塑瓶生产线非甲烷总烃尾气处理

时间：2023-05-25 来源：龙泰环保设备关键词：浏览：

导读： 塑瓶生产线排放的生产废气，主要成分是非甲烷总烃。根据《合成树脂工业污染物排放标准》（GB-31572-2015）表5大气污染物特别排放限值要求，非甲烷总烃排放浓度60mg/m&sup3...

塑瓶生产线排放的生产废气，主要成分是非甲烷总烃。

根据《合成树脂工业污染物排放标准》（GB-31572-2015）表5大气污染物特别排放限值要求，非甲烷总烃排放浓度60mg/m³以下，颗粒物排放浓度小于20mg/m3,单位产品非甲烷总烃排放量0.3kg/t以下，若不能达到标准将会被限产或停产。

目的：1、改善车间工作环境，降低员工的职业危害。

2、尾气治理排放达到国家环保排放标准。

范围：本URS适用于塑瓶生产线的尾气系统治理及升级改造。

废气气量收集统计：

根据业主提供数据及现场观察，本项目废气主要来源为注塑、注吹、注拉吹生产过程中非甲烷总烃尾气。

车间总废气量按照5200m³/h进行设计。

工艺技术简介及处理工艺：

本项目废气污染物为油烟废气。目前，有机废气处理的传统方法有燃烧法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、低温等离子法等。

l 冷凝法

冷凝法适用于VOCs浓度在10000ppm以上的较高浓度及低气量的有机蒸汽。VOCs的去除率与其初始浓度和冷却温度有关。冷凝法常使用的冷却介质主要有冷水、冷冻盐水(冷却温度4.4~34.0℃)和CFC(冷却温度-34.4~68.0℃。要达到较高的回收率，需采用很低温度的冷凝介质或采用高压措施，这些都势必会增加设备投资并提高处理成本，而且在通常的操作条件下，由于相平衡的制约，有机物蒸汽压较高，故离开冷凝器的排气中的VOCs含量仍不能达到排放标准。因此，冷凝法常作为其它方法净化高浓度废气的前处理,以降低有机负荷，回收有机物。

l 燃烧法

燃烧法主要有根据燃烧的温度及辅助介质不同又分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。

催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300～400℃的催化燃烧温度，需借助于活性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制。

直接燃烧法是投加辅助燃料与废气一起送入焚烧炉燃烧，直接焚烧工艺成熟，控制一定的温度条件下污染物去除效率高，焚烧彻底，但在使用过程中一般会有一下问题：

①若焚烧含氯、溴代有机物和芳烃类物质时极易产生二恶英类强致癌物质，尤其在焚烧炉启动和关闭过程中更易产生，为避免二恶英类物质产生，须提高燃烧温度在1200℃以上，若保持如此高的燃烧温度不仅运转费用高，而且对焚烧炉的要求也大大提高。

②焚烧含氯代有机物时会产生氯化氢腐蚀问题，尤其是在高温状态下，氯化氢的腐蚀性能大大增强，不仅对管道存在腐蚀，更严重的是会引起焚烧炉的腐蚀。

③焚烧时存在爆炸的潜在危险，尤其是易挥发性可燃气体，若达到其爆炸极限遇明火则有可能引起爆炸。

另外，若废气中含有卤素、氮元素和硫元素的情况下，采用燃烧法极易产生二次污染物质二恶英、氮氧化合物和硫氧化合物。

依据化工设计规范，设计系统应满足防爆要求。此时热力焚烧法、催化燃烧法均不能满足工作场所要。

l 吸收法

利用污染物质的物理和化学性质，使用水或化学吸收液对废气进行吸收去除的方法。该方法在设计操作合理的情况下去除效率很高，运转管理方便，但对设备及运行管理要求极高，而且只有能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除。

吸收法常用于处理高湿度废气(>50%)，该法的处理浓度范围为500~5000ppm，效率高达95%~98%。按照吸收机理可分为物理吸收和化学吸收。

l 吸附法

在处理有机废气中，广泛应用了吸附法。吸附法在使用中表现了如下的特点：可以较彻底地净化废气，即可进行深度净化，比其它方法显现出更大的优势。同时本法为国内现处理化工行业有机废气中最常用、最经济安全、并且可完全做到达标排放的净化方法。

