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廢氣治理設(shè)計方案

編輯:啟綠環(huán)保   瀏覽:  時間:2016-03-08

 
一、  項目概況:
貴廠在生產(chǎn)過程注塑工序,有一定量的廢氣外排,廢氣的主要成分是非甲烷總烴等對周圍環(huán)境有一定影響。
現(xiàn)該廠有超前的環(huán)保意識,走可持續(xù)發(fā)展之路,為維護員工利益、改善工作環(huán)境及周邊環(huán)境不受影響。特委托東莞市啟綠環(huán)保科技有限公司擬定此設(shè)計方案,供貴廠領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)技術(shù)部門審評。
 
二、    設(shè)計依據(jù)與原則:
1、      設(shè)計依據(jù):
(1)、遵循《中華人民共和國環(huán)境保護法》;
(2)、遵循《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》;
(3)、遵循《大氣污染物控制工程》;
(4)、遵循《通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程》;
(5)、遵循《工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范》;
(6)、依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及參考廠方要求;
(7)、依據(jù)以往工作經(jīng)驗及參考國內(nèi)外同類廠家資料;
(8)、遵循廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB44/27-2001《大氣污染物排放限值》;
(9)、電氣工程采用國家級設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn):
1)、GBJ54-83《低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范》
2)、GBJ50034-93《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計規(guī)范》
3)、GBJ50055-93《通用用電設(shè)備配電規(guī)范》
 
2、      設(shè)計原則:
(1)、環(huán)保設(shè)備運行時對正常生產(chǎn)不造成影響;
(2)、設(shè)計科學(xué)、布局合理、運行穩(wěn)定、環(huán)保節(jié)能;
(3)、投資省,設(shè)備管理、維護方便,運行費用低;
(4)、不出現(xiàn)抽排風(fēng)過大或不及,不出現(xiàn)漏風(fēng)、漏水等現(xiàn)象;
(5)、保證污染物經(jīng)治理后達標(biāo)排放,不產(chǎn)生二次污染;
(6)、工藝先進,兼顧長遠發(fā)展。
 
3、      設(shè)計范圍:
(1)、廠方原有外排風(fēng)管之后的所有設(shè)施設(shè)備;
(2)、整套治理系統(tǒng)的工藝選擇及設(shè)計編寫說明;
(3)、標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造與設(shè)備造型;
(4)、工程設(shè)施、設(shè)備的制作、安裝、調(diào)試及驗收;
(5)、全部工程電器設(shè)計及工程造價估算;
 
三、    設(shè)計目標(biāo):
經(jīng)治理后,污染物排放達到廣東省地方標(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);
 
四、    處理工藝:
現(xiàn)階段針對有機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)機械隔離,從而達到治理效果。
優(yōu)點:對漆霧治理效率高,無技術(shù)要求,操作簡單。
缺點:不能有效去除有機物。
l  燃燒法:利用加熱高溫的方法,將有機廢氣直接燃燒處理,以達到廢氣凈化的目的。
優(yōu)點:凈化效率高,可達95%以上。
缺點: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:投資小,運行費用低,操作簡單。
缺點:處理效率低,不穩(wěn)定,凈化效率不高,約為50%,難於達到相關(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:運行穩(wěn)定,凈化效率高。
缺點:投資較大,對環(huán)境及操作人員要求較高,且能耗過大,運行費用高。
 
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)生大量的強氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很強的O3;有機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或原子;O·、OH·、HO2、O3等與激發(fā)原子、有機物分子、基團、自由基等反應(yīng),最終使有機物分子氧化降解為CO、CO2和HO2。
優(yōu)點:廣泛適用性,適合于處理低濃度(〈1~1000ppm〉)、劇毒劇臭的有害氣體,彌補了其他技術(shù)無法處理的空白。以及操作簡單。
缺點:單獨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,將有機氣體分子吸附到其表面,從而凈化。
優(yōu)點:處理效率高(活性炭吸附可達99%以上),適用廣泛,操作簡單,投資費用低。
缺點:系統(tǒng)風(fēng)壓損失大,使得能耗較高,吸附劑的飽和點難掌握,吸附劑容量有限,運行費用較高。
 
五、    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,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、實用、低能耗、易操作。
實踐證明,單獨采用任何一種方法都不能達到高效治理目標(biāo),因此本方案選用組合式二級除塵,從而達到最佳、高效處理效果。

達標(biāo)排放
 

根據(jù)注塑產(chǎn)生廢氣的特點及環(huán)保要求,擬采用活性炭吸附工藝進行綜合治理。

2、      流程:注塑廢氣——風(fēng)管——活性炭吸附器——離心風(fēng)機——達標(biāo)排放
3、      工藝說明:
有機廢氣進入活性碳吸附床,有機氣體在床內(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98%以上,大大改善了大氣環(huán)境。
六、    廢氣的風(fēng)量與污染物濃度:
 
根據(jù)廠方注塑機布置及叁考相關(guān)數(shù)據(jù)。擬設(shè)計二臺處理風(fēng)量為10000m3/h2套設(shè)施。
 
七、  設(shè)計參數(shù):
1、風(fēng)機
選用:型號4-72-6C 7.5KW 。風(fēng)量:8951-17902  轉(zhuǎn)速:1800  
2、風(fēng)管
廢氣經(jīng)過集氣罩進行收集,然后匯入支管,由支管匯入集氣總管,然后再進入廢氣凈化系統(tǒng),經(jīng)凈化處理后達標(biāo)排放。取主風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速為18-22m/s。
則主風(fēng)管截面積為:
S=q/v=10000/3600/18=0.154m2 =φ308mm
為方便生產(chǎn),最終確定主風(fēng)管尺寸為:φ450mm。
 

4、活性炭吸附器

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    苯吸附率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,苯分子的臨界直徑為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,該活性炭對有機的吸附率取90%。
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=10000m3/h
污染物甲苯的質(zhì)量流量為m=10000m3/h×2×10-5=0.2kg/h
則一個飽和期內(nèi)所需吸附的甲苯量為:m1=208×0.2=41.6(kg)

100
30

所需活性炭量為:M=    ×41.6=138.6(kg)≈0.15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0.3m~0.5m/s,本方案設(shè)計選用0.5m/s過濾風(fēng)速。

Q
V

10000
0.5×3600

則:S=    =        =5.56(m2)

5)活性炭吸附器:
外形主體制作為:1500×1250×1250mm,另加雙向引風(fēng)喇叭口,材質(zhì)δ1.2A3鋼制作,實際外型尺寸為:2300×1250×1450外刷油漆防銹。
活性炭托板為:1500×1250×100mm,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。
實際過濾面積為:1500×1250mm×3=5.625 m2
主體風(fēng)壓損失約為△P=600~700Pa
 
八、  運行費用分析
主要是電費和人工費。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,無需另計人工;
2.電費:本方案運行新增動力有7.5kw風(fēng)機1臺,按每度電0.8元計算,則每小時費用為:7.5×1×0.8=6元
3、活性炭更換費用: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4000元/噸,則費用為:0.15噸×4=600元。

 

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