工业废气UV高效光解净化技术协议.docx

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工业废气UV高效光解净化技术协议

工业废气UV高效光解净化技术

设计方案

公司名称：

**清洁能源有限公司

项目名称：

恶臭废气项目

项目主管：

方案审核：

方案批准：

项目类型：

培华环保恶臭废气处理解决方案

项目编号：

T-201504

项目主管：

联系电话：

邮箱：

废

气

净

化

治

理

方

案

一、废气概况

青岛南方国能清洁能源有限公司是由中国南方航空工业（集团）有限公司控股的子公司，成立于2009年，专门从事生态能源系统建设，致力于国家大力提倡的节能减排事业，拥有专利技术，运用母公司近６０年从事航空产业的系统工程优势，将厌氧技术有机融入生态能源系统，有效实现了原料多样化，四季恒温均匀产气，为清洁能源——沼气的工业化产气、工业化用气提供良好的系统解决方案。

目前我公司已成为沼气工程建设标准制定者之一。

公司所倡导的生态能源系统，就是将工业、农业、畜牧业以及其他行业中未予处理（有些是被废弃的，有些被视为污染源）的各种有机质资源进行系统配套的处理，将其转化为有效的生物质能源及有机肥料，进而在整个特定区域形成一个动态的、自然的生态能源循环系统。

该系统的最大特点就是其具有可再生性和自我净化性。

公司在污泥堆肥发酵过程中，会产生大量的恶臭气体，臭气成分复杂,主要为氮化物、硫化物、挥发性有机物。

由于这些废气具有刺激性气味，严重影响周围的环境和人们的身体健康。

现在需要对废气净化处理，要求建设一套具有高能、实效、环保的废气净化处理设施，现委托山东培华环保科技有限公司做出废气净化处理方案。

二、设计依据和原则

2.1设计依据

（1）.《中华人民共和国环境保护法》；

（2）.《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

（3）.《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；

（4）.《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）；

（5）.《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》（GB12348～12349-90）；

（6）.《工作场所有害因素职业接触限值-化学有害因素》（GBZ2.1-2007）；

（7）.《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）；

（8）.《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令第253号1998；

（9）.《爆炸性环境》GB3836/1/2/3-2010；

（10）.HG/T20596标准（零部件、法兰）。

2.2设计原则

（1）.严格执行国家及地方有关环保法规及相关的排放标准，使处理后的废气各项指标达到且优于国家和地方标准。

（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。

（3）.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，确保废气达标排放。

（4）.在净化设备运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。

三、废气处理目标

3.1处理废气来源及处理气量

根据客户提供信息了解到，贵司在生产的时候，需要污泥堆肥发酵，废气温度在70°C～80°C左右，属于高温废气，臭气出口没有完全达标排放，客户提供的风量为:

15000--18000m³/h，废气浓度不详。

从掌握的信息以及经本公司技术部分析：

高能UV光解废气净化技术对此产生的恶臭废气具有非常好的脱臭净化处理效果，废气排放完全可以达到国家排放标准。

结合客户的要求和本公司的PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备及该类恶臭气体的特点，采用汽水分离器+PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备处理工艺。

