喷漆有机废气废气治理方案

1、喷漆有机废气治理工程设计方案广州市艾王环保科技开发有限公司二00六年七月目 录一 工程概况1二 设计依据和原则11 设计依据12 设计原则1三 排放标准及设计范围21排放标准22 设计范围2四 废气治理设计方案21 设计参数21.1 设计风量21.2 设计温度21.3 设计浓度22 处理工艺22.1 处理工艺的确定22.2 工艺流程图32.3 工艺流程说明42.4 工艺流程的特点43 处理系统的设计43.1风管的设计43.2 处理设备的设计43.3 控制系统的设计53.4 主体处理设备清单6五 投资概算6六 运行费用7七 方案二87.1 工艺流程87.2 装置简介97.3 设备的特点97.4

2、设备的主要技术参数107.5 投资概算10八 服务承诺10一 工程概况家具表面的稀释溶剂一般为天拿水（主要成分为乙酸丁酯、乙酸正丁酯、正丁醇、丙酮、甲苯和二甲苯），一般喷漆过程产生有两种污染物：漆雾：油漆（光油）在高压作用下雾化成微粒，但在喷涂时油漆是不能全部到达喷漆物表面的，这部分油漆颗粒随气流弥散形成漆雾；有机废气：有机溶剂（天拿水）是用来稀释油漆达到漆表面光滑美观的目的，但是有机溶剂是不会随油漆附着在喷漆物表面的，在喷漆过程和晾干过程将全部释放出来形成有机废气，根据广东省建设项目环境保护管理条例和受业主委托，广州市艾王环保科技开发有限公司拟定该公司的有机废气治理工程方案，使废气排放达到广

3、东省大气污染物排放限值（DB44/27-2001）第二时段排放标准和相关的国家标准，并为该项目工程有关技术问题提供相应的咨询服务。二 设计依据和原则1 设计依据建设项目环境保护管理条例（国务院令第253号）；中华人民共和国大气污染物综合排放标准（GB16297-2001）；广东省大气污染物排放限值（DB44/27-2001）；工业企业设计卫生标准（TJ36-90）； 根据业主提供有关技术资料、参数和处理要求。2 设计原则 严格执行国家有关环境保护的各项措施，确保各项废气指标达到国家和广东省地方排放标准； 采用成熟、安全、可靠的工艺和先进的设备，确保处理装置运行稳定、可靠； 优化设备组合和管道安

4、装，使废气净化系统的阻力减小，以节约运行成本； 整个工艺设施布局合理，流程简单，占地面积小； 操作管理方便，尽量控制工程成本，达到以最少的投资实现最大的环境效益； 无须外加辅助能源(如蒸汽、压缩空气)和设备(冷却水塔),无二次污染产生。排放标准广东省大气污染物排放限值（DB44/27-2001）中的第二时段排放要求。其处理效果及排放标准如下：颗粒物120 mg/m3；苯12mg/m3；甲苯40mg/m3；二甲苯70mg/m3；非甲烷总烃120mg/m3。2 设计范围按厂方指定管道出口至有机废气净化装置出口，烟囱之间的所有设备、设备间连接管道及电气控制部分和附属构筑物的设计，具体包括以下几个方面

5、：处理工艺的设计；处理系统主体设备的设计；相关连接管道、阀门的设计；控制系统的选型与设计；相关附属构筑物的设计。四 废气治理设计方案1 设计参数1.1 设计风量根据业主提供的资料，该公司喷漆共有1个水濂柜，水濂柜现有的排放风量为：12000m3/h，在本方案中按现有的排风量来设计一套处理的设备。1.2 设计温度本方案中废气是喷漆排放的废气，按常温35设计。1.3 设计浓度根据喷漆企业的特点和结合相关工程经验，喷漆水濂柜的排放废气中有机废气的浓度为200450mg/m3，颗粒物浓度为200300mg/m3。2 处理工艺2.1 处理工艺的确定从总体上来说，该工艺废气包含颗粒物和有机废气两大类。但废

6、气的浓度均不高，属于低浓度，大风量类型的有机废气。根据此废气的特点，在本方案中采用活性炭浓缩+催化燃烧的组合工艺。吸附浓缩+催化燃烧组合工艺处理低浓度有机废气，需要对废气进行预处理，如在本工程中需要对废气中的漆雾首先进行净化。对漆雾而言，目前多采用过滤法或液体洗涤法处理。在本方案中，对漆雾的处理采用旋流板+过滤的组合工艺，可确保满意的漆雾净化效率。废气首先经过旋流板塔去除大部分漆雾，剩下的微小漆雾采用过滤法去除，过滤中采用净化效率高的干式过滤材料净化漆雾。这种干式过滤材料是专门开发出来的适用漆雾净化特点的材料，可采用金属过滤网或用多层阻燃玻璃纤维来滤除颗粒物，该过滤材料具有组合净化效率高、易清

