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廣東啟綠環(huán)保工程設(shè)備有限公司
地址:廣東省東莞市塘廈鎮(zhèn)大坪社區(qū)上沿路2號
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新聞中心廢氣治理設(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準》；
（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）、遵循廣東省地方標準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)范與標準：
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）、標準與非標準設(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：
經(jīng)治理后，污染物排放達到廣東省地方標準DB44/27-2001《大氣污染物排放限值》第二時段一級排放標準；
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，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。
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達標排放
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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)
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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。
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Q
V |
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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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