0风量催化燃烧方案及对策.docx
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0风量催化燃烧方案及对策
20000风量喷漆房VOCs处理
方
案
策
划
书
二零一九年三月
一、概述
贵公司喷漆房在生产过程中排放出大量废气，废气中含有较高浓度的有机废气。
该废气若不经处理直接排入大气，会严重污染周围的环境，而且导致了极大的社会负效应，为此必须进行处理。
二、设计依据
1、车间基本工况
贵公司在喷漆过程中会产生大量废气，废气的主要成分为苯.甲苯.二甲苯.非甲烷总烃等VOCs污染物，温度常温。
2、设计规模
贵公司向我方提供的技术参数废气处理量为50000m3/h；我公司按照当地达标排放前提下，以减少能耗的理念设计RCO一套作为此项目的处理设备。
3、设计X围
从车间排气管汇合后出口开始，经装置入口至排风机出口之间，所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装置、自动控制设备等。
4、处理后气体排放浓度
污染物
最高允许
排放浓度（mg/m3）
最高允许
排放速率（kg/h）
排气筒
高度
（m）
监控
浓度
（mg/m3）
标准来源
粉尘
120
3.5
15
1.0
GB16297—1996
非甲烷总烃
80
10
15
4.0
甲醇
190
5.1
15
12
NO2
240
0.77
15
0.12
HCl
100
0.26
15
0.20
乙酸乙酯
-
0.52
15
0.1
GB/T13201－91
三乙胺
-
0.72
15
0.14
乙醇
-
25.80
15
5
异丙醇
-
3.10
15
0.6
丙酮
-
4.13
15
0.8
DMF
-
1.03
15
0.2
二氯甲烷
-
30.8
15
5.97
5、设计参考资料以及法规标准
①本初步设计方案制定的依据
（1）《中华人民XX国环境保护法》（1989年12月）
（2）《中华人民XX国大气污染防治法》（2004年4月修订）
（3）国发（1996）31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》
（4）中华人民XX国主席令第72号《中华人民XX国清洁生产促进法》
（5）《国家环境保护“十五”计划》
（6）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
（7）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
（8）《大气环境质量标准》（GB3095-1996）
（9）XX省有关环境保护的法规及条例
（10）低压配电设计规X》（GB5005495）
（11）《工业与民用电装置的接地设计规X》（GBJ65-83）
（12）《建筑物防雷设计规X》（GB50057-942000年版）
（13）《通用用电设备配电设计规X》（GB50055-95）
②本方案制定的原则
（1）依据国家和地方有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
（2）积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的改造技术和污染治理工艺处理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到治理污染、保护环境的目的。
（3）妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染。
（4）严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的规X、法规与标准。
（5）选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。
三、工艺设计
1、设计原则
①严格执行国家环境保护有关法规，按规定的排放标准，使处
理后的废气各项指标达到且优于标准指标。
②采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，并具有显著的环
境效益、社会效益和经济效益。
④工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活
性和调节余地，确保达标排放。
⑤在运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和
运行费用。
2、废气处理方法选择
目前，有机废气处理主要有以下几种方法：
①燃烧法包括高温燃烧和催化燃烧，前者需要附加燃料燃
烧，因此，使用该法时要考虑回收利用热能；催化燃烧能耗低，但在工作初期，需用电加热将废气加热到起燃温度，故对于频繁开停车的场合不合适。
考虑到高温燃烧法回收的热量超过生产所需的热能，故并不合适。
而直接采用催化燃烧投资太大。
②吸收法即采用适当的吸收剂（如柴油、煤油、水等介质）在吸收塔内进行吸收，吸收到一定浓度后进行溶剂与吸收液的分离，溶剂回收，吸收液重新使用或另行处理，采用这种方法的关键是吸收剂的选择。
由于溶剂与吸收剂的分离较为困难，因此其应用受到了一定的限制。
③活性炭吸附法采用多孔活性炭或活性炭纤维吸附有机废气，饱和后用低压蒸汽再生，再生时排出溶剂废气经冷凝、水分离后回收溶剂，适用于不连续的处理过程，特别对低浓度有机废气中的溶剂回收有很好的效果。
④冷凝法主要利用冷介质对高温有机废气蒸汽进行处理，可有效回收溶剂。
处理效果的好坏与冷媒的温度有关，处理效率较其他方法相对较低，适用高浓度废气的处理。
根据本项目情况，采用活性炭吸附·催化燃烧法较好。