3.2废气净化后气体排放标准

废气净化处理后，排放标准执行国家标准《恶臭污染物排放标准》（GB16297-1996）二级标准。

表1.恶臭污染物的排放标准值（GB14554-1993）

控制项目

排放量（kg/h）

排气筒高度（m）15m

排气筒高度（m）20m

硫化氢

0.33

0.58

甲硫醇

0.04

0.08

甲硫醚

0.33

0.58

二甲二硫醚

0.43

0.77

氨

4.9

8.7

三甲胺

0.54

0.97

臭气浓度

2000（无量纲）

6000无量纲（25m）

注：

排风管道要求离地面15米高

四、废气治理分析

4.1废气净化处理工艺选择

表2废气设计参数表

废气名称

废气资料

序号

类别

参数指标

1

废气量

15000--18000m³/h

2

成分

恶臭废气

3

温度

40°C～50°C（预处理后的温度）

4

湿度

湿度大

5

烟雾

——

6

预处理

碱喷淋吸收塔

臭气处理技术分为物理、化学、生物等三大类，一般可用单一技术或两种以上技术组合来完成单一臭气处理工作。

常用的物理法是活性碳吸附或冷凝回收，化学法是化学洗涤（酸、碱或强氧化剂等）、植物液喷洒、焚化，生物法则包括生物洗涤、生物滴滤、生物滤床等。

进入二十一世纪来，在物理法除臭技术上，又研发出了等离子体法除臭，以及目前我司研发的，具有独家专利技术的PHHB-UV高效光解废气氧化净化法。

根据客户废气治理的要求及该种废气的特点，拟采用我公司自主研发的PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备，运用采用碱喷淋+汽水分离器+PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备处理工艺，使得该类型的废气有效脱臭净化处理，可完全达到国家及客户的废气净化排放标准和要求。

4.2废气处理工艺介绍及流程图

恶臭废气采用原有的抽风管道，在碱喷淋吸收塔后面接入汽水分离器，把大部分的汽水进行分离后再接入PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备。

在引风机的作用下将净化处理后的达标气体从净化设备后面的管道排入大气中。

废气处理工艺流程示意图参考如下：

4.4简介PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备技术原理：

（1）.本产品利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体，裂解恶臭/工业废气如：

氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯等的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。

（2）.利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。

UV＋O2→O-+O＊（游离氧）O+O2→O3（臭氧）,众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

（3）.恶臭/工业废气利用排风设备引入到本净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。

（4）.利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

（下图所列为工艺说明）废气分子光解氧化说明示意图。

4.5废气光解氧化净化技术原理

PHHB系列工业废气UV高效光解废气净化设备采用的大功率高能紫外线发射管，光子能量分别为742KJ/mol和647KJ/mol。

要裂解切断污染物质分子的分子键，就要使用发出比污染物质分子的结合能强的光子能。

表3列出了主要的化学分子的结合能。

由表3可知，大多数化学物质的分子结合能比170nm及184.9nm波长紫外线的光子能量低,所以，本UV高效光解净化设备能分解除碳，钙，金属外的大多数化学物质。

表3.部分化学分子键的结合能

结合

结合能（KJ/mol）

结合

结合能（KJ/mol）

H-H

436

C-H

413

C-C

332

C-F

485

C=C

611

C-N

305

C≡C

837

C≡N

891

S-H

339

C-0

326

S-S

268

C=0（CO2）

728（803）

0=0

498

0-H

464

高分子污染物质分子键，经过高能紫外线光能的裂解及臭氧的氧化聚合作用，转变聚合成低分子无害或低害物质如H2O,CO2等。

臭氧产生的分子式：

UVD→O2=O-+O+=O2+O-O2+O+→O3

污染物质分子裂解转化的过程为：

UVD→H2S=H++H-+S→H+O3S+O3→H2O＋SO42-

UVD→CS2=C+O3S-+S++O3→CO2＋SO42-

例：

苯分子光解机理：

苯的分子结构和分子键结合能：

苯是由氢原子（1s1）和碳原子（1s22s22px12py1）构成的

苯（benzene，C6H6）有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。

苯可燃，有毒，为IARC第一类致癌物。

苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。

苯是一种石油化工基本原料。

苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。

苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。

苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。

因此苯也可表示为PhH。

苯与苯基

　　CAS号71-43-2沸点353.25K（80.1℃）

　　RTECS号CY1400000

C=C、C-C、C-H键键能分别为611kJ/mol、332kJ/mol、414kJ/mol

　　SMILESC1=CC=CC=C1在水中的溶解度0.18g/100ml水

　　化学式C6H6结构平面六边形

密度0.8786g/mL闪点-10.11℃（闭杯）

熔点278.65K（5.5℃）　自燃温度562.22℃

　　摩尔质量78.11gmol-1

标准摩尔熵So298173.26J/mol•K

标准摩尔热容Cpo135.69J/mol•K（298.15K）

根据苯物质结构特性，我们不难理解，当UV光子能量大于611kJ/mol时（取最大键能值），苯环将被断开，形成离子状态的C-C+C-C+C-C+及H-H+H-H+H-H+并极易分别与臭氧发生氧化反应。

