技术说明:臭气处理项目装置技术及工艺设备

时间：2015-07-13 来源：龙泰环保设备关键词：臭气处理项目,臭气工艺设备,臭气处理装置技术, 浏览：

导读：技术说明析:臭气处理项目装置技术及工艺设备，通过对建设费用、运行费用、维护费用与净化效果等进行综合估算分析后，我方建议本次方案采用前端碱喷淋洗涤系统进行预处理，后段加装氧化系统，催化氧化系统，酸碱中和系统进行处理。...

技术分析臭气处理项目装置技术说明设计原则

1．严格执行国家有关标准、设计规范，确保处理后排气中的各项指标均达到业主提出的排放要求；

2．贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。

根据设计进气指标和排气指标的要求，所选臭气处理工艺力求技术先进成熟、自动化程度高、处理效果好、运行稳定可靠、高效节能、经济合理、工程投资及日常运行费用低，管理方便。

3．采用成熟、可靠的控制系统，实现科学化、自动化管理，减轻劳动强度。

4.工艺处理设备选用结构形式简单、操作管理方便、运行安全可靠的原则。采用高效率、低能耗的工艺处理设备，结合国内、国外设备的性能特点，选用合适的先进设备。

5.设备选型采用通用产品，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量小、价格适中。设计中尽量选用低噪声的动力设备，并适当采取消声、减振措施，防止噪声污染。

6．设计注重工艺处理系统的灵活性和抗冲击性，提高对进口浓度、处理气量变化时的适应能力。

7．设计中尽量减少工艺处理系统本身的负面影响，如废水、固体废弃物、高能耗等。

8．装置产生的废水和固废要考虑统一收集处理，以避免对周围环境造成二次污染。

9．平面布置力求在便于施工、便于安装和便于检修的前提下，使各构/建筑物尽量集中、结构紧凑、提高土地利用率，节约用地，扩大绿化面积。

10．为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。需采用现代化技术手段，实现高自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。
11．满足各工艺生产流程对高程的要求，尽量减少提升高度和提升次数，以节约能源。

12．加药罐，保证足够的容积，满足规范要求。加药管线在条件允许情况下尽可能缩短。各构筑物之间连接管路尽可能减少弯头阀门等产生阻力的设备。

13．建筑物、构筑物外观要符合万华统一要求。

14．安全和卫生设计符合国家有关要求和标准。

15.遵守各专业设计统一规定，接受业主对设计的审核意见。

根据废气处理项目的复杂性，多样性，龙泰环保设备制造有限公司在实践中不断总结经验，不断技术创新，针对不同的项目采用独特的设计。

通过对建设费用、运行费用、维护费用与净化效果等进行综合估算分析后，我方建议本次方案采用前端碱喷淋洗涤系统进行预处理，后段加装氧化系统，催化氧化系统，酸碱中和系统进行处理。

