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XXXX電器有限公司 噴涂廢氣處理方案 設(shè) 計(jì) 方 案 XXXX科技有限公司 2014年5月 目 錄 一、項(xiàng)目概況 3 二、 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、目標(biāo) 3 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 3 2.2 設(shè)計(jì)原則 4 2.3 排放標(biāo)準(zhǔn) 4 三、 工程現(xiàn)狀 4 四、 粉塵處理設(shè)計(jì)方案 5 4.1 設(shè)計(jì)范圍 5 4.2 工藝比較 5 4.3 工藝流程 6 4.4 設(shè)備選型 6 五、 有機(jī)廢氣處理方案 7 5.1 工藝比選 7 5.2 工藝流程 9 5.3 設(shè)備選型 10 六、工程投資預(yù)估單 10 1、 一、項(xiàng)目概況 XXXX電器有限公司靜電粉末噴涂的前處理方式與國內(nèi)一般傳統(tǒng)的酸洗磷化過程不同，采用三階段處理方式：第一階段是工件經(jīng)過噴淋方式除油脫脂；第二階段僅用清水噴淋清洗，其目的是用清水將工件上附著的除油脫脂劑清洗掉；第三階段是以噴淋的方式將工件作抗氧化處理，爾后工件再經(jīng)電烘干后，便進(jìn)行靜電粉末噴涂。 根據(jù)企業(yè)提供的資料，企業(yè)使用環(huán)氧樹脂作為噴涂的原料，使用靜電噴粉的方式進(jìn)行噴涂。靜電噴粉是將粉末在密閉的工藝間內(nèi)，由設(shè)備噴到帶靜電的工件上，噴涂過程中產(chǎn)生的環(huán)氧樹脂粉末濃度較大需要經(jīng)處理后回用；后期固化過程會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣，其主要成分為二甲苯，為揮發(fā)性有機(jī)污染物，危害較大，需處理后達(dá)標(biāo)排放。 國內(nèi)、外的研究業(yè)已證實(shí)，這類污染物具有致癌作用，對(duì)人體健康會(huì)造成嚴(yán)重危害。我國已明確規(guī)定該類污染物在車間內(nèi)的最高允許濃度，同時(shí)也制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，因而對(duì)該類有機(jī)廢氣必須進(jìn)行有效的控制與治理。 我公司現(xiàn)根據(jù)所提供情況及現(xiàn)場堪查，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，我公司設(shè)計(jì)了一套噴涂廢氣處理系統(tǒng)技術(shù)方案，供環(huán)保管理部門審查和廠方選用。 2、 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、目標(biāo) 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) (1) 《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》 ； (2) 《中華人民共和國大氣污染防治法》 ； (3) 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； (4) 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078-1996）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； (5) 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（HJ 462-2009） (6) 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996） (7) 《工廠企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348） (8) 《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-03） (9) 相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)與廠家提供的資料。 2.2 設(shè)計(jì)原則 (1) 認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的方針政策，嚴(yán)格遵守國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 (2) 采用成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)的工藝，在保證廢氣排放達(dá)標(biāo)的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)可靠、占地少、投資省的技術(shù)工藝。 (3) 專案設(shè)計(jì)選擇最佳處理工藝，做到工藝運(yùn)行可靠、流程簡單、維護(hù)簡單、運(yùn)行成本低。 (4) 系統(tǒng)整體的布局、所增加的設(shè)備設(shè)施安裝位置、管道走向盡量要求緊湊、合理、美觀，便于管理。設(shè)備應(yīng)采用必要的防腐措施，延長使用壽命。 (5) 加強(qiáng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性及操作管理方便，便于維護(hù)。 2.3 排放標(biāo)準(zhǔn) 本項(xiàng)目噴涂產(chǎn)生環(huán)氧樹脂粉塵及固化時(shí)產(chǎn)生的二甲苯執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）中表2的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 表1 現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值(GB16297-1996) 污染物名稱 最高允許排放濃度 mg/m3 排氣筒高度 m 最高允許排放速率kg/h（二級(jí)） 無組織排放監(jiān)控濃度限值mg/m3 二甲苯 70 15 1.7 1.2 顆粒物 120 15 3.5 1.0 3、 工程現(xiàn)狀 企業(yè)生產(chǎn)過程中主要大氣污染物包括兩方面： 1、噴涂過程產(chǎn)生的粉末 企業(yè)使用環(huán)氧樹脂作為噴涂的原料，使用靜電噴粉的方式進(jìn)行噴涂。靜電噴粉是將粉末（環(huán)氧樹脂粉末）在密閉的工藝間內(nèi)，由設(shè)備噴到帶靜電的工件上，噴涂過程中會(huì)產(chǎn)生環(huán)氧樹脂粉末。環(huán)氧樹脂粉末年消耗量為5t/a。粉塵產(chǎn)生量為1.5t/a，產(chǎn)生濃度為312.5mg/m3，產(chǎn)生速率為0.625 kg/h。 2、固化過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣 項(xiàng)目運(yùn)營后，固化過程會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣。其主要成分為二甲苯等。根據(jù)企業(yè)所用環(huán)氧樹脂的類型，其中二甲苯含量約為15%，因此二甲苯的產(chǎn)生量0.015t/a。 二甲苯，沸點(diǎn) 138.5~141.5，不溶于水，與乙醇、乙醚、苯、烴等有機(jī)溶劑混溶，乙二醇、甲醇、2-氯乙醇等極性溶劑部分溶解，一級(jí)易燃液體，低毒類。 4、 粉塵處理設(shè)計(jì)方案 4.1 設(shè)計(jì)范圍 廢氣收集系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、廢氣排放系統(tǒng)、各種管路 4.2 工藝比較 常用的除塵方式有機(jī)械式除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器和電除塵器四大類。 機(jī)械式除塵器結(jié)構(gòu)裝置簡單，造價(jià)較低，維護(hù)較簡便，可耐高溫，但除塵效率較低，一般用在一些對(duì)除塵效率要求不高的場合，有時(shí)也作前級(jí)預(yù)除塵器。 濕式除塵器用水作除塵介質(zhì)，除塵效率一般可達(dá)95%以上，主要缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生污水，必須配備水處理設(shè)施，有時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。 袋式過濾除塵器除塵效率較高，一般可達(dá)99%以上，可適應(yīng)不同排風(fēng)量的波動(dòng)，能有效回收有價(jià)值的物料，且投資成本較小。 靜電除塵器常用作各種工業(yè)爐窯和活力發(fā)電站大型鍋爐的除塵設(shè)備，能處理高溫高濕煙氣，除塵效率高，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，初投資高，占地面積大，對(duì)操作、運(yùn)行、維護(hù)管理的要求高。 綜合粉塵特點(diǎn)、處理效率、運(yùn)行管理和經(jīng)濟(jì)成本等方面的考慮，本方案選擇機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器對(duì)產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行處理。 袋式除塵是一種干式除塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入布袋除塵器，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過濾料時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。