苯分子（C6H6）最终裂解氧化生成为CO2及H2O。

而我们UV光解净化设备所提供的的UV光子能量为647～704kJ/mol（对应波长为184.9～170nm），裂解苯物质是轻而易举的。

目前我司正在研发UV光子能量高达800kJ/mol（波长149.5nm）的净化产品。

下表列出常见的恶臭废气化学性质及其光解氧化机理。

表4常见的废气污染物化学性质及其物质光解氧化转换表

序号

名

称

分

子

式

分

子

量

气味特征

主要化学键

对应化学键键能KJ/mol

光化学反应最终产物

1

氨

NH3

17

强刺激气味，无色气体。

H-N

389

H2O、N2

2

硫化氢

H2S

34

有臭鸡蛋气味，无色气体

H-S

339

H2O、SO42-

3

三甲胺

C3H9N

59

无色气体，有鱼腥恶臭

C-H、C-N

414、305

H2O、N2、CO2

4

苯酚

C6H5OH

94

常温下为一种无色或白色晶体有特殊芳香气味

C=C、C-H

C-O

611、414、326

H2O、CO2

5

苯

C6H6

78

常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味

C=C、C-H

611、414

H2O、CO2

6

甲苯

C7H8

92

常温下为清澈的无色液体，具有类似苯的芳香气味。

C=C、C-H、

C-C

611、414、332

H2O、CO2

7

二甲苯

C6H4（CH3）2

106

常温下为无色液体，具有类似苯的芳香气味。

C=C、C-H、

C-C

611、414、332

H2O、CO2

8

苯乙烯

C8H8

104

无色、有特殊香气的油状液体

C=C、C-C、

C-H

611、332、414

H2O、CO2

9

乙酸乙酯

C4H8O2

88

无色透明有芳香气味的液

C-H、C-O、

C=O、C-C

414、326、

728、332

H2O、CO2

10

甲硫醚

C2H6S

62

有难闻的气味

C-C、C-H、

C-S

332、414、272

H2O、CO2、SO42-

11

甲硫醇

CH4S

48

无色气体，有不愉快的气味

C-S、C-H、

H-S

272、414、339

H2O、CO2、SO42-

12

二甲二硫

C2H6S2

94

淡黄色透明液体，有恶臭

S-S、H-S

S-C、C-H

268、339、

268、414

H2O、CO2、SO42-

13

乙醛

C2H4O

44

无色易流动液体，有刺激性气味

C=C、C-O、

C-H

611、326、414

H2O、CO2

14

甲醇

CH3OH

32

无色有酒精气味易挥发的液体，有毒

C-H、C-O、

H-O

414、326、464

H2O、CO2

15

丙烯醛

C3H4O

56

无色或淡黄色液体，有恶臭

C=C、C-O、

C-H

611、326、414

H2O、CO2

16

苯胺

C6H5NH2

93

无色油状液体，有特殊气味

C=C、C-H、N-H、C-C

611、414、

389、332

H2O、CO2、N2

由上述分子式可见，高能紫外线光能将高分子量的恶臭化学物质，裂解为独立的、呈游离状态的污染物原子，再通过分解空气中的氧气，产生性质活跃的正负氧离子，继而生成臭氧，同时将裂解为独立的、呈游离状态的污染物原子通过臭氧的氧化反应，重新聚合成低分子的化合物如：

水，二氧化碳等。

4.6简介PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备的性能优势

㈠、高效除恶臭：

能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，脱臭效率最高可达99%以上，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准（GB14554-93）和1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。

㈡、无需添加任何物质：

只需要设置相应的排风管道和排风动力，使恶臭/工业废气通过本设备进行脱臭分解净化，无需添加任何物质参与化学反应。

㈢、适应性强：

PHHB-系列恶臭气体（工业废气）UV高效光解废气净化设备可适应高浓度，大气量，不同恶臭气体物质的脱臭、净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。

