有机废气净化治理常威油脂.docx
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有机废气净化治理常威油脂
河北常威油脂有限公司
有机废气净化治理
设
计
方
案
富阳市广益环保设备有限公司
2014年1月
目录
一、项目概况3
二、设计依据与原则4
2.1.设计依据4
2.2.设计原则4
2.3.设计范围4
2.4.设计目标5
三、废气的风量5
四、设计方案5
4.1.处理工艺5
4.2.工艺流程8
4.3.工艺说明8
五、设计参数8
5.1.吸附净化装置8
六、项目概算10
一、项目概况
河北常威油脂有限公司是一家集科研、开发、销售及服务与一体的专业再生胶的现代化企业，座落于河北省威县晨光大街北端东侧。
在生产过程中，在硫化工艺流程中产生大量的有机废气，其主要污染物为：
炼胶工序排放的非甲烷总烃、炭黑尘；挤出、接角工序排放的非甲烷总烃；硫化工序排放的非甲烷总烃和H2S。
生产废气如不处理，给周围环境带来较大的空气污染，同时严重影响到周围群众的身体健康。
项目炼胶工艺生产流程见图1：
图1炼胶工艺流程及产污环节示意图
公司以保护环境、造福人类为宗旨，决定将生产过程中硫化工序产生的有机废气进行治理后达标排放，减少对周边环境的影响，以达到保护环境的目的。
二、设计依据与原则
2.1.设计依据
1）厂方提供的相关资料；
2）现场勘察及技术交流；
3）搜集的相关项目数据；
4）《中华人民共和国大气污染防治法》；
5）《大气污染控制工程》；
6）《大气污染物综合排放标准》（二级）GB16297-1996；
7）《橡胶制品工业污染物排放标准》GB27632-2011；
8）《通风与空调工程施工及验收规范》GBJ243-82；
9）《工业管道工程施工及验收规范》GBJ235-82。
2.2.设计原则
1）工艺可靠、灵活、卫生、节能、综合运行成本低，操作管理方便、节省投资且能保证长期稳定运行的原则。
2）电气设备尽可能采用半自动化控制、最大限度减轻工人劳动强度。
3）确保达标排放，不产生二次污染。
2.3.设计范围
1）工艺流程的选择和设计；
2）非标准设备的制造与标准设备的选型；
3）工程设备的安装、调试；
4）电气的设计与施工安装。
2.4.设计目标
TPV挤出、接角废气、涂胶废气经收集通过活性炭吸附装置处理后有序排放；排放废气中涂胶废气在活性炭吸附装置处理后能满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》（二级）和GB27632-2011《橡胶制品工业污染物排放标准》，做到废气厂界达标排放。
配料粉尘经收集通过布袋除尘器净化后由1根15m高排气筒排放，其排放速率、排放浓度均满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级限值要求。
炼胶废气经收集通过布袋除尘器净化后由1根15m高排气筒排放，需满足GB27632-2011《橡胶制品工业污染物排放标准》限值要求，可做到达标排放。
橡胶挤出和硫化加工废气由各设备工位上方集气罩收集通过活性炭吸附装置处理后，通过15m高排气筒排放，需满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》（二级）和GB27632-2011《橡胶制品工业污染物排放标准》限值要求，对环境空气质量没有显著影响。
三、废气的风量
根据厂方提供的资料以及现场了解可知，公司有一条由捏炼脱硫机、6台开炼机以及1台挤出机而组成的生产线。
考虑到管道漏风系数及硫化生产厂界废气接入，按废气量24000m³/h的风量进行设计。
四、设计方案
4.1.处理工艺
目前，对橡胶制品产生的有机废气，主要污染物是甲苯、非甲烷总烃、H2S和炭黑等有机气体，处理有机气体的方法主要有：
1）吸收法：
利用吸收液与废气相互接触，使废物气中的有害物质溶入吸收液中，从而使废气得到净化。
此方法简单可靠，投资省，处理风量不受限制，适于处理低浓度并含颗粒物的废气。
对不同的污染物，可选择不同的液体吸收剂。
但对于挥发性很强的有机溶剂废气，由于不能用水来做吸收剂，所以，很难选择到合适的吸收剂。
该法操作简单，处理效果一败涂地。
2）吸附法：
利用吸附剂的大表面积的吸附能力，当废气通过吸附剂时，废气中有害物质被吸附，废气得到净化。
吸附法主要是采用吸附材料来吸附净化废气中的污染物。
这种方法比较适合于中等风量以下、间歇性排放的低浓度废气的处理。
该法操作简单，易管理，效果好。
3）冷凝法：
通过冷凝降温，当温度低于有害物质的凝结点时，气相的有害物质转化为液相，从废气中分离出来，从而使废气得到净化。
方法适用于高浓度废气的净化，并可以回收资源。
但该法投资大，能耗高，操作复杂，不适宜处理大风量、低浓度的废气。
4）燃烧法：
利用加热高温的方法，将有机废气直接燃烧处理，以达到废气净化的目的。
燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法。
直接燃烧法是将含有污染物的废气送入燃烧器烧掉；催化燃烧是在有催化剂帮助下燃烧废气中的有害物质。
燃烧法也投资大，能耗高，操作复杂，同样不适宜处理大风量、低浓度的废气。
5）生物法：
将废气中有害物质先溶于水，再利用微生物的生命活动，将有害物进行净化。
综合考虑各因素，炼胶废气采用集气罩收集后经喷淋降温塔和活性炭吸附装置处理，尾气集中收集后通过1根15m高的排气筒高空排放。
4.1.1.喷淋降温塔
