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覆膜厂有机废气处理工程方案

时间:2020-05-10     作者:坤霆环保【原创】   阅读

第一章 方案概况

1.1项目名称

   覆膜厂有机废气处理工程方案

1.2 设计规模排放标准

1)设计规模

   根据现场勘察的条件状态,结合我司多年来除尘系统工程的改造、安装的成功经验,本着工程实用和有效的原则,节省投资成本和解决覆膜厂加工现场产生的酸碱有机废气问题,针对本项目制定改造技术方案 采用喷淋塔设备以及光解活性炭一体机为主设备,有机废气首先经过过滤器过滤,然后不断地由风管引入喷淋塔塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,有机废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用,有机废气再不断地由风管负压进入吸附箱后进入活性炭吸附层,由于活性炭吸附剂表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此当活性炭吸附剂的表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在活性炭表面,此现象称为吸附。利用活性炭吸附剂表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性活性炭吸附剂相接触,废气中的污染物被吸附在活性炭表面上,使其与气体混合物分离,净化后的气体高空排放。

     根据要求,排放有机废气需满足

《中华人民共和国大气污染防治法》

《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

《环境空气质量标准》(GB3095-1996

《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87

《通用设备安装工程质量检验评定标准》(TJ305-79

1.3 工艺流程

本次工程设计除尘处理工程工艺流程图如下:

image.png

1.4 设备

主要设备

喷淋塔设备、光解活性炭一体机、风机风管、弯头、吸气罩、电控系统等。

1.5 工程投资预算

工程总投资:土建投资+设备投资

1.6 工程占地预算

土建占地:无

设备占地:

构筑物占地总面积:

第二章 设计依据、设计原则、设计范围

2.1设计依据

(1)《中华人民共和国环境保护法》

(2)《大气污染物综合排放标准》 GB16297-1996

(3)《鼓风曝气系统设计规范》 CECS97:97

(4)《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001

(5)《工业管道工程施工及验收规范》 GB50235-98

(6)《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010

(7)《建筑抗震设计规范》 GB50068-2001

(8)《砌体结构设计规范》 GB50003-2001

(9)《工业与民用供配电系统设计规范》 GB50052-2009

(10)《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-93

(11)《自动化仪表工程施工及验收规范》 GB50093-2002

(12)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB50062-2008

(13)环境保护局的有关文件;

(14)业主提供相关文件资料等;

2.2设计原则

1)、依据覆膜厂生产加工后产生的有机废气特点,采用先进、成熟、可靠的处理工艺和设备,实用性和先进性兼顾,保证烟尘废气达到国家排放指标——《大气污染物综合排放标准》 GB16297-1996

2)、方案设计中尽量减少占地,合理布局,节省投资。

3)、方案选择稳妥可靠、技术先进、投资省、运行费用低、管理简单、维修量少、运行灵活的有机废气处理工艺和设备,确保长期稳定运行达标排放。

4)、设计中尽量降低建设费用,减轻负担,达到低投入、高收效的目的。

5)设计中必须贯彻执行国家和地区有关环保的政策,符合国家有关法规、规范及标准。

6)、根据实际情况,控制柜采用就地手自动可调控制柜控制,可实时监控运转情况,具备各种故障的自动保护,手动、自动控制可切换。

7)、有机废气处理设备能够耐高峰冲击负荷

8)、必须充分考虑有机废气处理设备配套设施的减振、降噪、采取有效措施,防止对环境产生二次污染。

9)、供货单位应设计要求选择设备。设备的功能应是技术先进、运行安全、性能可靠,适应负荷变化,操作管理方便,易损部件少,维护检修方便,占地少,噪音低,减震效果好、防腐性强,拆卸简单,材料选择合理等条件。不可更换的设备主体使用总寿命不应小于15年,机电设备寿命不应小于5年。并提供设备类型、主体部分材质、设备选型说明及品牌、制造厂家、防腐、安全保护措施等有关文件。

10)、以提高城市空气质量,改善城市环境,促进开发共同发展为目的,对有机废气进行治理,充分发挥建设该项目的社会效益和环境效益。

2.3 设计、施工范围及服务

2.3.1本工程的设计范围:

光解活性炭一体机以及喷淋塔设备的工艺、设备、电气、自控等的全部内容。

    1)工艺设计。本方案工艺设计包括有机废气处理设备的工艺设计、设备制造、安装调试

2)电气设计。现场各设备、电器的连接,包括设备的自动控制、监控等,以电控柜为交接点,由甲方负责将三相电源接至现场配电柜。

2.3.2施工范围及服务

1)工厂的所有土建部分由业主组织人员负责施工。

    3)有机废气处理设备及设备配件均由我公司负责提供。

4)有机废气处理设备的所有安装工作(包括设备的电源接线工作)由我公司负责。

5)有机废气处理设备的系统调试工作由我公司负责。

6)我公司负责提供系统操作规程。

7)我公司负责甲方人员的培训工作。

2.4 甲方工程准备工作

1、五通一平:一般包括:通水、通电、通路、通讯、通气、平整土地。

2、提前做好现场雨水、污水、自来水接口位置的调查和确定,根据现场雨水、污水、自来水接口位置合理安排施工临建的雨水、污水排放,施工用水和生活用水接口位置,规划好现场地下管线位置和临时设施位置。现场临建搭设应进行总体规划、统一布置,减少资源的浪费,同时也方便管理。

3、熟悉项目的有关情况,包括工程地质情况、图纸、施工单位对项目的要求、进度、质量、销售等。

4、完成五通一平工作后,配合施工人员对地界平面和标高尺寸进行测量,与规划设计总平面尺寸进行核对是否相符。

第三章 处理工艺的选择

3.1 有机废气的介绍及去除机理

生活中的大气污染物主要有类:

