一、工程概況
該公司為汽車制造公司,現(xiàn)有一套烤漆房,專門對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行烤漆處理,烤漆過程中會(huì)產(chǎn)生的大量
的苯系物、非甲烷總烴等揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)。眾所周知,VOCs是空氣中普遍存在且成份
復(fù)雜的一類有機(jī)污染物,具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,容易造成大氣污染,危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。因
此,有效治理該烤漆房污染已經(jīng)成為亟待解決的重要問題,環(huán)保部門已要求該司對(duì)烤漆廢氣進(jìn)行凈
化處理,達(dá)到國(guó)家或地方標(biāo)準(zhǔn)后方可對(duì)外排放。
經(jīng)佑泰環(huán)保工作人員現(xiàn)場(chǎng)勘查,該烤漆房并無任何廢氣治理設(shè)施。為保護(hù)周圍環(huán)境及廠區(qū)工作人
員的身心健康,解決烤漆有機(jī)廢氣的問題,受汽車公司的委托,結(jié)合多項(xiàng)同類有機(jī)廢氣治理工程的
成功經(jīng)驗(yàn)并依據(jù)國(guó)家地方的有關(guān)規(guī)定,為汽車公司提供噴漆廢氣治理工程設(shè)計(jì)方案為3萬風(fēng)量催化燃
燒裝置一體機(jī)一套。
3萬風(fēng)量催化燃燒裝置一體機(jī)
二、設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、范圍
(一)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料
1、某汽車有限公司提供的工程場(chǎng)地等基礎(chǔ)資料;
2、我司現(xiàn)場(chǎng)勘查收集的相關(guān)數(shù)據(jù)資料;
3、我司實(shí)施的同類工廠類似廢氣污染物治理的相關(guān)數(shù)據(jù)。
(二)、設(shè)計(jì)依據(jù)
1、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996);
2、《表面涂裝(汽車制造及維修)揮發(fā)性有機(jī)物、鎳排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB43/1356-2017);
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3、《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93);
4、湖南省地標(biāo)DB431356-2017表面涂裝(汽車制造及維修)揮發(fā)性有機(jī)物、鎳排放標(biāo)準(zhǔn)
5、《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》(2013年);
6、《湖南省大氣污染防治條例》;
7、《湖南省落實(shí)(大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃)實(shí)施細(xì)則》;
8、《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2026-2013);
9、《工業(yè)有機(jī)廢氣催化精華裝置》(HJ/T389-2007);
10、《催化燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2027—2013);
11、《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50184-2011);
12、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003);
13、《排風(fēng)罩的分類及技術(shù)條件》(GBT16758-2008);
14、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052-2009);
15、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-2011);
16、《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50055-2011);
17、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010);
18、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-1990);
19、我司相關(guān)廢氣治理實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。
(三)、設(shè)計(jì)參考資料
1、《三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)·廢氣卷》化學(xué)工業(yè)出版社;
2、《環(huán)境工程計(jì)算手冊(cè)》中國(guó)石化出版社;
3、《環(huán)保設(shè)備材料手冊(cè)》(第二版)冶金工業(yè)出版社;
4、《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社;
5、《工業(yè)廢氣凈化與利用》化學(xué)工業(yè)出版社;
6、《化工環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社;
催化燃燒一體機(jī)制作
(四)、設(shè)計(jì)原則
1、嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)政策與規(guī)定,確保廢氣經(jīng)凈化后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求;