喷淋降温塔以喷淋化学溶液进行烟气处理，喷淋塔部分分为两层喷淋，每层喷淋设有多个喷淋头，以达到最佳的喷淋处理效果，在塔内设置两层填充料，以增加气体流速，增大接触面积充分进行气体交换，从而达到处理效果。
喷淋降温塔的填料采用PP材质，形状为多齿TELLERTTE形，空隙率达到95%，比表面积达90平米每立方；除水层的填料采用PP材质，形状为圆弧TELLERTTE形，空隙率达到95%，比表面积达180平米每立方。
洒水头采用PP120度旋转无堵塞喷头。
系统里无金属组件，全系统具有极高的耐强酸碱性；全系统的阻力小于40mmAq,大大节约了能源的消耗量。
4.1.2.吸附净化装置
活性吸附净化装置，它适用于大流量低浓度有机废气，活性吸附净化装置采用高效活性吸附材料，比表面积（吸附面积）高达500-1500m2/g。
比表面积大，因而具有很高的表面活性和吸附能力。
排出的低浓度有机气体被吸附在它的活性表面上，达到净化的目的。
活性碳处理设备是利用活性碳自身具有吸附作用，能有效的除去废气中的有机物、异味等。
废气进入设备后，使之经过活性碳层与活性碳成分接触，经活性碳吸附后排出。
另外由于活性碳具有再生功能，饱和后的活性碳经过再生处理后可循环使用。
不会造成二次污染。
据现场勘察,结合实际情况，我们拟采用1套处理量为24000m3/h的活性吸附净化装置来对炼胶和硫化工序排放的有机废气来进行治理。
4.2.工艺流程
图3炼胶废气工艺流程图
4.3.工艺说明
炼胶废气产生于炼胶设备在运行时所挥发出来的气体。
为了便于处理废气，故采用管道把每个排放点的废气收集起来。
再由引风机引入喷淋降温塔和活性炭吸附装置中进行处理，最后达标排放。
五、设计参数
5.1.吸附净化装置
1）选用优质活性炭
卧式活性吸附净化装置，它适用于大流量低浓度有机废气，活性吸附净化装置采用高效活性吸附材料，比表面积（吸附面积）高达500-1500m2/g。
比表面积大，因而具有很高的表面活性和吸附能力。
排出的低浓度有机气体被吸附在它的活性表面上，达到净化的目的。
碘吸附值900mg/g吸附率η≥30％
装填密度600g/L比表面积≥1000m2/g
规格：
φ4×20
2）活性炭饱和期确定
为方便操作，根据要求结合本项目废气点产生的有机废气量较少，活性炭饱和期限定为1个月，工作30天,每天工作8小时，则每活性炭饱和周期共工作30×8=240小时。
3）活性炭吸附塔所需活性炭质量的确定
平均去除浓度40mg/m3，有机废气总处理风量25000m3/h，每小时通过塔的废气量:
（40×10-6kg/m3）×25000=1.0kg/h
所需活性炭量：
800kg
当吸附净化装置活性炭使用1个月时，就要更换活性炭800kg。
4）吸附净化器设备阻力为：
600Pa
优点：
⏹净化效率高；
⏹阻燃，无粉尘爆炸和着火之忧；
⏹阻力低，耗电少；
⏹使用简单、方便，易于维护；
⏹无腐蚀，不需用水，无二次污染，无水泵，运行费用低。
5.2.喷淋降温塔
逆流式喷淋降温塔原理及构造：
设备本身包含有本体、填充层、除雾层、循环洒水管路，及循环水槽等。
原理及构造：
设备本身包含有本体、填充层、除雾层、循环洒水管路，及循环水槽等。
洗涤塔本体：
喷淋降温塔本体包含了废气入口、出口、视窗，入孔及洗涤塔内部用以支撑及固定用之结构，以确保设备本身之耐蚀性增加其使用寿命。
填充层：
采用TELLERETTETYPEK-2#型式之填充材，作为洗涤塔填充材，其材质为FRP。
TELLERETTETYPEK-2#型式之填充材具有比表面积大，低压损，及物质移转高底低等特性，相较于其他型之填充材选择TELLERETTE选择有较高之处理效率及较低之运转费用。
除雾层：
采用TELLERETTETYPEK-2#型式之填充材作为除雾器材质为FRP，或者选用高速除雾板作为除雾器，其材质为FRP，以上二种型式之除雾器其水气之去除率均可达99%。
循环洒水管路：
管路材质为PP/PVC，主要功能是用来将循环水送至洒水系统，而洒水系统所使用之喷嘴采用BETEFULLCONE型式之喷嘴，此种喷嘴具有不易堵塞、喷洒角度大，且液滴分布均匀特色，使洗涤塔能发挥绝佳之处理效果。
循环水槽：
循环水槽与洗涤塔本体是一体的，水槽之容量为2-3分钟之循环水量，水槽内部设备浮球式液位控制器，并预留有洗涤水之入口溢流口及排放水口。
六、项目概算
NO.
设备类型
规格/材料
单位
数量
单价（元）
总价（元）
备注
1
喷淋降温塔
Φ2000×5000HQ:
24000m³/h
套
1
44500
44500
PP
2
吸附净化装置
3000×1500×2800Q:
24000m³/h
套
1
36500
36500
3
循环水泵
KD-65VK（P）-8750×227.5kw
台
1
4500
4500
4
离心风机
4-72-60CQ:
24000m³/h18.5kw
台
1
8500
8500
5
烟囱
Φ600
米
15
300
4500
PP
6
连接管道
Φ600、Φ500
批
1
10500
10500
pp
7
弯头
Φ600
批
1
2200
2200
pp
8
集气罩
12000×1500mm
只
2
3000
6000
镀锌白铁皮
9
电气控制
项
1
1800
1800
10
运输费
项
1
4800
4800
11
安装费
项
1
8500
8500
合计（人民币）：
壹拾叁万贰仟叁佰元整
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