氧化塔壳体
塔体采用304不锈钢结构。在304不锈钢壳体的设计方面，我们考虑了以下综合因素，其工作环境是相当恶劣的，长期在酸性的腐蚀下工作，并且要承受塔体自身压力及溶液压力，还要承受工作时的风压，要求即要良好的耐腐蚀性能，又要保持较高的抗拉、抗压强度，304不锈钢塔体强度高，并且需经过酸洗、钝化预处理，质量可信，性能良好。该装置采用的喷淋塔具有以下特点：
1）吸收塔包括填料层、喷淋装置，喷淋装置上布置喷嘴，除雾器，曝气装置。
2）液/气比较低，从而节省循环喷淋液泵的电耗。
3）氧化喷淋塔内部表面及托盘无结垢、堵塞问题。
4）优化了pH 值、液/气比、碱液浓度、废气流速等性能参数，从而保证系统连续、稳定、经济地运行。
5）氧化喷淋塔池中的高浓度臭氧水由液体循环泵通过喷淋管组送到喷嘴，形成非常细小的液滴喷入塔内。
设计塔体尺寸Ф3000*6500mm，空塔流速1.18m/s。
前端碱喷淋与末端碱喷淋塔
酸碱吸收塔由贮液箱、循环泵、塔体、进风段、喷淋层、填料层、出风锥帽、观检孔等组成。塔体采用304不锈钢结构。
净化塔的处理流程：在呈酸性或碱性的酸雾废气，内置有新型的拉西球填料，气液接触比表面积大；当废气经过进气分配板时，将气体平均分布于多面空心球，每只呈点接触，摆列后呈“W”路线行走，避免有偏流现象，在配合龙卷式不阻塞的喷嘴，呈120°喷洒，使气液混合效率90-95％，通过逆流式吸收液的雾化喷淋洗涤，从而达到洁净效果，可去除废气中有害气体。碱喷淋塔有二级喷淋装置，此设计能够使液相对气相的吸收效率达到最优化，同时气阻不至于过大。通常压降≤100Pa，从而达到高效率的净化效果。
碱喷淋吸收塔的特点有：喷淋密度强、喷淋液中投加碱液，提高了吸收速率。吸收塔内的填料及喷嘴易取出吸收塔进行清洗。
设计塔体尺寸Ф3000*6500mm，空塔流速1.18m/s。
氧化喷淋系统
塔体采用304不锈钢结构。氧化喷淋系统主要由填料、喷淋装置、除雾装置、循环泵、氧化塔壳体等组成。
填料
填料既作为喷淋液的附着装置又作为布风装置，布置于吸收塔喷淋区下部，废气通过托盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面。这种装置对于提高吸收效率是必要的，除了使主喷淋区废气分布均匀外，氧化塔托盘还使得废气与吸收液或洗涤液在托盘上的液膜区域得到充分接触。托盘结构为sus304方管焊接后上铺sus304不锈钢编织网，水平搁置在托盘支撑的结构上。
喷淋装置
吸收塔内部喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。每台吸收塔再循环泵均对应两个喷淋层，喷淋层上安装螺旋喷嘴，其作用是将喷淋液雾化。喷淋液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入废气中。喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量基本相等。
除雾装置
用于分离废气携带的液滴。吸收塔除雾器布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。废气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在在挡板结垢的危险，需根据使用实况定期进行清洗，除去所含浆液雾滴。
氧化喷淋塔循环泵
氧化喷淋塔再循环泵安装在吸收塔旁，用于吸收塔内高浓度臭氧水的再循环。采用单级卧式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、导轴承、出口弯头、底板、进口、密封盒、轴封、基础框架、地脚螺栓、机械密封和所有的管道、阀门及就地仪表和电机。工作原理是叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都能得到提高，从而能够被输送到高处或远处。同时在泵的入口形成负压，使流体能够被不断吸入。泵头采用耐腐蚀材料。
水泵选用每组水泵的出口设置压力表和流量计，采用冷备方式，以便维护、维修时交替使用，同时节约设备投资成本，不影响整机运行。
水泵选择一用一备。
催化氧化塔
催化氧化塔系统主要由催化剂载体装置，布气系统组成。
催化剂载体催化氧化分解有机污染物是当今公认的最前沿最有效的处理技术，催化氧化反应器成功的解决了催化氧化技术的工业化运用难题，所采用催化氧化技术，废气有机污染物分解后的产物为水、二氧化碳及无害羧酸，从根本上解决了污染问题。