2、有機(jī)廢氣采用被國(guó)家環(huán)保總局評(píng)選為“國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)”的吸附-脫附-(蓄熱)催
化燃燒工藝;
3、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、管理維護(hù)簡(jiǎn)便、因地制宜、投資少、能耗低、占地少;
4、***貫徹節(jié)能減排、環(huán)保、安全、衛(wèi)生、防火要求;
5、合理地進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的平面布置、管道走向,考慮物流、人流通暢;
6、確保不產(chǎn)生二次污染。
(五)、設(shè)計(jì)范圍
從烤漆車間排氣口開始經(jīng)風(fēng)管收集,到廢氣治理裝置,再到規(guī)范排風(fēng)口止。內(nèi)容包括廢氣處理的
工藝流程設(shè)計(jì)、收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)及走向、收集主管與凈化裝置的銜接、凈化裝置平面布置與立體布置
設(shè)計(jì)、排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)、其它相關(guān)設(shè)施、設(shè)備、管道、配電等;
本設(shè)計(jì)不包括廠區(qū)道路、圍墻、消防、綠化、照明、通訊以及本方案中未報(bào)價(jià)項(xiàng)目,如其另有增
加工程量的,雙方另行協(xié)商;
本設(shè)計(jì)不包括各電控箱進(jìn)箱總電源電纜的敷設(shè),甲方應(yīng)將總電源接至乙方***的電控箱內(nèi)。
催化燃燒安裝完成
三、工藝設(shè)計(jì)
(一)、設(shè)計(jì)處理規(guī)模及排放標(biāo)準(zhǔn)
1、廢氣設(shè)計(jì)處理規(guī)模
設(shè)計(jì)總處理風(fēng)量為約30000m3/h(脫脂廢氣4KW-3000m3/h,預(yù)脫脂4KW-3000m3/h,熱水洗
4KW-3000m3/h,電泳14KW-3000m3/h,電泳24KW-3000m3/h,無轉(zhuǎn)化4KW-3000m3/h,廢氣
出口22KW-12000m3/h)。廢氣經(jīng)風(fēng)管集中收集后送入一套廢氣治理裝置進(jìn)行處理。
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2、廢氣治理后的排放標(biāo)準(zhǔn)為廢氣治理后《50mg/m3。整套裝置凈化效率≥90%。
(二)噴漆廢氣治理流程
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查,此烤漆廢氣屬于高溫、中風(fēng)量、中低濃度的有機(jī)廢氣。經(jīng)過比較,針對(duì)該公司的生
產(chǎn)特點(diǎn)、排放規(guī)律及客戶所提供的相關(guān)資料,類比同行業(yè)處理有機(jī)廢氣的方法,并結(jié)合本公司多年
處理廢氣的經(jīng)驗(yàn),我公司采用二級(jí)旋流板塔——干式過濾器—活性碳吸附濃縮裝置——解吸脫附
——催化燃燒再生工藝來治理該公司的有機(jī)廢氣。
工藝流程如下:
廢氣合流集中→旋流板塔→干式過濾器→活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置→離心風(fēng)機(jī)→15米高空尾
氣排放.
烤漆車間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,首先從一級(jí)旋流板塔的底部切向進(jìn)入,塔板中葉片如固定的風(fēng)車葉
片,氣流通過葉片時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運(yùn)動(dòng),噴淋水通過中間盲板均勻分配到個(gè)葉片,形成薄液層,
與旋轉(zhuǎn)向上的氣流形成旋轉(zhuǎn)和離心的效果,噴成細(xì)小液滴,甩向塔壁后,隨塔壁水膜流向塔底循環(huán)
箱中,經(jīng)降溫和預(yù)處理后的氣體***終通過旋流除霧板后,再從上部出口進(jìn)入二級(jí)旋流板塔(原理同
一級(jí)旋流板塔)然后再進(jìn)入干式過濾器,在室中以緩慢速度通過,接觸時(shí)間為1.0秒以上,去除廢氣
中的水分子及少量顆粒物,然后出來的氣體直接進(jìn)入活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置。
在活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置中,廢氣通入放置有蜂窩狀活性炭的活性炭吸附床,廢氣
通過活性炭吸附層時(shí),由于在活性炭吸附劑和有機(jī)污染物之間存在的分子間引力(范德華力),使
廢氣中的有機(jī)物被活性炭吸附,從而使氣體得到凈化,經(jīng)凈化后的氣體***終通過離心風(fēng)機(jī)直接引至
高空達(dá)標(biāo)排放。
活性炭吸附飽和后,將飽和的活性炭解析出來的有機(jī)氣體通過脫附引風(fēng)機(jī)作用送入催化氧化裝
置,首先通過阻火器系統(tǒng),然后進(jìn)入換熱器,再送入到加熱室,通過加熱裝置,使氣體達(dá)到燃燒反
應(yīng)溫度,再通過催化床的作用,使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和水,再進(jìn)入換熱器與低溫氣體進(jìn)行熱
交換,使進(jìn)入的氣體溫度升高達(dá)到反應(yīng)溫度,如達(dá)不到反應(yīng)溫度,這樣加熱系統(tǒng)就可以通過自控系
統(tǒng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償加熱,使它完全燃燒,這樣節(jié)省了能源,廢氣有效去除率達(dá)標(biāo)排放,符合國(guó)家排放標(biāo)
準(zhǔn)?;钚蕴康靡栽偕?。
