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新闻中心

废气治理设计方案

编辑：启绿环保   浏览：  时间：2016-03-08

 
一、  项目概况：
贵厂在生产过程注塑工序，有一定量的废气外排，废气的主要成分是非甲烷总烃等对周围环境有一定影响。
现该厂有超前的环保意识，走可持续发展之路，为维护员工利益、改善工作环境及周边环境不受影响。特委托东莞市启绿环保科技有限公司拟定此设计方案，供贵厂领导及有关技术部门审评。
 
二、    设计依据与原则：
1、      设计依据：
（1）、遵循《中华人民共和国环境保护法》；
（2）、遵循《大气污染物综合排放标准》；
（3）、遵循《大气污染物控制工程》；
（4）、遵循《通风与空气调节工程》；
（5）、遵循《工业管道工程施工及验收规范》；
（6）、依据现场环境及参考厂方要求；
（7）、依据以往工作经验及参考国内外同类厂家资料；
（8）、遵循广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》；
（9）、电气工程采用国家级设计规范与标准：
1）、GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》
2）、GBJ50034-93《工业企业照明设计规范》
3）、GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》
 
2、      设计原则：
（1）、环保设备运行时对正常生产不造成影响；
（2）、设计科学、布局合理、运行稳定、环保节能；
（3）、投资省，设备管理、维护方便，运行费用低；
（4）、不出现抽排风过大或不及，不出现漏风、漏水等现象；
（5）、保证污染物经治理后达标排放，不产生二次污染；
（6）、工艺先进，兼顾长远发展。
 
3、      设计范围：
（1）、厂方原有外排风管之后的所有设施设备；
（2）、整套治理系统的工艺选择及设计编写说明；
（3）、标准与非标准设备制造与设备造型；
（4）、工程设施、设备的制作、安装、调试及验收；
（5）、全部工程电器设计及工程造价估算；
 
三、    设计目标：
经治理后，污染物排放达到广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》第二时段一级排放标准；
 
四、    处理工艺：
现阶段针对有机废气的处理工艺主要有：隔离法、燃烧法、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法、吸附法。
l  隔离法：是通过特种过滤材料，置放於废气外排过程，经机械隔离，从而达到治理效果。
优点：对漆雾治理效率高，无技术要求，操作简单。
缺点：不能有效去除有机物。
l  燃烧法：利用加热高温的方法，将有机废气直接燃烧处理，以达到废气净化的目的。
优点：净化效率高，可达95%以上。
缺点：需要大量热能，需要消耗大量能源，也易在高温下生成NOX等造成二次污染。
l  吸收法：利用吸收液与废气相互接触，使废气中的有害物质溶入吸收液中，从而使废气得以净化。吸收液另行处理。
优点：投资小，运行费用低，操作简单。
缺点：处理效率低，不稳定，净化效率不高，约为50%，难於达到相关环保要求，有二次污染。
l  冷凝法：通过冷凝降温，当温度低于有害物质的凝结点时，气态的有害物质转化为液态，从空气中分离出来，从而净化。
优点：运行稳定，净化效率高。
缺点：投资较大，对环境及操作人员要求较高，且能耗过大，运行费用高。
 
l  等离子低温催化氧化法：等离子体是物质存在的除固态、液态、气态之外的第四种状态，具有宏观度内的电中性与高导电性。等离子体中含有大量的活性电子、离子、激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰掸的结果，产生大量的强氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很强的O3；有机物分子受到高能电子碰撞，被激发及原子健断裂而形成小碎片基团或原子；O·、OH·、HO2、O3等与激发原子、有机物分子、基团、自由基等反应，最终使有机物分子氧化降解为CO、CO2和HO2。
优点：广泛适用性，适合于处理低浓度（〈1～1000ppm〉）、剧毒剧臭的有害气体，弥补了其他技术无法处理的空白。以及操作简单。
缺点：单独的低温等离子体技术在处理有害气体时还是有其欠缺的地方，如不能完全彻底地把有害气体转化为无害气体，副产物较多；且在氧等离子体下产生大量的臭氧；能耗较高；脱除效率较低等。
l  吸附法：利用多孔性的活性炭、硅澡土、无烟煤等分子级的大表面剩余能，将有机气体分子吸附到其表面，从而净化。
优点：处理效率高（活性炭吸附可达99%以上），适用广泛，操作简单，投资费用低。
缺点：系统风压损失大，使得能耗较高，吸附剂的饱和点难掌握，吸附剂容量有限，运行费用较高。
 
