面漆废气处理预处理-吸附-脱附-催化燃烧设计方案

时间：2015-07-01 来源：龙泰环保设备关键词：催化燃烧设计方案,废气处理预处理, 浏览：

导读：面漆废气处理预处理-吸附-脱附-催化燃烧设计方案,业主因生产需要车间内配备有喷漆房，用于工件喷漆，喷漆工作时会产生一定的漆雾和有机废气，对厂区内外环境造成了一定的影响。本着改善厂区环境的宗旨，业主设计对喷漆房进行有效处理，达到环保排放要求。...

业主因生产需要车间内配备有喷漆房，用于工件喷漆，喷漆工作时会产生一定的漆雾和有机废气，对厂区内外环境造成了一定的影响。本着改善厂区环境的宗旨，业主设计对喷漆房进行有效处理，达到环保排放要求。

我司受业主方有关人员委托，根据业主提供的相关资料，结合我司在同类废气处理项目中的成功经验，结合现场实际，设计本方案，供业主参考选择。
二、治理原则、设计依据及执行标准
（一）治理原则
1、有效收集喷漆漆雾和废气，处理系统效率可靠。
2、设备外形简洁，便于操作和维修保养，使用寿命长，运行费用低。
3、设备运行稳定、安全、可靠。
（二）设计依据
1）现场勘查所掌握的第一手资料
2）GB16297-1996      《大气污染物综合排放标准》
3）GB14443-93        《涂装作业安全规程》
4）GB12348-1990      《工业企业厂界噪声标准》
5）GB50034-1992      《工业企业照明标准》
6)GBJ202-1983       《钢结构设计规范》
7)GB500054-1995     《低电压配电设计规范》
8)GB50169-1992      《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
9)GBJ16-1987        《建筑设计防火规范》
10)GB16297-1996       涂装作业安全规程—有机废气净化装置安全技术规定
11)GB-50234-97         风管，弯头制作及安装
12)徐州市龙净环保科技有限公司治理类似项目废气工程的经验
（三）设计参数及执行标准
1、设计风量：190000m3/h；
2、废气成分：漆雾、有机废气；二甲苯、甲苯、苯、非甲烷总烃
3、排放标准：大气污染物综合排放标准，GB16297-1996
序号指标单位浓度
1 二甲苯 mg/m³ 70
2 甲苯 mg/m³ 40
3 苯 mg/m³ 12
4 非甲烷总烃 mg/m³ 120
5 噪音 mg/m³ 厂房临界点≦55
三、工艺流程及说明
（一）实地情况说明、分析
根据实地勘察，喷淋房内配备有喷漆柜，喷漆柜后方配有排气管道，通过风机将喷漆废气（含有漆雾）排出。
（二）工艺比较及选择
1、收集方式：
喷漆柜是一个相对封闭的设备，只需在喷漆柜的后部装设排风系统即可达到将喷漆废气收集的效果，现喷漆柜后部接有排风管道及排风设备，由于排风设备较大，若根据其风量配备处理系统投资很高，因此设计拆除该排风系统，装设我司设计的排风处理系统。
喷漆柜的理论排风量不仅与喷漆柜尺寸有关，还与喷漆房的封闭程度有很大关系，因此，建议将喷漆房全部封闭，减少侧向气流的扰动，提高喷漆柜的整体排风效率。
2、处理方式：
有机废气的处理方法种类繁多，特点各异，常用的有冷凝法、吸收法、燃烧法、光解催化法、吸附法等。
1）光解催化
光催化是在一定波长光照条件下，半导体材料发生光生载流子的分离，然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基，这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水，在反应过程中这种半导体材料也就是光催化剂本身不发生变化。这种半导体光催化剂在光催化反应过程中起的作用就是光催化作用。
2）冷凝回收法：将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经分离回收有价值的有机物。该法用于浓度高、温度低、风量小的废气处理。但此法投资大、能耗高、运行费用大，因此无特殊需要，一般不采用此法。
3）吸收法：可分为化学吸收和物理吸收，但“三苯”废气化学活性低，一般不采用化学吸收。物理吸收是选用具有较小的挥发性的液体吸收剂，它与被吸收组分有较高的亲和力，吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、温度低、浓度低的废气。装置复杂、投资大，吸收液的选用比较困难，存在二次污染。
4）直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度（700—800℃），驻留一定的时间，使可燃的有害气体燃烧。该法工艺简单、设备投资少，但能耗大、运行成本高。
5）催化燃烧法：将废气加热到200~300℃经过催化床燃烧，达到净化目的。该法能耗低、净化率高、无二次污染、工艺简单操作方便。适用于高温高浓度的有机废气治理，不适用于低浓度、大风量的有机废气治理。
6）吸附法：（1）直接吸附法：有机气体直接通过活性炭，可达到95%的净化率，设备简单、投资小、操作方便，但需经常更换活性炭，用于浓度低、污染物不需回收的场合。（2）吸附回收法：有机气体经活性炭吸附，活性炭饱和后用热空气进行脱附再生。
经过比较及针对本项目废气特点，选用预处理-吸附-脱附-催化燃烧工艺是合理的。
三）工艺流程（简图）

