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電子塑膠廠抽粒廢氣治理設(shè)計(jì)方案

編輯:啟綠環(huán)保   瀏覽:  時間:2016-03-05

一、  項(xiàng)目概況:

塑膠抽粒生產(chǎn)過程塑膠原料加工高溫工序產(chǎn)生一定量的廢氣外排,廢氣的主要成分是白色膠煙及易隨氣流擴(kuò)散的刺激性膠味,對周圍環(huán)境有一定影響。

二、  污染物及其危害性
Ⅰ、主要污染物:
  ㈠白色膠煙; (二)刺激性膠味
Ⅱ、污染物的形成及危害性:
l  膠煙:粉狀或固狀塑膠原料在高溫作用下形成的煙霧狀粉塵顆粒物,呈白色,極易吸附在所接觸的人或物體上,而且還有潛在的致癌物質(zhì),對整個大氣環(huán)境造成污染。
l  刺激性膠味:也是粉狀或固狀塑膠原料在高溫作用下形成的,其特點(diǎn)為無色、具刺激性,肉眼無法觀察到,極易隨空氣的流動而擴(kuò)散於大氣中,能通過人體呼吸或直接作用進(jìn)入人體,對人體的呼吸系統(tǒng)、血液、心臟、黏膜、眼睛、神經(jīng)等造成傷害,濃度過高時還會對人們造成缺性窒息,直接傷害人們。
一、    設(shè)計(jì)目標(biāo):
經(jīng)治理后,污染物排放達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB44/27-2001《大氣污染物排放限值》第二時段一級排放標(biāo)準(zhǔn);
 
二、    處理工藝:
現(xiàn)階段針對有機(jī)廢氣的處理工藝主要有:隔離法、燃燒法、吸收法、冷凝法、等離子低溫催化氧化法、吸附法。
l  隔離法:是通過特種過濾材料,置放於廢氣外排過程,經(jīng)機(jī)械隔離,從而達(dá)到治理效果。
優(yōu)點(diǎn):對漆霧治理效率高,無技術(shù)要求,操作簡單。
缺點(diǎn):不能有效去除有機(jī)物。
l  燃燒法:利用加熱高溫的方法,將有機(jī)廢氣直接燃燒處理,以達(dá)到廢氣凈化的目的。
優(yōu)點(diǎn):凈化效率高,可達(dá)95%以上。
缺點(diǎn):需要大量熱能,需要消耗大量能源,也易在高溫下生成NOX等造成二次污染。
l  吸收法:利用吸收液與廢氣相互接觸,使廢氣中的有害物質(zhì)溶入吸收液中,從而使廢氣得以凈化。吸收液另行處理。
優(yōu)點(diǎn):投資小,運(yùn)行費(fèi)用低,操作簡單。
缺點(diǎn):處理效率低,不穩(wěn)定,凈化效率不高,約為50%,難於達(dá)到相關(guān)環(huán)保要求,有二次污染。
l  冷凝法:通過冷凝降溫,當(dāng)溫度低于有害物質(zhì)的凝結(jié)點(diǎn)時,氣態(tài)的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài),從空氣中分離出來,從而凈化。
優(yōu)點(diǎn):運(yùn)行穩(wěn)定,凈化效率高。
缺點(diǎn):投資較大,對環(huán)境及操作人員要求較高,且能耗過大,運(yùn)行費(fèi)用高。
l  等離子低溫催化氧化法:等離子體是物質(zhì)存在的除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外的第四種狀態(tài),具有宏觀度內(nèi)的電中性與高導(dǎo)電性。等離子體中含有大量的活性電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和光子等。這些活性粒子和氣體分子碰撣的結(jié)果,產(chǎn)生大量的強(qiáng)氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很強(qiáng)的O3;有機(jī)物分子受到高能電子碰撞,被激發(fā)及原子健斷裂而形成小碎片基團(tuán)或原子;O·、OH·、HO2、O3等與激發(fā)原子、有機(jī)物分子、基團(tuán)、自由基等反應(yīng),最終使有機(jī)物分子氧化降解為CO、CO2和HO2。
優(yōu)點(diǎn):廣泛適用性,適合于處理低濃度(〈1~1000ppm〉)、劇毒劇臭的有害氣體,彌補(bǔ)了其他技術(shù)無法處理的空白。以及操作簡單。
缺點(diǎn):單獨(dú)的低溫等離子體技術(shù)在處理有害氣體時還是有其欠缺的地方,如不能完全徹底地把有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體,副產(chǎn)物較多;且在氧等離子體下產(chǎn)生大量的臭氧;能耗較高;脫除效率較低等。
l  吸附法:利用多孔性的活性炭、硅澡土、無煙煤等分子級的大表面剩余能,將有機(jī)氣體分子吸附到其表面,從而凈化。
優(yōu)點(diǎn):處理效率高(活性炭吸附可達(dá)99%以上),適用廣泛,操作簡單,投資費(fèi)用低。
缺點(diǎn):系統(tǒng)風(fēng)壓損失大,使得能耗較高,吸附劑的飽和點(diǎn)難掌握,吸附劑容量有限,運(yùn)行費(fèi)用較高。
 
