炼胶废气治理方案

炼胶废气治理方案

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2020年4月19日

炼胶废气治理方案

炼胶废气治理

设

计

方

案

设计单位：

施工单位：

项目负责人：

编制日期：07月30日

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目录

-项目概

况.......................................................

...................................................................................................2

—设计依

据.......................................................

...................................................................................................2

三.设计原

则.......................................................

....................................................................................................3

四.设计废气的基本资

料.......................................................

...........................................................3

五.设计范

围.......................................................

...................................................................................................4

六.炼胶废气净化工艺流程方案分

析

...................5

1.除尘设备性能比较及选

择.......................................................

...........................6

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塔.......................................................

........................................................................12

3离，L,风

机.......................................................

....................................................................................12

4循环水

泵.......................................................

............................................................................................12

5新增风

管.......................................................

..........................................................................................12

九.工程投资估

算.......................................................

....................................................................................14

十^运行费用估

算.......................................................

....................................................................................15

十一.服务承

诺.......................................................

....................................................................................................15

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一.项目概况

中山市鸿泰五金塑料厂，位于中山市小榄镇埒西二乐丰中

路。该公司以加工销售轮胎修补橡胶制品为主，加工生产流程中

密炼机生产过程中将产生多组份废气，主要包括炭黑尘、橡胶颗

粒、橡胶粉尘等尘类组份，芳燃油等油类废气及非甲烷总烧，三

苯、甲醇、H2s等无机气体。这些多组份废气对工人的身体健康

有严重的危害；直接排入大气中会影响周边环境。

为了保护环境，提高车间内的空气质量，改进员工的工作条

件，实现文明生产，该公司主管部门委托我公司对其生产车间生

产废气进行治理设计。我公司根据治理同类型废气项目的相关经

验及该公司的实际情况，本着高效节能的原则制定出以下治理方

案。

二.设计依据

1.中山市鸿泰五金塑料厂提供的资料和生产车间现场的情况；

废气来源主要是现有的一台密炼机在生产运行过程中产生的

多组份废气。

2.根据厂方对治理点的要求。此方案主要针正确是密炼机在运

行生产过程中产生的废气。

3.《环境工程设计手册》；

4.《广东省地方排放标准大气污染物排入限值》(DB44/27-

)第二时段二级标准；

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5.《大气污染物综合排放标准》(FB16297-1996)；