将这种方法联用治理废气中的苯类等有机气体，根据甲方提供的要求，设备采用三个吸附床工作，一套催化主机。
3、系统工艺流程简图
工艺流程如图所示：
工艺流程说明：
车间排放废气经管道收集后先通过喷淋塔清除漆雾再通过干式过滤器去除尾气中的剩余杂质、粉尘等，然后进入有机废气·活性炭吸附装置浓缩，净化后再经由风机高空排放，并达到国家标准排放。
饱和状态下活性炭需要高温解脱，由催化火燃烧燃烧后产生的高温再通过活性炭床进行脱附，脱附下的有机化合物再经过换热器进行催化燃烧床无火燃烧，达标后高空排放。
四、工艺系统说明
1、工艺系统组成
本工艺系统可分为如下5个系统：
废气净化处理系统主要包括，PLC控制系统.干式过滤系统.碳吸附系统.催化系统。
排风系统主要包括排风机，风阀和烟囱。
脱附系统包括换热装置、催化燃烧床、阻火器和排风机组成。
2、设备简介
①活性炭吸附系统
有机气体吸附·催化燃烧装置是我公司积累多年来的废气治理经验，研制成功的高效节能、无二次污染的新型系列产品。
主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的有害有机废气的净化及臭味的消除。
（1）产品结构特点：
操作方便：
“吸附床”采用砌墙式结构，装填方便，便于更换，系统自动运行。
能耗低：
正常运行耗能仅为风机功率。
安全可靠：
用材独特，配有阻火、除尘、防爆系统等先进自控系统。
占地面积小：
设计原理先进，设备紧凑，且设备基础无特殊要求。
阻力小，净化率高：
采用新型的活性炭吸附材料—蜂窝状块形活性炭，极适用于大风量下使用；高效催化能在较低温度下使VOCs转化成二氧化碳和水。
（2）炭吸附原理
活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。
活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。
也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。
正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。
（3）分子之间相互吸附的作用力
也叫“凡德瓦引力”。
虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。
由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。
②催化净化塔
有机废气催化塔是本公司多年研究、实践、完善的成果。
目前，产品已被国内外用户广泛地使用，取得了显著的环境效益、经济效益和社会效益。
该产品采用我公司与华东理工大学联合研发的高性能催化剂，产品以优良的性能、可靠的质量，获得了众多的殊荣，深受新老用户的一致好评。
（1）产品结构特点：
操作方便：
设备工作时，实现自动控制。
能耗低：
催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂，阻力小，活性高。
当有机蒸气浓度达到2000ppm以上时，可维持自燃。
安全可靠：
设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进自控系统。
阻力小，净化率高：
采用当今先进的贵金属蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。
余热可回用：
余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率，也可作其它方面的热源。
占地面积小：
仅为同行业同类产品的70%～80%，且设备基础无特殊要求。
使用寿命长：
催化剂一般8000小时以上更换，并且载体可再生。
（2）应用X围
可用于有机溶剂的净化处理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气）；电线、电缆、漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、自行车、摩托车、发动机、磁带、塑料、家用电器等行业的有机废气净化；可用于各种烘道、印铁制罐、表面喷涂、印刷油墨、电机绝缘处理、皮鞋粘胶等烘干流水线，净化各工序产生的有机废气。
（3）工艺流程及原理：
该工艺主要采用高效催化剂，废气在催化剂作用下发生氧化反应，生成无毒无味的二氧化碳（CO2）和水（H2O）；
其独特的高效换热系统保证了余热的有效回收，当废气浓度达到一定程度时，换热系统能使有机废气加热到催化氧化反应的起始温度，无需电加热，通过自身热量平衡处理有机废气。
（4）主要性能
处理风量：
＞500～＜100000m3/h；
处理浓度：
20～300mg/m3；
起燃温度：
250～300℃ 净化率：
≥93%；
催化剂寿命：
≥2年。
五、电气系统
1、系统概述
本工程系统控制操作人员在工作室内进行整套工艺系统的运行参数设置、监控，实现对本系统的启停，本系统可独立运行。
2、设计依据
低压配电设计规X（GB50054-95）
通用用电设备配电设计规X（GB50055-93）
建筑物防雷设计规X（GB50057-94）
3、设计特点
电气控制系统主要由电器控制柜及管线架等组成。
●电器控制柜采用PLC自动控制,同时也可手动操作。
实现电源控制、风量调节、温度自动控制、保温时间自动控制（最大2小时）、故障报警装置等。
●电器控制设置自动操作档和手动操作档。
●电器控制柜面板上设置电流和电压表、数显仪表、温度调控器，吸附时间调控器及风机、加热器、照明等指示灯按钮。
