分析丙稀酸聚氨酯和醇酸磁漆废气治理项目设计方案

时间：2015-07-15 来源：龙泰环保设备关键词：醇酸磁漆废气治理,稀酸聚氨酯, 浏览：

导读：分析丙稀酸聚氨酯和醇酸磁漆废气治理项目设计方案，油漆主要是丙稀酸聚氨酯和醇酸磁漆两大类油漆。根据甲方提供的信息，单位重量的丙稀酸漆类的有机溶剂挥发量和其中所含苯类溶剂挥发量均大于醇酸漆类，为简化起见，只计算全部使用丙稀酸漆类所产生的废气污染物。...

油漆主要是丙稀酸聚氨酯和醇酸磁漆两大类油漆。根据甲方提供的信息，单位重量的丙稀酸漆类的有机溶剂挥发量和其中所含苯类溶剂挥发量均大于醇酸漆类，为简化起见，只计算全部使用丙稀酸漆类所产生的废气污染物。
1.1.5 废气情况介绍
污染物主要为有机溶剂（非甲烷总烃）、苯、甲苯、二甲苯。
（1）苯
苯（benzene， C6H6)有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，其密度小于水，具有强烈的芳香气味。可燃，有毒，为IARC第一类致癌物。苯不溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。其碳与碳之间的化学键介于单键与双键之间，称大π键[1]，因此同时具有饱和烃取代反应的性质和不饱和烃加成反应的性质。苯的性质是易取代，难氧化，难加成。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构。
（2）甲苯
无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。相对密度 0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点（闭杯） 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 1.2%～7.0%（体积）。低毒，半数致死量（大鼠，经口）5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。
（3）二甲苯
二甲苯（dimethylbenzene）为无色透明液体；是苯环上两个氢被甲基取代的产物，存在邻、间、对三种异构体，在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物。二甲苯具特臭、易燃，与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合，在水中不溶。沸点为137～140℃。二甲苯毒性中等，也有一定致癌性。二甲苯的污染主要来自于合成纤维、塑料、燃料、橡胶，各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中，还可来自燃料和烟叶的燃烧气。
（4）非甲烷总烃
非甲烷总烃通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2~C8)，又称非甲烷总烃。大气中的NMHC超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。监测环境空气和工业废气中的NMHC有许多方法，但多数国家[1，2]采用气相色谱法。用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱法分别测出总烃和甲烷的含量，两者之差为NMHC的含量。在规定的条件下所测得的NMHC是于气相色谱氢火焰离子化检测器有明显响应的除甲烷外碳氢化合物总量，以碳计。
1.1.6 设计依据
《大气环境质量标准》（GB3085-82）；
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；
《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
《工业企业设计卫生准则》（TJ36-92）；
《工业三废排放试行标准》（GBJ4-83）；
《工作场所有害因素职业接触阻值》（GBZ2-2002）；
《环境工程设计手册•废气污染控制卷》
《生产设备安全卫生设计总则》（GBJ5083-85）；
《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)Ⅱ类标准；
《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1990）；
《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-1992）；
《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）；
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-1992）；
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-1986）；
建设单位提供的气体浓度,风量等基础资料和要求。
江苏龙泰环保设备制造有限公司治理类似项目废气工程取得的经验。
1.2设计原则
（1）协助企业采用科学合理的收集方式，在达到收集效果的前提下，尽量减少气量。
（2）积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的污染治理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。
（3）妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染。
（4）严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的规范、法规与标准。
（5）选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。
（6）总平面布置力求紧凑、合理通畅、简洁实用。尽量减小工程占地和施工难度。
（7）严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。
（8）依据国家和地方有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
1.3技术服务单位简介
江苏龙泰环保设备制造有限公司，公司草创十几年，已有相当的客户和成功经验。专业从事空气污染防治、有机废气治理、废气除臭。针对以上废气我公司可以提供设计，制作，安装，维修等一条龙服务。我公司拥有专业的设计技术人员，有丰富的专业知识和实际经验。公司有环保专业人才十余名，环工系研究生一名，专本科五名。更有一批专业过更的设备制作施工队伍。
根据收集废气排风量、风速及废气浓度的大小，灵活配置废气废气处理系统，净化处理效率高。安装及维护方便。方便灵活、操作简便，实用有效。
工业部分成功案例如四川得阳特种新材料有限公司废气处理、四川兴能新材料有限公司废气处理、河南双汇精细化工废气处理、常佑制药科技有限公司废气处理、濮阳华龙香料有限公司废气处理、潍坊世华化工有限公司废气处理、河北东华冀衡化工有限公司废气处理、江苏宗申三轮摩托车制造有限公司废气处理、徐州兴盛制漆有限公司废气处理、徐州大光涂料厂废气处理、徐州金蝉特种涂料有限公司废气处理、徐州双楚涂料有限公司废气处理、江苏国华管塔制造有限公司废气处理、山东万华化学集团股份有限公司废气处理、宁波万华容威聚氨酯有限公司废气处理。
2 工艺技术选择
2.1工艺处理方法
目前，对喷漆过程产生的有机废气，主要污染物是苯、甲苯、二甲苯等有机气体，处理有机气体的方法主要有：
2.1.1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。在喷淋塔中，漆雾从塔下部进入，经过填料表面与水膜充分接触。塔内设置一排或数排喷嘴，水雾在重力作用下向下运动，与漆雾气流方向相反，漆雾气流经水雾净化后向上排出
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，由于不能用水来作吸收剂，所以，很难选择到合适的吸收剂。该法操作简单，对油漆颗粒物、有机废气的去除效率为 80％左右。
2.1.2吸附法
该方法是当污染物质通过装有吸附剂（如活性炭、疏水分子筛等）的吸附塔时，利用该吸附剂对污染物的强吸附力，从而把空气净化达到环保需求。该方法具有处理效率高，适用广泛，操作简单等特点，目前应用较广泛的。其缺点是吸附填料与废气之间是一种吸附反应，即从接触面向里反应，因此吸附效率随使用的时间而逐渐下降，需要定期更换活性炭。
2.1.3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。
这种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。