6.《通风管道技术规程》(JGJ41-)；

7.《环境空气质量标准》(GB3095-1996)；

三.设计原则

1.严格执行环保有关规定，废气处理后达到国家环保标准及广

东省地方标准；

2.采用技术成熟,可靠的处理工艺，降低运行成本；

3.设计工艺及设备选型时，在保证排放达标的前提下尽量减少

投资费用。

4.在设计安装过程尽量对原治理设施管道设备等加以利用。

四,设计的基本资料

1.废气成份为：主要包括炭黑尘、橡胶颗粒、橡胶粉尘等尘

类组份，芳燃油等油类废气及非甲烷总烧，三苯、甲醇、H2S

等气体。

2.生产废气的源头：密炼机运行生产过程中所产生废气。

3.废气处理前的浓度，根据厂方生产工艺参照同类型厂家估

算如下(见表1)：

污颗粒物

炭粉非甲烷

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里甲甲甲

染八、、尘苯总忌

物苯苯醇

浓度mg/m55030036100230300500

4.废气经处理后执行广东省《大气污染物排放限值》

(DB44/27-1996)第二时段排放标准(见表2)：

污颗粒物

染炭粉苯甲甲非甲烷甲

里

物八、、尘苯苯总煌醇

浓度mg/m318120124070120190

五.设计范围

根据贵公司要求:针对现运行密炼机生产废气。

本项目的设计包括：

1.工艺流程的选择和设计；

2.非标准设备的制造和标准设备的选型；

3.设备运输、安装和调试；

4.电气的设计和安装。

5.治理效果达到80%以上

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六.炼胶废气净化工艺流程方案分析

多组份炼胶废气中含有碳黑尘、胶粉为易燃性、易爆性物

质，清机油为易燃性液态物质。三苯、甲醇、甲硫醇、

cs2xH2S

均属于有毒有害有恶臭类物质，环保要求含尘有机挥发废气（简

称VOCS）要除尘除味达标排放。

1.除尘设备性能比较及选择

从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘装

置，或除尘器。根据主要除尘机理，当前常见的除尘器可分为：

①机械除尘器；②电除尘器；③袋式除尘器；④湿式除尘器等。

除尘器的性能对比主要从技术指标和经济指标两方面来进

行。技术指标主要包括处理气体流量、除尘效率、压力损失（或

称阻力）、漏风率等，而经济指标主要包括设备费、运行费、维

修费、占地面积、占地空间体积、使用寿命等。

如果要对除尘装置进行全面评价，除了上面的技术指标和经

济指标外，还应该考虑除尘装置的安装、操作、检修的难易程度

等问题。阻力低、除尘效率高是当前评价除尘装置的主要指标。

表2.1为不同除尘器的分级效率的比较，表2.2则是各种除

尘器的综合性能比较。

表2.1不同除尘器的分级效率

全效不同粒径（um）是的分级除尘效率/%

除尘器名称

率/%0-55-1010〜2020〜44>44

带挡板的沉降室58.67.522438090

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普通的旋风除尘器65.31233578291

长锥体旋风除尘器84.240799299.5100

喷淋塔94.5729698100100

电除尘器97.09094.59799.5100

文丘里除尘器(Ap=7.5kPa)99.59999.5100100100

袋式除尘器99.799.5100100100100

表2.2常见除尘器的性能及其费用比较

适用的粒径范围/

除尘器名称效率/%阻力/Pa设备费运行费

口m

重力沉降室>50<5050~130少少

惯性除尘器20〜5050-70300-800少少

旋风除尘器5〜3060-70800-1500少中

冲击水浴除尘器17080〜95600~1200少口下

卧式旋风水膜除尘器2595〜98800-1200中中

冲击式除尘器25951000-1600中口上

文丘里除尘器0.5-190〜984000~10000少大

电除尘器0.5〜190〜9850730大口上

袋式除尘器0.5-190〜981000-1500中上大

根据炼胶废气粉尘性质，上表各类除尘设备综合参数分析

以及现场安装条件，除尘设备中的喷淋塔不但除尘效率较高，操

作、维护简单。故此方案除尘设备选用喷淋塔，设计风量lOOOOM

/ho

2.挥发性有机物污染控制方法的比较及选择

挥发性有机物(简称VOCs),是一类有机化合物的统称。在

常温下它们的蒸发速率大，易挥发。其危害正被人们逐渐认识，

许多污染现象与危害都与其有关。

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1、燃烧法控制VOCs污染

用燃烧方法将有害气体、蒸气、液体或烟尘转化为无害物质

的过程称为燃烧法净化，亦称焚烧法。燃烧法净化时所发生的化

学反应主要是燃烧氧化作用及高温下的热分解。因此，这种方法

只能使用于净化那些可燃的或在高温情况下能够分解的有害物