㈣、运行成本低：

PHHB-系列恶臭气体（工业废气）UV高效光解废气净化设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，本设备能耗低，设备风阻极低＜50pa,可节约大量排风动力能耗。

㈤、设备占地面积小，自重轻：

适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件，设备占地面积＜1平方米/处理10000m3/h风量。

㈥、优质进口材料制造：

防火、防腐蚀性能高，设备性能安全稳定，采用不锈钢材质，设备使用寿命在十五年以上。

㈦、环保高科技专利产品：

采用国际上最先进技术理念，通过专家及我公司工程技术人员长期反复的试验，开发研制出的，具有完全自主知识产权的高科技环保净化产品可彻底分解恶臭气体中有毒有害物质，并能达到完美的脱臭、净化效果，经分解后的恶臭气体，可完全达到无害化排放，不产生二次污染，同时达到高效消毒杀菌的作用。

五、PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备及其参数

5.1PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备

表5PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备

设备名称

PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备

备注

型号

PHHB-EQ60000

数量

1套

处理气量/台

15000-18000m3/h

风阻系数/台

＜100Pa

功率/电压/台

20.2Kw/380V

设备尺寸

1560×1900×2280mm

管道连接尺寸

1400×700mm

设备材质

不锈钢304L

重量

580kg

备注：

因贵司提供的废气没有确切的浓度值，我们现有的设备是根据同类型的有机废气浓度以及实验相关数据配置的。

如果废气实际浓度与之差别很大，现有的设备可能过大或过小，届时需要进行调整。

表6汽水分离设备（建议客户自行采购）

5.2净化后气体排放管道要求

为达到最佳净化效果，废气光解后需2-3秒以上的充分氧化反应时间。

PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备后的排风管道长度需20米以上，废气抽风管道横截面积不低于0.94㎡，排放管道垂直高度不低于15米。

六、PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备系统运行费用

6.1PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备系统运行费用

PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备只需要电能，故运行成本为：

（表7）

费用名称

费用额度（万元）

备注

电

费

PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备总功率：

20.2Kw

3.26

电费0.7元/kwh，

每天（按8小时计算），

每月（按24天计算），

每年：

0.7×20.2×8×24×12=3.26万元。

每年运行费用总合计

3.26

七、PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备安装周期

合同生效后，本公司可按客户要求在20天内发货，将PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备运抵指定安装地点，PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备的安全由贵司负责。

双方根据现场施工进度协商3个工作日内调试完毕。

如遇上双休日或假日工期顺延。

八、质保期及售后服务

8.1PHHB-EQ系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备质保期壹年，质保期内非人为原因造成的设备，免费维修或更换配件。

8.2质保期满后，我公司提供终身维修维护。

8.3维修热线响应：

我公司工程部接到报障电话后，广东省内1个工作日，广东省外2个工作日内到达现场进行维修。

九、净化效果与安全保证

9.1我司承诺，我们提供的净化设备达到双方合同约定的净化目标，完全执行国家的相关标准，如《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）二级标准，若达不到预期的净化效果，在一个月内，本公司承诺可无条件退货。

