〔5000m3/h〕催化燃燒法處理有機廢氣方案

一. 概述

1．項目概況

業(yè)主在生產過程中，會產生有機廢氣，為了保護環(huán)境，保障企業(yè)職工職業(yè)健康及周邊居民的健康，特對有機廢氣采取如下整治方案，以供貴公司審定。

2．設計范圍

自廢氣處理設備進風口至廢氣處理風機排放口之間的設備系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及管道系統(tǒng)等的設計。

3.工程內容

根據(jù)業(yè)主提供的相關資料和現(xiàn)場狀況，設計廢氣治理工程方案，廢氣治理工程方案經業(yè)主最終確認后，根據(jù)方案進行設備、電控及管道的制造、發(fā)運、安裝、調試、售后服務等。

廢氣治理工程中的土建、平臺基礎和至設備區(qū)的公用工程管線等外圍事項由業(yè)主負責實施。

二． 設計依據(jù)、標準、原則

1．設計依據(jù)

◇《中華人民共和國環(huán)境保護法》

◇《中華人民共和國大氣污染防治法》

◇《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)

◇《惡臭污染物排放標準》〔GB14554-93〕

◇《聲環(huán)境質量標準》〔GB3096-2008〕

◇《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》〔GBZ1-2002〕

◇《煙囪設計標準》〔GB50051-2002〕

◇《電氣裝置工程施工及驗收標準》〔GBJ232-82〕

◇《鋼結構設計標準》〔GBJ50205-2001〕

◇《通風管道技術規(guī)程》〔JGJ141—2004〕

◇《建筑防雷設計標準》〔GB50057-94〕

◇《通風與空調工程施工質量驗收標準》〔GB50243-2002〕

◇《建筑設計防火標準》〔GBJ16-1987〕

◇《爆炸和火災危險場所電氣施工及驗收標準》〔GB50257－96〕

◇《涂裝作業(yè)安全規(guī)程—有機廢氣凈化裝置安全技術規(guī)定》〔GB16297-1996〕

◇《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收標準》〔GB50169-1992〕

◇《涂裝前鋼板外表銹蝕等級和除銹等級》〔GB8923-88〕

◇《環(huán)境空氣質量標準》(GB3095-2012)

◇《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分：化學有害因素》

◇ 公司提供的基礎資料及要求:

2．設計標準

根據(jù)有關設計要求，本凈化設備尾氣的大氣染污源最高允許排放標準參照《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)中的二級標準和環(huán)評的標準執(zhí)行。

3．設計原則

① 貫徹國家關于環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行國家對環(huán)境保護、廢氣治理的有關法律、法規(guī)、標準及標準。

② 按照業(yè)主的要求，通過分析比較和調查研究，選用符合實際的工藝方案，以期獲得較大的社會、經濟和環(huán)境效益。在總體規(guī)劃的指導下，從保護大氣環(huán)境及人身健康的角度出發(fā)進行設計、規(guī)劃，本凈化設備的提供，首先保證尾氣的有效達標排放，確保廢氣處理后到達國家標準；其次保證設備的處理風量到達生產要求。

③ 采用技術先進，經濟可行，盡可能降低工程投資及運行成本的廢氣治理工藝，確保廢氣治理系統(tǒng)在技術上的先進性、經濟上的合理性和操作上的可靠性。

④ 所采用的設備具有操作簡便靈活，維修方便，使用壽命長。

⑤ 妥善處理廢氣凈化過程中產生的其他廢物，防止造成二次污染。

⑥ 表達“以人為本”的設計理念，盡可能減輕勞動強度。

⑦ 整體布置在滿足使用功能的基礎上，要求結構緊湊、布局合理、美觀大方，盡可能節(jié)省占地，節(jié)約能耗，全面貫徹節(jié)能減排、環(huán)保、安全、衛(wèi)生、防火原則。

三. 工藝方案

1．處理風量：5000m

3

2．廢氣處理方式：活性碳吸附＋催化燃燒脫附再生的處理工藝。

3．廢氣處理工藝流程：

廢氣→過濾箱→活性炭吸附→催化燃燒→風機→15米煙囪排放

工藝說明：本方案選用的是雙床型〔一個床用于吸附，另一個床再生備用〕。

4．廢氣處理工作原理：

本裝置工作過程可分為二個階段，活性碳吸附階段和活性碳脫附再生階段，二個階段的工作原理如下：

①活性炭吸附過程：

車間排出的廢氣經管道進入活性碳吸附床, 有機廢氣穿過活性碳時，廢氣中的有機成份被吸引到活性碳的微孔中并濃集保留其中，其它氣體穿過活性碳后經風機排空。

②活性炭再生過程：

活性炭使用一段時間，吸附了一定量的溶劑后，會降低或失去吸附能力，此時活性炭需脫附再生，再生后活性炭重新恢復吸附功能可繼續(xù)使用。再生時，啟動催化燃燒裝置予熱室電源，將空氣予熱，予熱后的氣體送入吸附箱，箱中活性炭受熱后，活性炭吸附的溶劑揮發(fā)出來，溶劑經風機送入催化燃燒室燃燒，燃燒后分解生成CO2和H2O蒸汽等熱空氣，熱空氣一部分回到活性炭吸附箱繼續(xù)給活性炭加熱，叧一部分排空，熱空氣內部循環(huán)多次活性碳即可得到再生。