质。对化工、喷漆、绝缘材料等行业的生产装置中所排出的有机

废气，广泛采用燃烧净化的手段。燃烧法还能够用来消除恶臭。

由于有机气态污染物燃烧氧化的最终产物是C02和H20,使用这种

方法不能回收到有用的物质，但由于燃烧时放出大量的热，使排

气的温度很高，因此能够回收热量。

当混合气体中含有的氧和可燃组分在一定的浓度范围内，某

一点被燃着时产生的热量，能够继续引燃周围的混合气体，此浓

度范围就是燃烧极限浓度范围。当燃烧在有限空间内迅速蔓延，

则形成爆炸。使用这种方法时要注意防止发生爆炸。

2、吸收（洗涤）法控制VOCs污染

溶剂吸收法采用低挥发或不挥发溶剂对VOCs进行吸收，再利

用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离。吸收效果主要取

决于吸收剂的吸收性能和吸收设备的结构特征。

吸收剂必须对被去除的VOCs有较大的溶解性，同时吸收剂的

蒸气压必须相当低。橡胶炼焦废气以三苯、甲醇、甲硫醇、CS2等

为主，这些有机物质的溶解性都不大，用吸收法控制此类污染物

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的效果并不显著。

3、冷凝法控制VOCs污染

冷凝法利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压这一性

质，采用降低温度、提高系统的压力或者既降低温度又提高压力

的方法，使处于蒸气状态的污染物（如VOCs）冷凝并与废气分

离。该法特别适用于处理废气体积分数在IO?以上的有机蒸气。

冷凝法在理论上可达到很高的净化程度，可是当体积分数低于1（T

6时，须采取进一步的冷冻措施，使运行成本大大提高。因此冷凝

法不适宜处理低浓度的有机气体，而常作为其它方法净化高浓度

废气的前处理，以降低有机负荷，回收有机物。

一般见压缩法使气态有害物质在临界温度和临界压力下变成

液态，从而除去或回收有害物质，但由于费用较高，当前使用较

少。

4、吸附法控制VOCs污染

含VOCs的气态混和物与多孔性固体接触时，利用固体表面存

在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中VOCs组分吸

附留在固体表面，这种分离过程称为吸附法控制VOCs污染。吸附

操作已广泛应用于石油化工、有机化工的生产部门，成为一种重

要的操作单元。在大气污染控制领域，因为吸附剂的选择性强、

能有效分离其它过程难以分开的混合物、能有效地去除低浓度有

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毒有害物质而得以广泛应用。

本设计需要处理的多组份炼胶废气中含有的碳黑尘、胶粉为

易燃性、易爆性物质，清机油为易燃性液态物质。三苯、甲醇、

甲硫醇、CS2xH2s均属于有毒有害有恶臭类物质，环保要求废气

要除味达标排放。从成份中不难看出，采用催化燃烧显然不适

用，采用湿法处理技术也无明显效果，采用吸附法除味几乎是唯

一选择。

综合所述本方案最终设备选择为：喷淋塔+活性炭吸附塔

七.工艺流程及其说明

1.工艺流程图

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2.工艺流程说明

车间生产废气，先经过集气系统的收集经风管送入喷淋塔，

废气在喷淋塔中除尘后，由于引风机负压值的作用下进入活性炭

吸附塔进行有机挥发性物质的去除，最终得到净化的空气由风机

加压经烟管高空排放。

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3.工艺布置

根据贵厂现生产线布置情况，考虑到前治理设备设施的加以利

用，除集气系统在原有基础上根据废气产生点加以整改外，废气

输送管道将利用原有管道，新增设备设施安装点均以原设备安装

点为基础。

八.主体设备参数

1.旋流净化喷淋塔：

1）塔径：1100mm

2）塔高：3300mm

3）处理量：lOOOOnf/h

4）空塔气速：2.1m/s

5）喷淋层次：2层

6）材质：高强度PP板材

2.活性炭吸附塔：

1）尺寸：X1500X1250mm

2）材质：A3碳钢

3）处理量：lOOOOnf/h

4）吸附层：双层

3、离心引风机（定制）：

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考虑到风阻等客观因素，风机选型一般要遵循就大原则

1）型号：4-72

数量：1台

风量:L=1060T1620m'/h

压力：P=1100pa

转速:1450（r/min）

功率55KW

4、循环水泵：

流量：15m3/h

扬程：15m

功率：2.2KW

材质：304不锈钢

数量：1台

4、新增风管：

风管口径（①400mm）

九、工程投资估算

a

序

数单价

号

名称规格参数量备注

（元）

1旋流喷淋塔011()0X3300mm1台1420014200高强度PP

2活性炭吸附塔2.0mX1.5m