五、    工艺流程框图及说明：
1、      处理工艺的选定：
综上所述，各种方法均有优缺点，一个优秀的处理工艺必需是集众所长，避其所短，必需高效、实用、低能耗、易操作。
实践证明，单独采用任何一种方法都不能达到高效治理目标，因此本方案选用组合式二级除尘，从而达到最佳、高效处理效果。

达标排放
 

根据注塑产生废气的特点及环保要求，拟采用活性炭吸附工艺进行综合治理。

2、      流程：注塑废气——风管——活性炭吸附器——离心风机——达标排放
3、      工艺说明：
有机废气进入活性碳吸附床，有机气体在床内被活性炭吸附，净化气体由外排风管高空排放。
该法净化效率可达98％以上，大大改善了大气环境。
六、    废气的风量与污染物浓度：
 
根据厂方注塑机布置及叁考相关数据。拟设计二台处理风量为10000m3/h2套设施。
 
七、  设计参数：
1、风机
选用：型号4-72-6C 7.5KW 。风量：8951-17902  转速：1800  
2、风管
废气经过集气罩进行收集，然后汇入支管，由支管汇入集气总管，然后再进入废气净化系统，经净化处理后达标排放。取主风管内的风速为18-22m/s。
则主风管截面积为：
S＝q/v＝10000/3600/18=0.154m2 =φ308mm
为方便生产，最终确定主风管尺寸为：φ450mm。
 

4、活性炭吸附器

1）活性炭
煤柱状活性炭是具有大比表面积，微孔结构，高附容量，高表面活性炭的产品，在空气污染治理领域中普遍应用，选用活性炭吸附法即废气与具有大表面的多孔性的活性炭接触，废气中的污染物被吸附，使其与气体混合物分离而起到净化作用。选用活性炭参数：
碘吸附值800mg/g    苯吸附率ŋ≥30%     装填密度ρ=500g/L              比表面积≥1000m2/g  装填高度H=100mm    规格：φ4×20mm
查有关资料，苯分子的临界直径为6.8A0,甲苯分子的临界直径为6.7 A0，参照同行业的经验，该活性炭对有机的吸附率取90%。
2）活性炭饱和期确定
活性炭饱和期限定为一个月，按每天8小时工作制，减去4个星期天，则总时间为208小时。
3）所需活性炭的确定
废气总流量Q=10000m3/h
污染物甲苯的质量流量为m=10000m3/h×2×10-5=0.2kg/h
则一个饱和期内所需吸附的甲苯量为：m1=208×0.2=41.6(kg)

100
30

所需活性炭量为：M=    ×41.6=138.6(kg)≈0.15吨

4）塔体截面积S的确定
依据《大气控制原理》，活性炭最佳吸附过滤风速为0.3m～0.5m/s，本方案设计选用0.5m/s过滤风速。

Q
V

10000
0.5×3600

则：S=    =        =5.56(m2)

5）活性炭吸附器：
外形主体制作为：1500×1250×1250mm，另加双向引风喇叭口,材质δ1.2A3钢制作,实际外型尺寸为：2300×1250×1450外刷油漆防锈。
活性炭托板为：1500×1250×100mm，分三层均匀置放于塔体中，通风间距295mm，活性炭堆高100mm，主要材质δ1.2A3钢多密度穿孔网制作。
实际过滤面积为：1500×1250mm×3=5.625 m2
主体风压损失约为△P=600～700Pa
 
八、  运行费用分析
主要是电费和人工费。首先确定操作制度：设1人操作本系统。
1.人工：1电工或现场生产工人顺带管理，无需另计人工；
2.电费：本方案运行新增动力有7.5kw风机1台，按每度电0.8元计算，则每小时费用为：7.5×1×0.8=6元
3、活性炭更换费用：本方案活性炭饱和期限定为一个月，采用一般质量活性炭为4000元/吨，则费用为：0.15吨×4=600元。

 

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