UV喷漆废气处理.docx
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UV喷漆废气处理
UV涂装喷漆VOC废气净化项目
设计方案
上海润鸣环保科技有限公司
2016年9月
1总论
关于大气有机污染物排放标准的介绍
目前我国大气污染状况非常严重，“雾霾”、“PM2.5”已成为人们日常生活关注的焦点。
据专家研究，在雾霾的成因中，有机废气污染物的贡献率高达20%左右.在我国目前执行的《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中，工业废气中的各类有机污染物以非甲烷总烃浓度（相当于废气污染物中有机污染物成份的总量）作为排放标准的基本监测、考核标准，其排放标准浓度为120mg/m3。
为了控制并扭转目前我国急剧恶化的大气污染状况，已执行近20年之久的排放标准显然已不能解决现实问题，因此各地纷纷制定要求更严的地方标准，大幅提高非甲烷总烃的排放标准。
天津已将其提高至60mg/m3，上海将于近期提高至80mg/m3，而作为环保工作领先于全国的浙江省，近期也必将提高非甲烷总烃的排放标准。
项目概况及工艺特点
1.2.1项目概况
UV现有5套喷台,（其中喷漆喷台3套），光固化烘道一条。
根据实际情况，我公司设计喷涂废气VOC净化处理系统。
UV漆主要组成成分是光敏树脂、光敏剂、交联单体、溶剂、助剂。
1.2.2工艺特点
喷涂废气治理分二块，1.液态的漆雾；2.气态的VOC;液态的漆雾含量颗粒物，并有黏性，不解决漆雾，后面的VOC处理设备就容易堵塞。
与常规相比，由我公司研发涂装VOC废气净化技术具有下述特点：
----彻底解决漆雾粘附近喷台，风机叶轮和排风管道管壁的问题，为后续处理提供基本础条件；
----大幅降低处理系统的运行费用：
与传统的处理工艺相比，可节约近40%电耗；不需使用A剂B剂（絮凝剂），从源头上解决水污染问题。
----占地面积小：
由于采用了卧式除漆雾装置，与传统的处理工艺相比，省去了喷淋塔的占地面积。
----清理油漆渣方便：
由于油漆渣浮于水面，清理简单。
项目设计依据
《中华人民共和国环境保护法》及其它相关环境保护法律、法规和规章；
《建设项目环境保护管理条例》，国务院令[1998]253号；
《国务院关于环境保护若干问题的决定》（国发[1996]31号）；
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
国家颁布现行相关规程与规范；
业主提供的工程相关情况和边界条件。
设计原则
1.3.1污染物排放浓度
涂装VOC废气以处理后，VOC、苯、二甲苯、甲苯和颗粒物浓度均达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。
1.3.2工艺设计
（1）严格遵守国家相关标准、规范。
（2）采用高效节能的处理技术，工艺流程简洁、运行稳定、维护费用低。
（3）运行灵活并有一定的可调节性，以适废气量变化及突发事件的发生。
（4）整体设计中考虑到操作管理简单、设备维修便利等因素。
（5）电气设备安装可靠，设有漏电、短路保护装置。
1.3.3工艺环境设计
整套处理装置占地小，充分考虑到原有设备及管道的利用问题。
1.3.4设计范围
（1）整套处理设施的总体设计，即废气进入处理系统至处理后的烟囱排放口。
（2）整套处理设施的处理工艺、土建、电器等专业设计。
2设计处理废气量及浓度
设计处理废气量
为本项目设计处理量为10000m3/h（3个喷漆房）。
烘道废气设计处理量为2000m3/h。
污染物排放标准
涂装VOC废气处理经处理后，其污染物浓度达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）：
表1：
现有污染源大气污染物排放限值
序号
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（m）
二级
15
苯
12
15
16
甲苯
40
15
17
二甲苯
70
15
33
非甲烷总烃
120
15
10
注：
非甲烷总烃指使用溶剂汽油或其他混合烃类物质。
3涂装VOC废气处理工艺
工艺流程图
本方案喷漆废气处理工艺流程如下图3-1（详图见附件）：
达标排放
图3-1：
涂装喷漆VOC废气处理系统工艺方框图
本方案烘道废气处理工艺流程如下图3-2（详图见附件）：
UV催化/氧化
达标排放
图3-2：
涂装烘道VOC废气处理系统工艺方框图
工艺单元介绍
3.2.1漆雾-废气分离的原理
传统的水帘除漆雾处理方法无法从根本上解决漆雾问题，能否有效地将漆雾从废气中分离出来，是项目成功与否的关键所在。
我公司采用的技术：
一种涂装线漆雾废气预处理净化装置，（专利号：
ZL201620062）漆雾在废气中呈悬浮状，当其通过漆雾净化装置时（此时废气在管道中的流速约为8.2m/s），在高速喷射而出的喷淋水作用下，旋转的喷头（喷头的旋转速度取决于水量与压头），在水力作用下而产生的伞形状旋转水幕与漆雾充分混合，使原本悬浮于气体中的漆雾相互碰撞，并迅速增重，最终达到漆雾-废气分离的目的，并可使VOC浓度减少50-80%，大幅度减少异味。
失去黏性的漆渣进入喷台循环水里，定期取出。
3.2.2光催化氧化处理有机废气的原理