面漆废气处理

四）设计工艺说明
根据业主实地情况，设计喷漆柜风量为190000m3/h，喷漆废气先通过管道经漆雾过滤器器初步处理在经水喷淋塔（含漆雾凝聚A/B剂）深步处理，再经然后到活性炭吸附床吸附净化，达标的尾气通过风机高空排放，当快达到饱和时停止吸附操作然后用热空气流将有机物从活性炭上脱附下来使其再生。燃烧后的尾气一部分排往大气，一部分送往吸附床，用于活性炭的脱附再生。这样可以满足燃烧和脱附所需热能，大大节省能耗，它既适合于连续工作，也适合于间断情况下使用。
本方案采用单吸附箱工艺，即系统只配备一个吸附箱，喷漆工作时，吸附箱开启运行。
（五）处理设备说明
1、预处理器（漆雾过滤器）
为避免二次污染及保护活性碳，需采用净化效率高、无二次污染的干式过滤材料净化废气中的漆雾及水份。这种干式过滤材料是专门开发出来的适用漆雾净化特点的材料，用多层阻燃玻璃纤维复合而成，密度随着厚度逐渐增大，后用一层不同材质起支撑作用，过滤时多层纤维对漆雾粒子起拦截、碰撞、扩散、吸收等作用将漆雾粒子容纳在材料内，我公司制作的漆雾净化过滤器采用美国进口的专用漆雾过滤材料,具有组合净化效率高、漆雾容量大（3kg-8kg/m2）、易清理、运行费用低、无二次污染等优点。
2、水喷淋系统
系统内含有漆雾凝聚A/B剂，去除微小悬浮颗粒及水雾消除漆雾粘性，将漆雾凝结成絮团并使其浮在循环水表面，这样易于打捞清除（或自动控制除渣），从而使循环水固液分离、可长期使用、节约了水资源。
3、活性炭吸附床
我公司根据业主的实际情况考虑制作特制活性炭吸附床，采用模块式活性炭框，碳矿内内充填柱形活性炭，碳框下部装有滑轮，沿轨道推入拉出，易于装卸。单框毛重35KG。活性炭吸附床采用木质柱状活性炭，木质柱状活性炭特点：灰黑色、圆柱形、无味、无毒采用优质木屑、椰壳等为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成。该活性炭比表面积和孔隙率大，吸附能力强，具有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性,净化效率高达95%。有机废气通过吸附床，与活性炭接触，废气中的有机污染物被吸附在活性炭表面，从而从气流中脱离出来，达到净化效果。从活性炭吸附床排出的气流已达排放标准，空气可直接排放。
4、催化燃烧床
在有机废气引入催化燃烧装置前，先通过预热器对废气进行先预热，再通过催化燃烧床内的电加热器加热废气使废气温度升高到280℃左右，在催化剂的作用下，热反应生成无害的H2O和CO2，此时无需电加热，通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。燃烧后放出大量的热量，可采用热交换器将高温尾气回收利用以减少预热能耗。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作