布气系统采用304材料，易安装固定、且阻力小，能耗小。内部为十字结构，底部与上部分别装有风门呈对称十字结构废气底进低出，气体通过催化氧化塔，充分在十字结构内停留进行催化氧化接触加速分解。催化氧化既有催化功能，同时又具有催化分解多余臭氧功能。
臭氧设备主要部件介绍
全套设备采用1台臭氧发生器.
1、臭氧投加系统曝气头采用微孔刚玉曝气盘，扩散头采用不锈钢316L材质；
2、臭氧投加每套系统配置：气体流量计和自动流量调节阀；接触塔内管路材质316L；
3、臭氧发生器出口设置臭氧浓度分析仪
4、臭氧发生器的发生量调节范围从0%到100%。
5、臭氧发生浓度可调（一般在6% ~ 15%之间）
臭氧发生器系统配备以下仪表：
1.气源气入口气体过滤器
2.进气口，低压报警开关
3.进出口压力计
4.进气口，高压报警开关
5.进气口流量计，低流量报警，采用质量流量计
6.冷却水流量计，低流量报警
7.冷却水出口高限温度传感开关，连锁停车
8.冷却水出口压力计
9.过电压、过电流保护
10.发生器出口臭氧浓度仪
11.环境臭氧浓度仪
其它
臭氧发生器主要有空气/氧气源臭氧发生器、空气净化器、中频变压器和电气控制柜等相关部分组成，使用时需要配备气源及气源处理系统、水冷却系统、控制系统、吸附干燥机等外围设备。
空气由压缩机压缩后（有供气站的用户可不配空压机），旋风分离器及Ⅰ级过滤器去除空气中的尘埃粒子以及水雾和油雾，由冷却器进行浅度除水，使水雾和油雾含量不超过0.01mg/m3，然后进入吸附式干燥机进行深度干燥，使气源露点达到要求的-40℃以下，再经Ⅱ级过滤器去除大于0.01微米的尘埃粒子成为合格的原料气源，使空气级别达到100级。
臭氧发生装置用空气（或氧气）做原料，当电流跨过充满气体的间隙，在该间隙的电压降临近发火（击穿）电压程度之下放电。在击穿过程中，气体部分离子化，成为一种有特色的弥散性淡蓝色辉光产物，这就是臭氧。以氧气为原料时，单位面积产量可以提高一倍以上。
臭氧放电体
放电体为特种玻璃管（耐中频性能佳）和钛合金管。放电电压3500V，击穿电压为35000V。散热效果好，使用寿命长，耐腐蚀性能好。
臭氧发生单元（硼钛材质双间隙惰性放电管）
大型等离子发生器的放电室是根据所需等离子的产量来设计，而产量是根据单个放电极在一定频率、电压气源条件下所产的等离子产量的总和来确定。因此，放电极是放电室设计的基本依据，放电极技术是发生器制造技术的重要部份，因此要解决散热好、产生稳定的等离子产量，使用寿命长、安全可靠的放电体，所以我们选择了特制双间隙惰性管作为电极管，使其终身不会损坏。
臭氧电源装置
臭氧发生器产生臭氧的电能是由臭氧系统的电源柜提供的。臭氧发生器的电源柜转换常规电压和频率成为生成臭氧发生器所需的频率和电压。电源柜输出的高压电源通过特殊的高压电缆和特制的高压接头连接到臭氧发生器气源入口室的高压电极上。
电源柜应用了当今世界最先进的电力和电子技术，而且根据世界电力电子技术的发展，随时评估和开发值得采纳的技术。
自行设计、生产和组装臭氧发生器变频逆变电源系统。
电力元件的安全性和可靠性是有安全的电流和电压保证的。
采用大功率IGBT模块开关元件，保护功能齐全。
PWM集中控制技术和电流传感器LEM采样电路，过流、过压、桥臂互锁等保护电路。
具有功率大、频率高，使用方便、安全可靠，以及还可通过变频来提高等离子产率和浓度。
整流电路
根据输出功率的不同，分别采用三相桥式整流电路，大容量电容器组滤波。
变频逆变
逆变电路采用绝缘门极双极型晶体管IGBT功率模块构成桥式变频。
IGBT功率器件变流装置在是当今和未来应用的发展方向，较之六七十年代出现的可控硅，IGBT具有更加优越的技术特性，它是电压控制型器件，驱动功率很小，工作频率高、电路结构简单、功率密度和整机效率高，运行可靠。
等离子发生设备的关键技术是用IGBT实现的高压逆变电源，而IGBT的可靠驱动与保护是高性能电源的重要保障。IGBT专用驱动芯片，具有正负偏压、过流检测、故障保护和软关断等主要功能特征，另外我公司现使用的Ⅱ代等离子专用电源加置驱动优化电路，具有很强的过流信号识别功能，从而对过流真正起到了保护作用。将改进后的驱动电路应用到等离子电源后，电源性能得到大幅度提高，满足了高浓度、高产量等离子发生器的要求。
控制电路
功率模块驱动采用PWM控制电路。PWM控制电路的作用是将在一定范围内连续变化的模拟量信号转换为开关频率固定，占空比跟随输入信号连续变化的PWM信号。实现输出功率从零到最大连续平滑调节，且起动过程为软起动，没有任何冲击电流。