光催化氧化处理有机废气的主要原理是利用光催化剂锐钛型二氧化钛（TiO2），二氧化钛（TiO2）作为一种新的光催化半导体材料，近半个世纪以来的成功运用。
日本已将其列为本世纪重点发展的新技术，被誉为当今世界上最先进的空气净化新技术，近来在中国也得到较广泛应用。
光催化剂是光催化过程的关键部分，其活性的高低严重影响光催化效果。
目前所用的光催化剂二氧化钛（TiO2）的光催化活性最高又不产生光腐蚀，且无毒价廉，是目前广泛使用的光催化剂。
在室温下，当UV紫外线光灯，波长在以下的光量子照射到二氧化钛颗粒上时，催化剂在价带的电子被光量子所激发，跃迁到导带形成自由电子。
二氧化钛而在价带形成一个带正电的空穴，这样就形成电子－空穴对。
利用所产生的空穴的氧化及自由电子的还原能力，二氧化钛和表面接触的水分H2O和O2发生反应，产生氧化力极强的自由基，这些自由基几乎可分解和断裂所有有机物的官能键，改变废气中有机物分子的结构,并将其所含的氢（H）和碳（C）变成水和二氧化碳，有机废气中得到降解和净化。
光催化氧化处理装置在处理有机废气的的同时，同时也具有较好的除臭功能。
3.2.2活性炭吸附
目前国内有机废气净化方式颇多，如直接燃烧，催化燃烧,蓄热式燃烧（RTO，RCO）等，但对于低浓度，大风量的废气很难完全燃烧，在间歇作业中余热不能充分利用。
对于低浓度、大风量或间歇作业产生的废气采用活性炭吸附法，相比于其它处理方法具有其独特的优点。
活性炭吸附装置是一种高效率、经济实用的有机废气净化装置，具有吸附效率高、适用面广、维护方便，能同时处理多种混合废气等优点，对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气有很好的吸附作用。
本项目选用的优质颗粒状活性炭具有很多微孔及很大的比表面积，依靠分子引力和毛细管作用，能使废气和挥发性有机物质吸附于其表面。
单元设计
3.3.1漆雾净化装置
型号：
自制
数量：
3套
处理风量：
3000m3/h
耗电功率：
3.3.2光催化氧化-活性炭吸附装置（漆雾废气处理）
型号：
自制，立式
数量：
1套
材质：
不锈钢
处理风量：
10000m3/h
外形尺寸：
（长×宽×高）
耗电功率：
3kw
灯管：
20支
3.3.3引风机
型号：
T4-79No.4.5A11KW
数量：
1台
风量：
10000m3/h
风压：
1400Pa
电机功率：
11Kw
3.3.4设备柜
数量：
1台
3.3.5光催化氧化-活性炭吸附装置（烘道废气处理）
型号：
自制，立式
数量：
1套
材质：
不锈钢
处理风量：
2000m3/h
外形尺寸：
（长×宽×高）
耗电功率：
3kw
灯管：
20支
3.3.6旋风喷淋塔
型号：
1500×
数量：
1台
风量：
10000m3/h
风压：
500Pa
电机功率：
3Kw
3.3.7水处理装置-气浮法
型号：
数量：
1台
风量：
3m3/h
功率：
5Kw
3.3.8引风机（烘道）
型号：
T4-72No.1.5A3KW
数量：
1台
风量：
2000m3/h
风压：
600Pa
电机功率：
3Kw
动力配电
处理设施总装机功率约31kw，动力线由业主将380V低压电缆引至电控箱。
4技术经济分析
主要设备及运行能耗
表1：
动力设备一览表
设备名称
单位
数量
额定功率（kw）
运行功率（kw）
漆雾净化
套
3
光催化氧化
套
2
3
6
风机
套
2
14
14
旋风喷淋塔
套
1
3
3
水处理
套
1
5
5
小计
31
31
主要技术经济指标
设计处理能力10000m3/h
系统装机容量31kw
5项目实施
工程设计5天
设备制造10天
设备安装5天
项目调试2天
项目计划总工期22天
6验收标准和售后服务
设备验收标准
设备制造、安装、调试、测试及验收标准，依据国家和地区给排水及民用建筑等规范标准执行。
售后服务承诺
设备经验收投入使用后一年内免费维修，提供保养期届满后维修保养服务资料。
设备造价:
序号
设备名称
型号规格
数量
价格
备注
单价（万元）
总价（万元）
1
离心风机（喷台）
11KW
1台
2
光催化活性炭吸附
1套
201不锈钢
3
变频器
11KW
1套
4
漆雾分离
PP
3套
5
烘道废气处理
1套
6
水处理设备
1套
7
药剂费，调试费
1年
第一年，不含碱
8
旋风喷淋塔
PP
1套
9
风管
镀锌、PP
1批
10
活性炭
2吨
11
配电箱，电线
1批
12
运费及安装
1批
13
合计
（￥万元）
注：
以上报价不含税。
付款方式：
1.合同签订支付40％；2.设备进场前支付30％后安装；3.设备安装调试完毕，二周内委托第三方检测机构检测，检测合格后一周内支付余款30％。
设备主机保修一年，保修期从设备安装调试完毕之日起计算。
第二年开始提供设备维护服务及2个喷台水药剂，收取500元/月，设备维修费用另算。
上海润鸣环保科技有限公司
设计说明：
根据UV漆有亲水性特点，先在喷台里通过漆雾净化处理后，使油漆失去黏性，解决70％漆雾颗粒物；三个喷台的废气通过长风管，再通过风机进入旋风喷淋塔，喷淋加离心，可以解决95％颗粒物，从而解决液态的漆雾，剩下的只是气态的VOC，为后面的VOC处理创造好的环境。
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