吸附法适宜处理成分单一、气流稳定、浓度为300~5000ppm的有机废气，主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类。

一般常规的吸附剂分为为颗粒活性炭和活性炭纤维两种，适用于不同行业。用于溶剂回收常采用活性炭纤维。活性炭纤维的吸附性能主要是与其独特的物理性质有关。孔壁的总表面积一般高达1000 ~1600m2/g。

活性炭纤维(Activated carbon Fiber，ACF)是20世纪70年代后期发展起来的第三代高效活性吸附材料和环保工程材料。与目前常用的粉末及颗粒活性炭相比其含碳量高、比表面积大、微孔丰富，孔径小且分布窄，具有较大的吸附量和较快的吸附速度，再生脱附容易，工艺灵活(可制成纱、布、毡、纸等多种形态)。目前ACF已被广泛应用于工业废水、废气的处理。活性炭纤维具有以下特点：

（1）比表面积大，以微孔为主、孔径分布均匀；

（2）加工成型性好，可制成无纺布、布、纸、毡等；

（3）具有较高强度，不易粉化，不造成二次污染；

（4）吸附能力强，吸附容量大；

（5）吸附、脱附速度快；

由于吸附剂对被吸附组分(常称为吸附质)吸附容量的限制，吸附法常用于回收高浓度有机废气中物料或低浓度废气的深度处理。其中活性炭纤维具有吸附容量大、吸附-脱附速度快等优点，但活性炭纤维价格较高，对有较大回收经济价值的物料常用该工艺，对无回收价值的物料常采用颗粒活性炭进行吸附净化。若无吸附再生配套设施，由于活性炭极易饱和而导致净化装置失效。

l 生物法

生物法是近年来研究较多的一种处理工艺，该方法最突出的优点是处理成本低廉、基本无二次污染。生物法虽然在净化低浓度有机污染物时效果明显，具有能耗低的优点，但存在气阻大、降解速率慢、设备体积庞大、易受污染物浓度及温度的影响，而且该法仅适用于亲水性及易生物降解物质的处理，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在一定难度。

l 光催化技术

光敏半导体催化氧化或纳米金属氧化物光催化也是近年来的研究热点，但该技术的降解效率受控于污染物质与催化剂表面界面扩散速率，而且催化剂价格昂贵、很容易中毒失效，目前光催化技术很难用于大规模工业化应用，多局限于实验研究及小风量应用阶段。光催化设备为非防爆设备，不适用于本项目。

l 低温等离子法

等离子是物质存在的除固态，液态，气态之外的第四种状态，具有宏观度的电中性与高导电性。等离子体中含有大量活性电子，离子，激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰撞的结果，产生大量的强氧化性自由基0，有机物分子被这些强氧化性的物质所氧化，最终降解为CO2和H2O。等离子体的发生技术主要有：直流电晕放电法、脉冲电晕放电法、介质阻挡放电、表面放电。

本次项目选择“活性炭吸附+活性炭吸附+风机+排气筒”的处理工艺。

活性炭吸附系统

活性炭吸附，活性炭（颗粒、纤维、蜂窝），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，能使溶剂热空气和挥发性物质吸附于其表面。它结构简单、维护管理方便、能耗少、运转平稳、故障率低、吸附能力强、净化效率高、预处理等附属配套装置齐全、应用范围广、环境认可等优点。

系统运行过程中所有的动作切换，均由自动控制系统完成。

本装置主要包括：吸附罐、主排风机等设备，配有进出口阀，操作简便可靠。

有机废气经过活性炭吸附的二级吸附装置，被活性碳材料吸附，空废气穿透吸附材料后排放至大气。

（1）本项目活性炭吸附操作为抛弃式，活性炭使用限期满后更换新炭，废炭交由有资质单位处理。

（2）活性炭的吸附容量按10%计，即100g活性炭饱和状态下可以吸附10gVOCs；活性炭密度按650kg/m3计。

（3）进入活性炭吸附箱的废气温度应低于40℃；

（4）进入活性炭吸附箱废气中有机污染物浓度应低于其爆炸下限的25%以下；

（5）进入活性炭吸附箱的颗粒物浓度应低于1mg/m3；

（6）采用蜂窝活性炭作为吸附剂，吸附速度≤1.2m/s，接触时间1~2s；