1 1 吨反应釜放空 2 1 吨反应釜放空 3 1 吨反应釜放空 4 1 吨反应釜放空 DN100DN200160 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 5 2 吨反应釜放空 DN100DN200310 6 1 吨反应釜放料 DN40DN100180 7 1 吨反应釜放料 DN40DN100180 8 1 吨反应釜放料 DN40DN100180 9 1 吨反应釜放料 DN40DN100180 10 2 吨反应釜放料 DN40DN100180 11 2 吨反应釜放料 DN40DN100180 12 2 吨反应釜放料 DN40DN100180 13 2 吨反应釜放料 DN40DN100180 14 真空泵放空 DN100DN200160 15 真空泵放空 DN100DN200160 16 真空泵放空 DN100DN200160 17 真空泵放空 DN100DN200160 18 真空泵放空 DN100DN200160 19 分馏罐放料口 DN400310 3 台分馏罐一组 进行收集 20 分馏罐放料口 DN400310 3 台分馏罐一组 进行收集 21 分馏罐放料口 DN400310 3 台分馏罐一组 进行收集 22 分馏罐放料口 DN400310 3 台分馏罐一组 进行收集 23 风量合计风量合计 39503950 估算风量 3950m3 h 则设计风量取 4000m3 h 3 23 2 收集管网设计收集管网设计 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 图图 1 1 反应釜排放尾气收集管网设计图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 图图 2 2 分分 馏馏 罐罐 排放尾气收集管网设计图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 图图 3 3 真空机组放空尾气收集管网设计图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 3 33 3 管网阻力计算管网阻力计算 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 废气处理四 废气处理系统设计系统设计 4 14 1 工艺方法选择工艺方法选择 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 4 24 2 设计思路设计思路 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 4 4 3 3 工艺设计与选型工艺设计与选型 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 1200 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 2KW 2 吸附器 设计风量 4000m3 h 设计风速 0 2 0 5m s 根据计算选用 1900 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 碳钢 4 44 4 处理工艺流程处理工艺流程 4 4 14 4 1 处理工艺流程图处理工艺流程图 4 4 24 4 2 处理工艺流程描述处理工艺流程描述 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 吸附 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 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 4 54 5 工艺特点工艺特点 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 实现无人值守 4 装置操作简单 维修方便 五 电气及自动控制五 电气及自动控制 吸附吸附 收集系统收集系统排气筒排气筒 喷淋喷淋 废气废气 达标排放达标排放 风机风机 5 15 1 电气设计原则电气设计原则 可靠性 自动化控制系统的设计必须保证设备运行的可靠性 因此除了我们规范化的设 计外 电器元件采用西门子或同档次的知名品牌 成熟技术 自动化技术采用成熟的 PLC 技术实现控制功能 满足所有设备的手动 自动 远程通讯功能 技术经济性 本控制系统操作简单 维护方便 可实现无人值守 标准规范化 系统的设计按标准化电气设计标准设计 可扩展性 为方便用户日后增加功能 本系统具备扩展功能 5 25 2 配电说明配电说明 本项目电气系统范围为尾气处理系统内全部供配电 包括 380 220V 低压配电系统 所有 用电设备的供电及控制 5 35 3 电气控制电气控制 选用施耐德或西门子 PLC 控制系统 气动阀门控制单元 确保设备安全可靠运行 工艺设备可采用手动控制和 PLC 自动控制 在柜体面板设有开 停机按钮 急停按钮 运行 停机及故障指示灯 手动 自动控制选择开关等 设置温度报警联锁程序 保证系统 安全 5 45 4 控制柜描述控制柜描述 1 电控柜外壳采用 304 制造 采用防爆设计 防护等级 IP55 PLC 控制系统能满足设 备手动 自动切换并且能与客户的中控系统兼容 箱内主要电气元件和电缆线排列清楚 防短 路 2 控制箱的工作电源 AC 380 220V 三相四线 50Hz 3 控制箱接受电源侧设总空气开关 总空气开关有短路及过载保护 对各机械设备配 电用的空气开关有短路及过载保护 并设热保护组件用于电机的过载保护 4 控制箱箱面应设开 停按钮 自动 手动转换开关 紧急停车按钮 单项设备的开 停 六 公用工程及安装要求六 公用工程及安装要求 6 16 1 公用工程消耗公用工程消耗 1 电力及消耗 系统 380V 220V 50HZ 三相五线制 控制电源 AC220V 50Hz 单相 2 蒸汽及消耗 低压蒸汽压力 0 20 P 0 60MPa 3 循环冷却水及消耗 循环冷却水温度 32 37 压力 0 25Mpa 冷却水用量 60m h 4 压缩空气及消耗 压缩空气压力要求 0 8Mpa P 0 50Mpa 6 26 2 安装要求安装要求 按图纸确定按图纸确定 检修距离 设备四周 1 米 设备基础 砼 基础水平误差不超过 3mm m2 吸附系统占地面积 10m 8m 具体安装要求按设备总装图确定 七 七 经济分析经济分析 成本与回收估算如下表 一 运行成本分析 分项小时消耗 年工作小 时 年消耗 单价 元 年消耗成 本 万元 备注 电 10KW8000 8 万 KW h 18 装机容量 17KW 仪表气8 立方 8000 6 4 万立方 16 4 水蒸气0 05 吨 8000 400 吨 2008 总计 22 4 八 制造周期八 制造周期 合同签订之后起 整个制作周期为 70 日历日 具体的时间计划如下 时间 工序1 周2 周3 周4 周5 周6 周7 周8 周9 周10 周11 周 工艺设计 采购 设备制作 电气设计 过程检测 调试 九 安装 调试和验收九 安装 调试和验收 设备出厂前双方确认完成后发货 货到现场后 公司安排专业的项目施工队伍进行现场 指导安装 电缆铺设 管道焊接 确认安装完成及准备调试所需条件 进行设备单调 联动 调试和进气试运行 待系统稳定运行 48 小时后可进行验收工作 外观验收 设备制造完成 由卖方书面通知买方在三个工作日内到卖方工厂进行外观验 收 性能验收 安装调试平稳后 连续开车72小时 每8小时取样