三、工藝流程框圖及說明:
1、      處理工藝的選定:
綜上所述,各種方法均有優(yōu)缺點(diǎn),一個優(yōu)秀的處理工藝必需是集眾所長,避其所短,必需高效、實(shí)用、低能耗、易操作。
實(shí)踐證明,單獨(dú)采用任何一種方法都不能達(dá)到高效治理目標(biāo),因此本方案選用組合式二級除塵,從而達(dá)到最佳、高效處理效果。
根據(jù)塑膠抽粒廢氣的特點(diǎn)及環(huán)保要求,擬采用水浴清洗工藝(旋流板塔)加活性炭吸附工藝進(jìn)行綜合治理。
2、 工藝流程:塑膠廢氣——集氣罩——風(fēng)管——原外排風(fēng)機(jī)——旋流板塔——離心風(fēng)機(jī)——活性炭吸附塔——達(dá)標(biāo)排放。

3、工藝說明:
塑膠廢氣產(chǎn)生于抽粒加溫過程,產(chǎn)生一定量的白色膠煙,膠味濃度較大,易隨大氣的流動而隨處飄走,因而要通過集氣罩收集,經(jīng)支管、主管進(jìn)入旋流板廢氣處理塔,經(jīng)濕式旋流板廢氣塔進(jìn)一步清洗處理后,通過加壓引風(fēng)機(jī)進(jìn)入活性碳吸附床,有機(jī)氣體在床內(nèi)被活性炭吸附,凈化氣體由外排風(fēng)管高空排放。
該法凈化效率可達(dá)98%以上,大大改善了大氣環(huán)境。
 
4、設(shè)備說明:
濕式旋流板塔除塵器在濕法除塵中技術(shù)較先進(jìn),在鍋爐上除塵脫硫及噴涂除漆霧效果尤為顯著,應(yīng)用也非常廣泛,較噴淋及其它濕法工藝除塵效果更好,凈化后氣體濕度含量更低。既清除98%以上的粉塵,又保證氣體濕度含量低,濾水簡單。確保下一工序活性炭的使用效率及延長使用周期,從而降低成本。
(2)活性炭吸附器
     活性炭吸附器它適應(yīng)于大流量低濃度的有機(jī)廢氣,活性炭采用顆料狀活性炭,比表面積(吸附面積)高達(dá)500-1500m2/g.比表面積大,因而具有很高的表面活性炭和吸附能力。排出的低濃度有機(jī)氣體被吸附在它的活性表面上,達(dá)到凈化目的。
     飽和活性炭可再生后循環(huán)使用:活性炭再生裝置所產(chǎn)生的蒸氣將活性炭吸附的物質(zhì)吸掃出,然后進(jìn)入催化床催化燃燒,使有機(jī)廢氣最終轉(zhuǎn)化為H2O、CO2等無害氣體。
 
 
四、廢氣的風(fēng)量與污染物濃度:
根據(jù)廠方現(xiàn)場布局,該車間有二臺抽料機(jī),設(shè)計(jì)二條外排總風(fēng)管,共有二臺外排離心風(fēng)機(jī):型號4-72-5A 2.2KW 1臺,型號4-72-6A 4KW,查相關(guān)資料,該離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量各為7000 m3/h及12000 m3/h,我公司擬設(shè)計(jì)一臺風(fēng)量為18000m3/h處理設(shè)施對其進(jìn)行治理的;
 依據(jù)現(xiàn)場情況,設(shè)計(jì)一套治理設(shè)備對其進(jìn)行治理。
 