一般新濾料的除塵效率是不夠高的。濾料使用一段時(shí)間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴(kuò)散、靜電等效應(yīng)，濾袋表面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運(yùn)動(dòng)過程中，初層成了濾料的主要過濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚，布袋除塵器的效率和阻力都相應(yīng)的增加，當(dāng)濾料兩側(cè)的壓力差很大時(shí)，會(huì)把有些已附著在濾料上的細(xì)小塵粒擠壓過去，使布袋除塵器效率下降。 另外，布袋除塵器的阻力過高會(huì)使除塵系統(tǒng)的風(fēng)量顯著下降。因此，布袋除塵器的阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。清灰時(shí)不能破壞初層，以免效率下降。 4.3 工藝流程 噴涂粉塵 風(fēng)機(jī) 袋式除塵器 風(fēng)管 集氣罩 回用 灰斗 排氣筒 企業(yè)使用環(huán)氧樹脂作為噴涂的原料，使用靜電噴粉的方式進(jìn)行噴涂。噴涂工藝在密閉的工藝間內(nèi)進(jìn)行，用引風(fēng)機(jī)將氣體收集進(jìn)入集氣罩，經(jīng)袋式除塵器過濾粉塵，粉塵進(jìn)入灰斗，可收集后重復(fù)利用。廢氣過濾后經(jīng)15米高排氣筒排放。 設(shè)計(jì)以下處理參數(shù)： 風(fēng)機(jī)量：Q=2000m3/h 通風(fēng)管道設(shè)計(jì)風(fēng)速v=17m/s，管徑：180180mm 過濾風(fēng)速vf=1.5m/min 過濾面積A=Q/60vf=22.2m2 4.4 設(shè)備選型 （1）離心風(fēng)機(jī)： 型號(hào)： Q=2000m3/h 數(shù)量：1臺(tái) （2） 機(jī)械振打布袋除塵器 型號(hào)規(guī)格： 處理風(fēng)量=2000m3/h，阻力損失：1500Pa 數(shù)量：1臺(tái) 材質(zhì)：碳鋼 5、 有機(jī)廢氣處理方案 5.1 工藝比選 有機(jī)廢氣的處理方法種類繁多，特點(diǎn)各異，常用的有水噴淋法、冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法等。 （1）水噴淋法 水噴淋工藝是通過將水噴灑廢氣，將廢氣中的水溶性或大顆粒成分沉降下來，達(dá)到污染物與潔凈氣體分離的目的。其優(yōu)點(diǎn)是水資源易得，同時(shí)經(jīng)過過濾、沉淀后可回用，最大限度降低水資源的浪費(fèi)，水噴淋在處理大顆粒成分上有著相當(dāng)高的效率，常作為廢氣處理的預(yù)處理。 （2）冷凝回收法 將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝，冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。冷凝法對(duì)有機(jī)物質(zhì)的回收程度，與廢氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度、能被冷卻的溫度及冷媒的種類有關(guān)。 該法適用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大，因此對(duì)于噴涂作業(yè)中“三苯”污染治理，一般不采用此法。 （3）吸收法 吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收，化學(xué)吸收主要是利用吸收劑與氣體污染物產(chǎn)生反應(yīng)而予去除；而物理吸收主要是藉由氣體在液體中的溶解度，而達(dá)到去除空氣污染物的目的。 該法適用于大氣量、溫度低、濃度低的廢氣。裝置復(fù)雜、投資大，吸收液的選用比較困難，存在二次污染。 （4）燃燒法 燃燒法分為直接燃燒和催化燃燒法。該法能耗低、凈化率高（95％～97％）、無二次污染、工藝簡單操作方便，適用于高溫、高濃度、小風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理，不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。 （5）生物法 生物處理法為污染物（如揮發(fā)性有機(jī)化合物等）通過生物處理系統(tǒng)的過程中，藉由微生物之分解、氧化、轉(zhuǎn)化等機(jī)制，將污染物完全分解氧化成二氧化碳、水、NO3-及SO42-等無害性之無機(jī)物。雖然生物處理法具有無二次污染的特性，但是投資成本和維護(hù)費(fèi)用較高，尚不成熟。 （6）吸附法 吸附作用為固體本身表面力的作用吸引氣體分子，而具有表面吸附能力的固體稱為吸附劑，被吸附于固體表面的物質(zhì)則稱為吸附物質(zhì)。 吸附法適于處理風(fēng)量大含有低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物之廢氣，其最大特色為能在符合經(jīng)濟(jì)條件之操作范圍內(nèi)，幾乎完全除去廢氣中某些揮發(fā)性有機(jī)化合物之成分。此等廢氣經(jīng)吸附處理后，其污染物濃度一般皆可符合環(huán)保法令之排放濃度。 最常用的吸附系統(tǒng)是以活性碳作為吸附劑，主要是由因?yàn)榛钚蕴紝?duì)某些特定揮發(fā)性有機(jī)化合物之物理吸附效果良好，且容易回收及再生，另外，進(jìn)入活性碳吸附塔之廢氣需視實(shí)際情況進(jìn)行廢氣之調(diào)理工作，若廢氣本身含有固體顆粒、高沸點(diǎn)有機(jī)物或易聚合物質(zhì)時(shí)，則必需先進(jìn)行過濾之預(yù)處理；若廢氣相對(duì)濕度大于50％，則必需先進(jìn)行除濕；若廢氣溫度超過40℃時(shí)，最好先加以冷卻，因吸附效率在溫度大于40℃時(shí)會(huì)明顯降低。另外也要避免因活性碳吸附過程中產(chǎn)生之熱量，造成活性碳床溫度過熱，因此當(dāng)廢氣濃度高于10,000ppm時(shí)，應(yīng)在吸附前采用稀釋的方式降低污染物濃度。 綜上所述，由于處理廢氣的主要成分為二甲苯，濃度較低，綜合成本、后期維護(hù)等方面的考慮，選擇活性炭吸附法處理該有機(jī)廢氣。 5.2 工藝流程 從車間工藝段抽出的有機(jī)廢氣在離心風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入活性炭吸附塔。在塔體內(nèi)，廢氣經(jīng)過過濾炭層時(shí)，風(fēng)速瞬間降下，氣體內(nèi)剩余的較大顆粒雜物便自然沉降入塔底部，而溶入氣體內(nèi)的有機(jī)氣體部分隨氣體流向流進(jìn)活性炭過濾層，有機(jī)氣體進(jìn)入活性炭層時(shí)，有機(jī)氣體被活性炭物理吸附進(jìn)炭內(nèi)，凈化后的氣體經(jīng)15米排風(fēng)煙囪排入大氣中。 塔體安裝有氣體壓差表，以便隨時(shí)監(jiān)控壓差指數(shù)，當(dāng)凈化塔內(nèi)活性炭層中有機(jī)成份或粉塵增多，則氣流通過的壓降也會(huì)隨之增大。當(dāng)壓差達(dá)到一定程度，說明活性炭吸附值已經(jīng)飽和，可以提醒用戶應(yīng)該更換填料。 （1） 固化過程會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣，其主要成分為二甲苯等，產(chǎn)生量較小，設(shè)計(jì)處理風(fēng)量為5000m3/h。 （2）選擇吸附器 本設(shè)計(jì)中處理氣量大、污染物濃度低，選用臥式固定床吸附器。 （3）選擇吸附劑： 采用高效活性吸附材料，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)到凈化的目的。 碘吸附值900mg/g 吸附率η≥30％ 裝填密度 600g/L 比表面積≥1000 m2/g 規(guī)格：φ420 （3）活性炭用量 由于固化廢氣中二甲苯等有機(jī)污染物的含量較低，吸附器內(nèi)的活性炭更換周期較長，具體根據(jù)壓差表來監(jiān)控活性炭飽和性，此時(shí)需及時(shí)更換活性炭，飽和活性炭可送到活性炭廠家進(jìn)行再生。 5.3 設(shè)備選型 （1） 臥式固定床吸附器 設(shè)備型號(hào)：XJWFL-4-15 外型尺寸：250013001600 處理風(fēng)量：2000m/h 設(shè)備初始阻力：700Pa 材質(zhì)：Q235 包括組件：壓差表1只，型號(hào)：MACROHELIC 6、 工程投資預(yù)估單 工藝設(shè)備選型主要采用節(jié)能型、技術(shù)可靠的產(chǎn)品，設(shè)備選用國內(nèi)成熟可靠的產(chǎn)品。 表6.1 主要構(gòu)筑物及相關(guān)設(shè)施清單 序號(hào) 設(shè)備類型 規(guī)格/材料 單位 數(shù)量 單價(jià)（元） 總價(jià)（萬元） 1 機(jī)械振打袋式除塵器 套 1 14,000 1.4 2 離心風(fēng)機(jī) 套 1 5000 0.5 3 閥門管件 2500 0.25 4 風(fēng)管 180180mm 米 0.3 5 臥式固定床吸附器 XJWFL-4-15 套 1 35,000 3.5 6 支撐架 項(xiàng) 1 4500 0.45 7 電氣控制 項(xiàng) 2 6000 1.2 8 運(yùn)輸安裝費(fèi) 項(xiàng) 1 7600 0.76 9 調(diào)試及培訓(xùn)費(fèi) 項(xiàng) 1 5% 0.42 9 稅金 項(xiàng) 1 6% 0.53 10 合計(jì)（人民幣）： 9.31