9.2本公司净化设备，均按照防火防爆（有防爆证书）要求进行设计、生产，能保证净化系统生产的安全进行。

9.3本公司保证交付的产品具有完全自主知识产权，不涉及第三方全部或部分专利权或知识产权，并承担由此引起的全部法律和经济责任。

十、各种废气净化处理技术比较（表9）

十一、本公司废气净化项目部分典型案例（表11）

设备用户或施工单位

净化处理废气种类

处理废气量

（m3/h）

1

深圳市福田区环境保护研究所

芯片生产中产生的乙酸乙酯废气

8000

2

郑州碧水环保科技有限公司

呼和浩特污水处理厂的硫化氢等恶臭气体

3000

3

山东滨州金汇有限公司

淀粉生产污水处理厂的硫化氢等恶臭气体

4000

4

海南新台胜实业公司

饲料生产中产生的恶臭气体

3000

5

广州绿洰人环保有限公司

华普广场污水处理站产生的硫化氢等恶臭气体

15000

6

杭州旭森化工科技有限公司

高浓度硫化氢等工业废气

800

7

上海紫源药业有限公司

药厂产生的吡啶、正丁酰酐等工业废气

3000

8

山东邹平清源纺织助剂有限公司

甲醇、甲酸、有机硫化物等工业废气

18000

9

深圳市华裕鑫实业有限公司

化工原料产生的高浓度二甲苯有机废气

3000

10

山东金城医药化工有限公司

乙腈、二氯甲烷等工业废气

3000

11

大庆石油设计院

含油污水处理厂产生的硫化氢等恶臭气体

5000

12

安徽毫州污水处理厂

市政污水处理过程中产生的硫化氢等恶臭气体

6000

13

北京化工四厂

化工污水处理站产生的恶臭气体

8000

14

深圳保利广场垃圾处理站

硫化氢、氨气等恶臭气体

10000

15

东莞市冠坤电子有限公司

高浓度三苯废气

15000

16

深圳市福田河污水泵站

污水泵站产生的恶臭气体

10000

17

中山市政污水处理厂

污水处理厂产生的恶臭气体

10000

18

山东龙口市政污水处理厂

污水处理厂产生的恶臭气体

3000

19

深圳市疾病预防防治中心医院污水处理厂

污水处理厂产生的恶臭气体

4000

20

山东诸城市浩天药业有限公司

高浓度SO2，H2S，NH3废气

28000

21

福建南平铝业有限公司

喷漆产生的三苯废气

32000

22

韩国E.A.TECH公司

餐厨垃圾处理产生的废气

20000

23

广西柳州污水处理厂

污水处理厂产生的恶臭气体

8000

24

深圳市公安局解剖中心

尸臭产生的恶臭气体

40000

25

吉林松源油田淤泥处理装置

硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等恶臭气体

2000

26

韩国首尔餐厨垃圾处理场

氨气、硫化氢等废气

10000

27

深圳顺辉塑胶厂

丙烯醛晴等废气

6000

28

河北邢台农药厂

乙二硫醇等废气

3000

29

山东胶水生产厂废气净化系统

丙烯酸乙酯，丙烯酸丁脂，丙烯腈等废气

10000

30

广东天普生化医药股份有限公司

氨气、胺类有机化合物及硫化氢等废气

3000

31

山东淄博新农基生物科技有限公司

甲苯、二氧化硫和氯化氢等废气

15000

32

上海市宁生建筑工程技术公司

垃圾房废气处理工程硫化氢、氨气等恶臭气体

7500

33

辽宁春华药业科技股份有限公司

二甲硫醚以及少量乙腈等废气

12000

34

广西东兰县县城污水处理厂

污水处理厂产生的恶臭气体

8000

35

福建福州海汇生物科技实业有限公司

鱼粉厂恶臭气味净化处理工程硫化氢、油类降解产物、丙烯醛、氨、以及三甲胺等组成

7000

36

上海东方教具有限公司

广州市一一七中学化学实验室废气

1500

37

山东省淄博市汇丰石化

污水站的二甲二硫、苯、甲苯等

38

深圳蓝盾之星科技有限公司

沥青废气及防水油漆产生的废水池废气

13000

39

大庆盛世翔龙环保专用设备有限公司

污水处理厂产生的恶臭气体

5000

40

铭基食品有限公司

食堂厨房油烟

16000

41

四川二滩实业发展有限公司

污水处理厂产生的硫化氢、氨气等

1500

42

福建漳州海瑞水产生物科技有限公司

鱼粉饲料厂硫化氢、丙烯醛、氨及三甲胺等

10000

43

晋江闽南水产开发有限公司

鱼粉厂产生的硫化氢、油类降解产物、丙烯醛、氨及三甲胺等

15000

44

泉州市佳昌塑胶托板有限公司

再生塑料板材，废气为挥发性有机物（VOC），丙烯类、聚乙烯、丙烯醛、醛类等

10000

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雨润集团-上海福润肉类加工有限公司

屠宰场恶臭气体

80000

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