高压变压器
用于传递功率和使电子功率电路的输出与放电室匹配，对其参数的要求与普通变压器有所区别。由于放电室在整个工作过程中，负载不仅在数值上变化很大，其特性也随着起辉或正常工作时的状态不同而改变，从而要求变压器有一定的漏感来平衡上述变化，保护电子元器件。同时，漏感又容易引起电路损耗和换向时产生瞬时高电压，因此需要根据电子电路的情况选择其大小。
空气处理系统
a．含水量：要求气源露点低于-40℃；
b．含油量：要求含油量低于0.01mg/m3(21℃)；
c．杂质颗粒度：要杂质颗粒小于0.01μm；
d．温度：一般要求温度不高于35℃；
e．压力：要求有一定的压力，一般要求0.4Mpa-0.6 Mpa，以保证臭氧发生器稳定工作并满足后级等离子气体输送及投加的需要。
f．进入臭氧发生室压力＜0.1Mpa。
g．臭氧发生器前端配有氧气储气罐和空气储气罐容量分别为1m³，材质为304不锈钢，氧气储气罐为常规使用气源。
冷却水系统
臭氧发生器产生的热量需要释放出来，这通过流过放电体外壁的冷却水实现的。任何臭氧发生器使用的钛合金均对氯离子腐蚀相当敏感，特别是氯离子浓度高时需要相当重视：腐蚀的能力基于水温和PH值，水温越高PH越低腐蚀越快。
先进的水冷却技术，确保臭氧发放电室所产生的温度相对恒定，不随室温的变化受影响，解决了臭氧产生受季节变化的影响，确保产量稳定。
由用户提供冷却水源，并满足以下条件：冷却水压力0.2Mpa，温度＜30℃，PH值6.5-8，氯含量(平均) ≤100mg/l，氯含量(峰值)150mg/l，悬浮物≤10mg/l。若用户提供冷水温度达不到此设计要求，可设计冷却水循环系统，以满足臭氧发生器工作的要求。
面板布置
控制柜面板上方安装二块数字显示表。左上侧是50Hz交流输入电压指示，右上侧50Hz交流输入电流指示，中间是中频及系统运行参数指示。
自动化控制系统（操作面板）
自动化控制系统具有强大的指令以及优越的性能, 设计紧凑，适用于企业各种自动化控制需求。
实现对水、电、气等多种参数实现多点在线监控，并对设备实行保护。
监测控制系统，可设定当水温过高，水位不足，水流断流，气压不足或变频逆变电源出现故障时，能及时反馈至操作面板，从而控制整机控制电路被切断或报警。
排放系统
排放系统由风机和烟囱两部分组成，风机与烟囱或风管连接时使用软连接，避免风机的震动对风管或烟囱硬链接造成损坏。
1.风机
风机选用知名品牌顶裕风机，功率为***kw，选用防腐、防爆、变频式风机，并且加装消音器，风机至烟囱的连接均采用软连接，以避免震动对管道造成损伤，同时可以保证机器的稳定运行。风机两台，一用一备。
2.烟囱
烟囱为304不锈钢材质，做酸洗钝化处理，壁厚为4mm，高度15m，烟囱固定采用井字架固定方式，以保证稳定性和美观度，井字架高度为13.5m,烟囱顶部配有防雨罩，和避雷装置，烟囱上设置取样口与风量检测口等环保监测点。
3.2.20 加药系统
设备配备一套加药系统，智能化供给加药，由储液罐、加药泵、及智能在线系统组成，储液罐容量为1立方，完全满足24小时的加药量，两套系统共用两台加药泵（一备一用），加药泵为2个碱喷淋塔轮流提供加药工作。
加药量：酸性物质都折合为硫的氧化物来进行计算
硫化氢含量按照1.5mg/m³，30000m³废气量，硫化氢总含量为30000 m³*1.5mg/m³=45000mg=45g=0.045kg。氧化产物为硫酸和亚硫酸，无论硫酸、亚硫酸还是硫化氢，1个硫都需要2个氢氧化钠来进行中和。所以中和0.04kg的硫化氢中的硫的化合物需要氢氧化钠的量为：0.04/34*40*2=0.1kg，24h运行；二硫化碳含量按照5.0mg/m³，30000m³废气量，二硫化碳总含量为30000 m³*5mg/m³=150000mg=150g=0.15kg。氧化产物为硫酸和亚硫酸，无论硫酸、亚硫酸还是硫化氢，1个硫都需要2个氢氧化钠来进行中和。所以中和0.15kg的硫化氢中的硫的化合物需要氢氧化钠的量为：0.15*2/34*40*2=0.7kg，24h运行；
加药装置为完整的配制、计量和投加单元系统（均能自动化操作），加药装置的管道、阀门(包括逆止阀等)、附件(包括压力表与液体接触部分、安全阀等)的材质为sus304。
溶液罐外壁装设压力式液位计，液位控制信号进入DCS系统。
溶液罐设有溢流、排污、进水、出液、回流液等接口。
计量泵具有手动冲程调节功能，无变频。计量泵进口设滤网以及旁通，计量泵内部已设计有过压保护，药品直接注入喷淋塔水箱内。