7、理、运行费用低等优点。对有机废气而言，利用活性炭吸附材料的比表面积大、吸附容量大的特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。吸附可使有机废气净化效率高达9095%以上，活性炭吸附材料吸附饱和后可用热空气脱附再生使吸附材料重新投入使用，通过控制脱附过程流量可将有机废气浓度浓缩10-20倍以上，脱附气流经催化床内设的电加热装置加热至300左右，在催化剂作用下起燃，催化燃烧过程净化效率可达97%以上，燃烧后生成CO2和H2O并释放出大量热量，该热量通过催化燃烧床内的热交换器一部分再用来加热脱附出的高浓度废气，另外一部分加热室外来的空气作活性炭脱附气体使用，一般达到脱附催化燃烧自平衡过程须启动电加热

8、器12小时左右。达到热平衡后可关闭电加热装置，这样的再生处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料，在无须外加能源基础上使再生过程达到自平衡循环，极大地减少能耗，并且无二次污染的产生。2.2 工艺流程图吸附浓缩+催化燃烧组合工艺2.3 工艺流程说明该工艺的气体流程有两个：吸附：待处理的废气由风管引出后切向进入漆雾过滤器，在设备内完成颗粒物的去除后，进入活性炭吸附床，有机废气被活性炭吸附，气体得到净化后排向大气。脱附：待其中一个活性炭吸附床饱和后，把气体切换到另一个吸附床，同时对吸附饱和的吸附床进行脱附再生。启动脱附风机，对活性炭进行再生，再生出来的有机废气进入催化床，进行催化燃烧，生成CO2、H2O，经

9、催化燃烧后的高温气体分两部分，一部分直接排空，另一部分回用与冷风混合后用于脱附活性炭，再生后的活性炭又可重新投入吸附，系统如此循环。整个系统采用PLC自动控制。2.4 工艺流程的特点采用活性炭吸附浓缩+催化转化去除有机废气，具有运行可靠和无二次污染等优点；吸附材料采用蜂窝活性炭材料，利用蜂窝活性炭吸附容量大、阻力小和吸附速度、脱附速度快的特点，一可以减小系统运行阻力；二可以缩短脱附时间，节省运行费用； 系统运行更有安全保障。一是脱附风机采用防爆风机，二是脱附采用负压操作，燃烧采用正压，防火防爆；确保系统安全运行；废气净化效率一般在9095%以上，净化效率高； 采用燃烧后的高温气体来对活性炭脱附

10、，可有效的节约运行费用。3 处理系统的设计3.1风管的设计进风管：设计风量为12000m3/h，由此可以计算风管的直径，在本方案中主风管（或吸附风管）采用：630×630(mm)的方管，材质用1mm的镀锌板制作。 脱附：脱附风量为1000m3/h，由此可以计算风管的直径，在本方案中脱附风管采用：200×200(mm)的方管，材质用1.5mm的A3板制作，外包30mm厚的保温材料。3.2 处理设备的设计若采用吸附+催化组合工艺，主体处理设备包括漆雾过滤器、活性炭吸附-催化净化设备和控制系统等几个部分。各部分的主要技术参数如下：表一 漆雾过滤器的主要技术参数序号名称单位数值1型

11、 号 PMF-122处理风量m3/h120003过滤速度 m/s0.334过滤面积 m2105净化效率%956设备阻力Pa2507外形尺寸mm2000×1200×1800表二 吸附床的主要技术参数序号名称单位数值1型 号 VOC-122处理风量m3/h120003活性炭数量m32.64净化效率%905设备阻力Pa8006外形尺寸mm2200×1200×2400表三 催化床的主要技术参数序号名称单位数值1型 号 CO-102处理风量m3/h10003催化剂用量L1004空速h-1100005加热功率kW306净化效率%977设备阻力Pa18008外形尺寸m

12、m1100×770×20003.3 控制系统的设计采用吸附+催化燃烧组合工艺治理有机废气，对吸附和脱附进行分别控制：吸附过程，只控制吸附风机，实现风机的开启、停止即可。对脱附采用数字控制，主要由温度来实现整个脱附过程的阀门和加热器的自动功能。以时间参数来实现脱附风机和脱附时间的控制，控制系统具有以下几个特点：1).运行时具有连锁功能；2).运行时出现的异常情况可报警及自动停机；3).根据工艺要求改变控制参数如:脱附周期；4).控制系统操作简单，对工艺参数方便调节。3.4 主体处理设备清单序号名称型号规格数量技术参数材质1漆雾过滤器PMF-121台Q=12000m3/h P=