5.設備系統(tǒng)組成

設備系統(tǒng)由活性碳吸附系統(tǒng)、催化燃燒再生系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及通風管道〔閥門〕系統(tǒng)等四大系統(tǒng)組成。

①活性碳吸附系統(tǒng)：包括吸附箱本體、活性碳、儀表閥門、風機電機等。②催化燃燒再生系統(tǒng)：包括電加熱予熱室、催化燃燒室、熱交換室、連接管道、儀表閥門、電加熱管、催化劑、風機電機等。

③電氣控制系統(tǒng)：包括PLC電控柜、觸摸屏、儀表、電氣管線等。

④通風管道系統(tǒng)：包括所有連接管道、閥門等。

6．設備主要部件介紹

①活性碳吸附床：

○ 吸附系統(tǒng)采用二個吸附床并聯(lián)而成，為了節(jié)省占地面積，二個吸附床上下疊放。

○ 由于脫附再生時活性碳床內有高溫氣體，所以吸附床采用雙層隔熱保溫措施。

② 催化燃燒裝置：

○ 廢氣加熱采用無污染、運行穩(wěn)定的電加熱方式，電加熱室內的總功率為24kw，電熱管分成二組、由電控箱自動控制，當廢氣溫度低于一定溫度時〔可設定〕電熱管會自動接通電源給廢氣加熱，當廢氣溫度高于一定溫度時〔可設定〕電熱管會自動斷開一組、二組或全部電源以節(jié)約電能及到達安全運行。

○ 電熱管選用耐熱耐用的不銹鋼電熱管。

○催化燃燒裝置由內膽和外殼組成，內外殼間填滿隔熱材料保證爐體外壁溫度在60℃以下，以防燙傷操作人員和節(jié)約能源。內膽和外殼選用碳鋼材料制作。

○催化燃燒裝置增加了管式熱交換器，燃燒后的高溫氣體經過熱交換器時會把部分熱能傳遞給未處理的低溫有機廢氣，使熱能得到充分利用，節(jié)約能源。

○催化室內的催化劑選用浙大生產的〔KMK-22型〕球狀顆粒催化劑催化劑,載體三氧化二鋁，外表涂層鉑和鈀。

③活性碳：

吸附活性碳選用蜂窩狀活性碳。

活性碳的規(guī)格：100×100×100

蜂窩狀活性碳比外表積大。

蜂窩狀活性碳流體阻力小。

蜂窩狀活性碳對漆霧不敏感。

活性碳填充量：活性碳的質量和數(shù)量決定著廢氣處理設備凈化效率的高低，所以要在保證合格排放的基礎上，合理配置活性碳的填充量，本裝置活性碳的填充量如下表：

④電氣控制系統(tǒng)：

○電控系統(tǒng)具有手動和自動控制功能。

手動控制時各項設備可獨立啟動；自動控制時各項設備自動按程序啟動。

○本控制系統(tǒng)通過PLC采集現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)和信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測，數(shù)據(jù)存儲，動態(tài)畫面顯示等實現(xiàn)監(jiān)視的功能，對于運行事故能預先自動判斷、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、及相關信息并及時報警，故障代碼以文本形式顯示。整個系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定、安全、高效、低耗運行。

○各控制回路均設有空氣開關、熔斷保險、熱繼電器等保護系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全運行。

○風機電機均有短路和過載保護裝置，確保和延長電機使用壽命。

⑤ 通風管道、閥門、風機

○ 所有連接管道均選用碳鋼板制作。

○所有管道的管內流速控制在10-15米/秒。

○ 以上吸附床的吸附進〔出〕風閥和再生進〔出〕閥門均采用氣動閥門，此

閥門密閉性好、開啟靈活、堅固耐用。

○風機型號功率：

7．安全措施

為了確保設備安全運行，除了加強安全教育，制定安全操作規(guī)程和安全管理制度外，特采取以下措施：

1. 嚴格執(zhí)行有關標準及規(guī)程中有關防雷、接地安全措施和防范各種事故的保護措施。

2. 活性炭吸附床和催化燃燒裝置分別設置泄壓裝置。

3. 活性炭吸附床和催化燃燒裝置連接管道中設置防火閥：如果氣體溫度高于280℃時，防火閥中保險片會融化，隨即防火閥會自動關閉，阻止高溫氣體進入活性炭吸附床，確保安全運行。

4. 設置稀釋閥控制濃度：活性炭脫附出來的高濃度氣體在進入催化燃燒前先補充自然空氣降低廢氣濃度，再進行催化燃燒，確保安全運行。

5. 設置補冷風機控制溫度：當活性炭吸附床內的溫度高于設定值時，補冷風時機自動啟動，補充冷風，降低吸附床內溫度，確保安全運行。

6. 活性碳吸附箱和催化燃燒裝置分別設置超溫自動聲光報警、斷電和補風降溫裝置。

7. 活性炭吸附箱內設置消防噴淋裝置：當活性炭吸附床內的溫度高于設定值時〔暫定180℃〕，噴淋水會自動打開，確保安全。

8. 高溫設備及管道采取隔熱保溫措施。

四．設備部件規(guī)格和主要參數(shù)

五．工程預算

六．工程實施計劃

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