(三)、工藝技術(shù)特點(diǎn)
1、利用二級(jí)旋流板塔預(yù)處理噴淋降溫,可確保后續(xù)系統(tǒng)正常有效運(yùn)轉(zhuǎn);
2、整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了凈化、脫附過程半自動(dòng)化,與回收類有機(jī)廢氣凈化裝置相比,無須配備壓
縮空氣等附加能源,運(yùn)行過程不產(chǎn)生二次污染,設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低;
3、在活性碳吸附床前采用過濾器過濾小顆粒物,凈化效率高,確保吸附裝置的使用壽命;
4、使用特殊成型的蜂窩狀活性碳作為吸附材料,由于其比重為顆粒狀活性碳的8-10倍,再生前
吸附有機(jī)溶劑可以達(dá)到活性碳總重量的25%,具有使用壽命長(zhǎng),吸附系統(tǒng)運(yùn)行阻力低,凈化效率高
等特點(diǎn);
5、設(shè)備占地面積小、重量較輕,吸附床濾料采用堆砌式結(jié)構(gòu),裝填方便,更換容易;
6、采用優(yōu)質(zhì)貴金屬鈀、鉑載在蜂窩狀陶瓷上作催化劑,具有阻力小,活性高,使用壽命長(zhǎng),分解
溫度低,脫附預(yù)熱時(shí)間短,能耗低,穩(wěn)定性好等特點(diǎn),當(dāng)有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000mg/m3時(shí),就可維
持自燃。催化燃燒器的轉(zhuǎn)換效率高,性能穩(wěn)定。催化燃燒率達(dá)95%以上;
7、利用余熱,節(jié)省能源。本裝置中活性碳的解吸脫附均以熱空氣作為解吸介質(zhì),而此熱氣流均來
自于系統(tǒng)內(nèi)催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒器進(jìn)行凈化處理,不需另加
能源,運(yùn)行費(fèi)用大大降低;
8、采用PLC控制系統(tǒng),設(shè)備運(yùn)行、操作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,運(yùn)行過程安全穩(wěn)定、可靠。如催化燃燒
加熱部分為自動(dòng),脫附過程為自動(dòng)程序控制,脫附時(shí)由溫度信號(hào)反饋來實(shí)現(xiàn)脫附溫度自動(dòng)控制。
旋流板塔
(四)、工藝實(shí)施方案
1、新增1套廢氣治理設(shè)施即二級(jí)旋流板塔、干式過濾器、活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置,
新增風(fēng)管與管道支架。
2、新增1臺(tái)變頻離心風(fēng)機(jī),以克服處理設(shè)施增加的阻力,保證廢氣抽排效果。在廢氣集中管道上
安裝風(fēng)量采集傳感器來控制離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量,風(fēng)機(jī)選用離心風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)出口方位按90°—180°選
型,設(shè)計(jì)有風(fēng)機(jī)減振器,風(fēng)機(jī)與設(shè)備之間的連接也采用減振軟連接,以減少設(shè)備的振動(dòng)。
3、為方便驗(yàn)收采樣,本方案已考慮排放管上的采樣口及采樣平臺(tái)設(shè)置。為抗擊強(qiáng)風(fēng),保證安全,
本工程將對(duì)廢氣排放管進(jìn)行加固處理。
4、整套廢氣治理設(shè)備為分散荷載,新增設(shè)備承載一體化平臺(tái),安裝不影響廠房正常生產(chǎn),不占用
廠房公用面積。
5、風(fēng)管不能突然擴(kuò)大、突然縮小,彎頭宜采用135°彎頭,直角彎頭內(nèi)宜設(shè)導(dǎo)流板。分支管與水
平管或傾斜主干管連接時(shí),應(yīng)從上部或側(cè)面接入。三通管的夾角一般不大于30°,幾個(gè)分支管匯合于
同一主干管時(shí),匯合點(diǎn)不設(shè)在同一斷面上。
6、新增管道風(fēng)閥,方便調(diào)節(jié)控制處理風(fēng)量,配合送風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)變頻,達(dá)到***佳節(jié)能效果。
7、制作環(huán)保相關(guān)標(biāo)識(shí),明確管網(wǎng)標(biāo)識(shí)及流向。
四、安全設(shè)計(jì)
(一)、設(shè)備安全設(shè)計(jì)
依據(jù)客戶提供的廢氣參數(shù),確保廢氣中可燃組分處于爆炸下限25%以下,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。
CO處理效果遵循3T(反應(yīng)溫度、停留時(shí)間、湍流程度)法則,CO設(shè)計(jì)保證正常運(yùn)行時(shí)氧化室設(shè)
計(jì)溫度≥250℃,廢氣足夠的高溫停留時(shí)間(≥1S)和氧化室內(nèi)的湍流程度(Re≥10000)。
(二)、設(shè)備防爆設(shè)計(jì)
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定,本項(xiàng)目防爆等
級(jí)按ExDIIBT4,防護(hù)等級(jí)按IP55。
(三)、管路系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)
系統(tǒng)所有高空管道和設(shè)備均設(shè)有避雷裝置,就近接入建筑物防雷系統(tǒng)。設(shè)備和管道有可靠接地,
法蘭連接的風(fēng)管采取跨接,避免靜電集聚引起可燃?xì)怏w燃燒、爆炸。
噴漆車間入口的送風(fēng)系統(tǒng)在進(jìn)入車間內(nèi)部的時(shí)候設(shè)置防火閥,可以有效的阻止安全隱患。
噴漆車間收集管道和廢氣治理系統(tǒng)之間設(shè)計(jì)防火閥,可以有效的阻止安全隱患