13、250Pa碳钢2吸附床VOC-122台Q=12000m3/h P=800Pa 碳钢3催化床CO-101台Q=1000m3/h P=1600Pa N=30kW碳钢4吸附风机T4-72No6C1台Q=13006m3/h P=1635Pa N=7.5kw, n=1800rpm碳钢5脱附风机Y5-48No3.55C1台Q=1500m3/h P=2200PaN=2.2kW n=2900rpm碳钢6补冷风机T4-72No2.8A1台Q=960m3/h P=1200PaN=1.5kW n=2900rpm碳钢7电动阀门200×2007台8电动阀门630×6305台9阻火器200×

14、2001台10控制系统600×500×18001套碳钢五 投资概算序号名 称规 格单位数量单价(万元)总价(万元)1漆雾过滤器PMF-12台10.60.62吸附床VOC-12台24.59.03催化床CO-10台14.54.54吸附风机T4-72No6C台10.60.65脱附风机Y5-48No3.55C台10.40.46补冷风机T4-72No2.8A台10.250.257控制系统套12.82.88电动阀门630×630个50.060.39电动阀门200×200个70.030.2110阻火器200×200个10.20.211辅助材料等批11.01.

15、0小 计(T1)19.86不含安装与税六 运行费用1 动力消耗每套有机废气净化装置用电功率如下：吸附风机功率： N1=7.5kW；脱附风机功率： N2=2.2kW；补冷风机功率： N3=1.5kW；电加热器功率： N3=30kW； 其中N1为吸附过程连续使用,按设计风量每天工作10小时,每年工作350天。电费按0.8元/度计，功率系数按0.7计，即吸附过程耗电费用：M1=7.5×10×350×0.7×0.8=1.47万元/年；脱附再生周期为周一次，再生次数为52次/年，其中再生时间9小时，即脱附风机运行时间为9小时，电加热功率运行时间约2小时。补冷风机时

16、间约2小时。 再生过程耗电费用：M2=（2.2×9+1.5×2+30×2）×52×0.8=0.35万元/年;每套装置每年总电费用： M1+M2=1.82万元/年。(10000m3/h风量)2 过滤材料更换费用 过滤材料每月需更换一次，一年需更换12次。1套装置更换时，需过滤材料10m2，过滤材料价格为40元/m2，即年更换费用： M3=12×40×10=0.48万元/年3 吸附材料更换费用吸附材料平均使用寿命为四年，四年内无需更换，若四年后需全部更换，即需蜂窝活性炭5.2m3×10000元/m3=5.2万元 平均每

17、年的费用为M4=5.2/4=1.3万元/年4 催化剂的维护费用催化剂的平均使用寿命为800015000小时，每年催化剂的使用时间为9×52=500小时，所以催化剂可保用10年，其运行费用可忽略。5 总运行费用装置的总运行费用为M=M1+M2+M3+M4=3.6万元/年。由此可见，风机的运行费用占整个运行费用的50%，而不论采取何种处理工艺，风机的运行费用一般相差不大。采用吸附-催化组合工艺还是比较经济的处理方法。 七 方案二 采用简易型吸附浓缩+催化燃烧设备，该设备不能用于连续24小时生产的场合。7.1 工艺流程 简易型有机废气吸附+催化燃烧净化工艺流程图7.2 装置简介该装置是集吸

18、附与脱附为一体。其工作过程分两部分，见工艺流程图：吸附过程： 吸附时电动阀门5、6打开，电动阀门1、2、3、4关闭，启动吸附风机，有机废气首先经过过滤器，去除颗粒物，然后进入活性炭吸附床，气体中的有机成分被活性炭吸附，气体得于净化而排空。脱附过程： 待活性炭吸附饱和后，该设备可切换到脱附过程，对活性炭进行再生。 脱附时首先停止吸附风机，关闭电动阀门5、6，打开电动阀门1、2、3、4。启动催化床的预热功率，对催化床进行预热，当催化床达到一定温度时，启动脱附风机，再通过调节电动阀门2、3、4之间的开度，可使脱附温度稳定在120左右，对活性炭进行脱附，脱附出来的有机物质，送入催化床，在催化剂的作用下被分解成CO2和H2O，同时放出大量的热，使气体温度进一步升高。经过催化床的高温气体分两部分，一部分直接排空，另一部分与新鲜的冷空气混合后进入吸附室，用来脱附活性炭。一般达到脱附催化燃烧自平衡过程须启动电加热器12小时左右。达到热平衡后可关闭电加热装置，这样的再生处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料，在无须外加能源基础上使再生过程达到自平衡循环，极大地减少能耗，并且无二次污染的产生。7.3 设备的特点1、设备紧凑，该设备集吸附脱附和控制与一体，设备占地面积小；2、吸附材料采用蜂窝活性炭，具有阻力小，吸附容量大，使用寿命长的特点，净化效率可达95%以上；3、采用我公司生产的