 
五、設(shè)計(jì)參數(shù):
1、風(fēng)機(jī)
型號:4-72-6C               功率:7.5kw   
風(fēng)量:8951--179023/h         風(fēng)壓:1901--1205Pa   1臺
2、風(fēng)管
廢氣經(jīng)過集氣罩進(jìn)行收集,然后匯入支管,由支管匯入集氣總管,然后再進(jìn)入廢氣凈化系統(tǒng),經(jīng)凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。取主風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速為18-20m/s。
則主風(fēng)管截面積為:
S=q/v=18000/3600/18=0.27m2 =φ540mm
為方便生產(chǎn),最終確定主風(fēng)管尺寸為:φ630mm。
3、濕式旋流板塔除塵器(自制)
1、提升泵
型號:ISW50-125<I>    材質(zhì):鑄鐵            功率:1.5kw
轉(zhuǎn)速:2900r/min       揚(yáng)程:8米             流量:16m3/h
2、凈化塔主體
1)塔體面積S的確定
取空塔氣速φ1250mm
2)水浴凈化塔:
實(shí)際制作為:φ1500×5200mm    除塵效率≥95%  
材質(zhì): δ2mm鋼板制作          除霧效率≥95%
設(shè)備阻力:500~600Pa
3)循環(huán)水箱:
   實(shí)際制作為:1500 mm×2000 mm×800 mm
   材質(zhì):δ2mm鋼板制作,內(nèi)刷防腐,與凈化塔連體
 
4)噴淋頭
型號:DN25           數(shù)量:4個/套
功能:有利於擴(kuò)大廢氣與水的接觸面。
 

4、活性炭吸附塔

1)活性炭
煤柱狀活性炭是具有大比表面積,微孔結(jié)構(gòu),高附容量,高表面活性炭的產(chǎn)品,在空氣污染治理領(lǐng)域中普遍應(yīng)用,選用活性炭吸附法即廢氣與具有大表面的多孔性的活性炭接觸,廢氣中的污染物被吸附,使其與氣體混合物分離而起到凈化作用。選用活性炭參數(shù):
碘吸附值800mg/g  膠味吸附率ŋ≥30%     裝填密度ρ=500g/L              比表面積≥1000m2/g  裝填高度H=100mm    規(guī)格:φ4×20mm
查有關(guān)資料,膠分子的臨界直徑為6.8A0,甲苯分子的臨界直徑為6.7 A0,參照同行業(yè)的經(jīng)驗(yàn),該活性炭對膠味的吸附率98%。
2)活性炭飽和期確定
活性炭飽和期限定為一個月,按每天8小時工作制,減去4個星期天,則總時間為208小時。
3)所需活性炭的確定
廢氣總流量Q=18000m3/h
污染物甲苯的質(zhì)量流量為m=18000m3/h×2×10-5=0.36kg/h
則一個飽和期內(nèi)所需吸附的甲苯量為:m1=208×0.36=74.88(kg)

100
30

所需活性炭量為:M=    ×74.88=249.59 (kg)≈0.25噸

4)塔體截面積S的確定
依據(jù)《大氣控制原理》,活性炭最佳吸附過濾風(fēng)速為0.6m~0.8m/s,本方案設(shè)計(jì)選用0.7m/s過濾風(fēng)速。
5)活性炭吸附器:
外形主體制作為:2000×1250×1250mm,另加雙向引風(fēng)喇叭口,材質(zhì)δ1.2A3鋼制作,實(shí)際外型尺寸為:3300×1250×1450外刷油漆防銹。
活性炭托板為:2000×1250×100mm,分三層均勻置放于塔體中,通風(fēng)間距295mm,活性炭堆高100mm,主要材質(zhì)δ1.2A3鋼多密度穿孔網(wǎng)制作。
實(shí)際過濾面積為:2000×1250mm×3=7.5 m2
主體風(fēng)壓損失約為△P=600~700Pa
 
 
六、  運(yùn)行費(fèi)用分析
主要是電費(fèi)和人工費(fèi)。首先確定操作制度:設(shè)1人操作本系統(tǒng)。
1.人工:1電工或現(xiàn)場生產(chǎn)工人順帶管理,無需另計(jì)人工;
2.電費(fèi):本方案運(yùn)行新增動力有7.5KW風(fēng)機(jī)1臺+1.5kw水泵1臺,按每度電0.8元計(jì)算,則每小時費(fèi)用為:(7.5+1.5)×1×0.8=7.2元
3、活性炭更換費(fèi)用:本方案活性炭飽和期限定為一個月,采用一般質(zhì)量活性炭為5000元/噸,則費(fèi)用為:0.25噸×5=1250元。

 

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