●电器控制柜自动工作时，都是预先根据设备所需功能编程好的，操作时只要把开关旋转到自动档，设定所需温度及烘干时间，按下指示按钮即可。
这时风机根据程序自动间隔约3秒相继启动工作，接着加热器自动相继间隔工作。
停止工作时，加热器先自动停止工作，约间隔5分钟后风机自动停止工作。
●电器控制设备都是互锁的。
电器控制柜设置故障声光报警，如果风机出现故障不运转或加热器出现故障等，只要那一个环节出现故障，都能自动切断总电源，自动停机声光报警。
●在设定温度后，加热器自动工作，温度达到后自动断电，并能在保温时间内自动加热保温。
有故障后，能自动停电，确保安全。
加热时，风机先工作，到设定时间后加热器自动工作。
停止加热时，加热器自动断电，到设定时间后风机自动停止工作，确保安全运行生产。
●电器控制柜内主要元器件为进口产品如ABB、施耐德等品牌。
4、负荷等级
本有机废气·吸附催化燃烧装置配电电压等级380V/220V，三相四线制，控制电源为交流220V。
电气设备选择在满足工艺要求及确保人身安全的前提下，最大程
度的选用操作方便、可靠性高、便于维护、半自动化程度高的设备，以便使整个电气系统高效、可靠的运行。
六、主要设备配置及技术参数
20000m3/h活性炭吸附脱附设备
1
吸附箱
XR-10000
3台
焊接
含活性炭
2
催化主机
XR-Lco-2000
工作功率：
45kw
处理风量：
2000m3/h
1台
组合件
内部保温
含防爆口、热电偶、燃烧室
3
喷淋塔
20000风量
1套
定制
处理漆雾
3
干式过滤箱
两级过滤20000m³/h
1套
组合件
初效过滤器
4
主排风机
30KW
1台
定制
国标
5
脱附风机
3KW
1台
定制
国标
6
补冷风机
2.2KW
1台
定制
国标
7
电控柜
PLC
1套
超温报警
自动控制
8
阻火器
2台
组合件
焊接组合
9
主排风管
400x600mm
1套
焊接
内涂层保温焊接
10
脱附管道
300*300mm
1套
焊接
内涂层保温焊接
11
气动阀
500*500mm
6套
组合件
含值行器
12
气动阀
300*300mm
8套
组合件
含值行器
13
电线、电缆、桥架
1套
组合件
外购
14
扶拦、支架、固定件
1套
组合件
焊接
附加：
电控系统组态软件+PLC自动控制，具备自动手动双操作。
系统设备指标超限自动报警，自动切断电源。
自动记录开机时间。
维护100小时自动提醒。
七、效益评估
本项目工程建成后每年将减少大量机废气排放，能有效的减少对当地区域大气环境的污染，并使企业在发展的同时，对环境的污染降到最低限度，提高企业的可持续发展能力和竞争实力，因此，本项目的建设具有显著的环境效益和社会效益。
八、产品制造安装调试
1、产品制造
我公司将严格执行ISO9001质量体系，保证设计、加工和安装质量。
2、设备安装调试
严格按照图纸技术要求进行安装、调试，供方配有项目经理，工程技术人员，质量检查人员进行现场管理。
3、进度保障措施
●尽可能采取机械化施工方式，减少劳动强度，提高工作效率；
●加大管理力度，施工管理人员自始至终坚持在施工现场，根据工程进度计划排定当日施工任务，根据施工任务优化劳动组合；
●材料及时到位，满足施工需要；
●在施工过程中发挥团队精神，充分调动施工人员的积极性。
4、质量保证措施
●实行工程质量责任制，明确相关管理人员的职责，做到层层把握工程质量；
●必须按照设计图纸和施工技术规X进行施工；
●对工程材料、设备进行现场验收，确保其质量
●加强工程质量质检工作，明确质检人员的工作职责。
5、安全措施
在施工过程中遵守厂方的有关安全规定，电焊作业、气割等动火须征求甲方同意并办理好有关手续后方可动工。
高空作业系好安全带，所有用电器及总掣开关均安装有漏电保护器。
6、施工期间工作X围保洁措施
在施工过程中遵守厂方的各项环境卫生规定，保持整洁，工程材料不乱堆、不乱放，不乱倒建筑原材料及建筑废料。
下班后安装设备、安装工具整齐摆放，施工现场当天清扫干净，关闭施工使用电源。
7、环保施工
在施工期间做到不噪声扰民，不产生废水、废煤，剩余固体废弃物放到指定地点，服从厂方的有关环保规定。
九、培训
1、培训方式
需方派2-3名维修操作人员跟随供方安装调试，供方在安装过程中免费给予指导和培训。
2、培训内容
供方负责对需方技术人员、操作人员、维修人员的培训，并制定详细培训计划及相关资料，培训地点由供方指定。
培训内容包括设备基本结构及工作原理、设备使用操作方法、机械电气维护与维修、安全生产注意事项，通过培训确保需方工程技术人员、设备操作人员和维修人员掌握设备的操作、维护、维修。
十、售后服务
1、目的
为保证顾客利益，并使公司大质量管理体系得以完整实施，特制定此售后服务管理办法。
2、职责划分
经营部作为售后服务的主管部门，负责与客户的联络和沟通；总经办负责各部门之间的协调工作；工程技术部负责设备维修人员的组织及售后服务的具体实施工作。
3、工作程序
①设备交付客户后，我方负责对顾客设备使用人员进行免费培训，并提供设备使用说明书。
②工程验收合格后的12个月内为工程质量保证期。
③对于我方产品或施工质量问题造成的故障，我方将承担全部费用（包括交通、食宿、人工工资、设备零部件费用）。
④产品质量“三包”，终验收合格后，设备保用期一年。
⑤常年优惠供应零部件及易损耗品，其保修期不少于一年。
⑥“三包”期内，出现故障，我公司在48小时内派员到现场免费维修。
如属误操作，造成重大故障，我公司无偿维修，但收取零部件，材料成本费。
“三包”期外，终身服务，只收取工本费。
⑦正常使用后，我公司派专职人员定期跟踪服务，在接到用户通知后24小时内到现场服务。
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