1) 气溶胶状态污染物

主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘飘尘悬浮物等。气溶胶系指固体粒子、液体

粒子或他们在气体介质中的悬浮体。直径约为从0.002-100微米大小的液滴或固态粒子。大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小又可以分为

1)总悬浮颗粒物TSP):悬浮在空气中,空气动力学当量直径在100微米一下的颗粒物,为大气质量评价中一个通用的重要污染指标。

2)飘尘:能在大气中长期漂浮的悬浮物质,其粒径通常小于10微米。

3)降尘:用降尘罐采集到的大气颗粒物,其粒径一般大于30微米。单位面积降尘可作为评价大气污染程度的指标之一。

4)可吸入粒子(IP、PM10):国际标准化组织(ISO)建议将IP定义为粒径10微米以下的粒子。

5)PM2.5particulate matter):直径小于或等于2.5微米的颗粒物。

 

2)2.气体状态污染物

主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物,以二氧化氮为主的氮氧化合物,以一氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物,而且含有机污染物

1)硫氧化合物:主要指二氧化硫和三氧化硫。二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体,其本身毒性不大,动物连续接触30ppm的SO2无明显的生理学影响。但是在大气中,尤其是在污染大气中SO2易被氧化成SO3,在于水分子结合形成硫酸分子,经过均相或非均相成核作用,形成硫酸气溶胶,并同时发生化学反应形成硫酸盐。硫酸和硫酸盐可以形成硫酸烟雾和酸雨,造成较大危害。

大气中的SO2主要源于含硫燃料的燃烧过程,及硫化矿物石的焙烧、冶炼过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂和所有烧煤或油的工业锅炉、炉灶等都排放SO2烟气。

2)氮的氧化物:种类很多,是NO、NO2N2O、NO3N2O4N2O5等氮氧化物的总称。造成大气污染的氮氧化物主要是指NO和NO2。大气中氮氧化物的人为源主要来自于燃料燃烧过程,其中2/3来自于汽车等流动源的排放。NOx可以分为以下两种:

a.燃料型NOx:燃料中含有的氮的氧化物在燃烧过程中氧化生成NOx

b.温度型NOx:燃烧是空气中的N2在高温(>2100℃)下氧化生成NOx

其天然源主要为生物源,如机体腐烂。

大气中的NOx最终转化为硝酸(HNO3),和硝酸盐微粒,经湿沉降和干沉降从大气中去除。

3)碳的氧化物

a.一氧化碳(CO)

人为源:主要在燃料不完全燃烧时产生,80%由汽车排出,此外还有森林火灾、农业废弃物焚烧。

天然源:甲烷转化、海水中CO挥发、植物排放物转化、植物叶绿素的光解

技术原理:

活性炭除尘设备

利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子键,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物,如CO2、H2O等。
  利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。
  UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。
  恶臭气体利用排风设备输入到本净化设备后,净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应,使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。
  利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的

负压进入吸附箱后进入活性炭吸附层,由于活性炭吸附剂表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此当活性炭吸附剂的表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在活性炭表面,此现象称为吸附。利用活性炭吸附剂表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性活性炭吸附剂相接触,废气中的污染物被吸附在活性炭表面上,使其与气体混合物分离,净化后的气体高空排放。

image.png

 

喷淋塔设备:

净化喷淋塔的结构:

喷淋塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔底部装有填料支承板,填料以乱堆方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。喷淋塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。当液体沿填料层向下流动时,有时会出现壁流现象,壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,喷淋塔内的填料层分为两段,中间设置再分布装置,经重新分布后喷淋到下层填料上。

工作原理:废气净化喷淋塔主要的运作方式是不断酸雾废气由风管引入净化塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到地方排放标准的排放要求,低于国家排放标准。

废气净化喷淋塔特点

 1.除尘脱硫效率高,采用碱性洗涤水时,脱硫效率可达85%;

 2.设备占地少,安装方便;

 3.耗水、耗电指标较低;

 4.耐腐蚀、不磨损,使用寿命长;

 5.设备运行可靠,维护简单、方便。

塔体采用PP材质制作。气流方向与碱液喷淋方向相对,碱液与废气充分接触;填料层采用塑料空心球,在设备运行过程中,在表面形成碱液膜,增加与废气的接触面积。碱液采用外循环,有利于设备降温,且防止颗粒物及结晶物堵塞设备。

设备参数:

设计空塔流速为2.19m/s,

废气停留时间:2.96s,

尺寸:

主体材质:镀锌板2.0mm

内部结构:

单层填料厚度:500mm

废气净化喷淋塔主要的运作方式是不断酸雾废气由风管引入净化塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入i大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到地方排放标准的排放要求,低于国家排放标准。

image.png

第四章 设备提供方案


1

光解活性炭一体机



尺    寸:

3000mm×1200mm×1400mm


风    量

20000


数    量:

1


材    质



制造工艺:


2

喷淋塔



尺    寸:

ø1800mm×4300mm


风    量

20000


数    量:

1


材    质



制造工艺


3

风机



型    号:



功    率

22千瓦


风    量

20000

4

风管



直    径

ɸ500mm


材    质

镀锌板0.6mm


数    量:

60米

5

风管



直    径

ɸ300mm


材    质

镀锌板0.6mm


数    量:

30

6

吸气罩



尺    寸

2200mm×1800mm


材    质



数    量:

4个

7

吸气罩



尺    寸

500mm×500mm


材    质



数    量:

4个


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