2.1.4燃烧法
燃烧法分直接焚烧法和催化氧化燃烧法。
2.1.4.1直接燃烧法需要较高的温度800℃左右，需消耗大量能源，另外易在高温下生成COx等有害物质造成二次污染。而且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。
2.1.4.2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。
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。
该方法在实际应用中，依然存在着催化剂价格昂贵、容易中毒，催化燃烧技术能耗高，不耐高温，燃烧反应难以启动和维持等一系列的问题。其缺点是设备投资、运行费用较高，维护管理较困难.
2.1.5生物滤池处理法
生物滤池处理法是由微生物群体在固体载体表面构成粘性膜，在润湿环境下，微生物以废气中有机物为能源，在将其氧化分解的过程中，得以生长繁殖并形成具有一定厚度的膜，一般运用于在低深度的或可生物降解性强的有机废气。高浓度的深度有机废气会致使微生物死亡，系统崩溃。且存在运行费用昂贵，占地面积大，填料需要更换，营养物添加过量会产生堵塞等缺点。我国在这方面的研究与应用刚处理一起步阶段，许多问题需要进一步探讨和解决，如反应动力学研究，填充物的特性研究，动态负荷研究，设备研发，高效优势菌种的筛选，生物菌群的研究等。废气生物处理法运行不稳定，因此废气生物处理法不建议采用。

综合考虑各因素，采取干式漆雾处理方式，采用两道无纺布过滤网过滤。

2.3编制范围
本设计包含范围：
成套设备：漆雾过滤器、排气系统成套设备之间的管道阀门等和成套设备的安装。动力照明电源、给排水等外部条件由业主单位按设计要求提供。
2.4各系统单元描述
2.4.1收集系统
对任何一个高效的废气控制和处理系统而言，废气收集系统都是一个极为重要的关键要素。因为这一系统从源头处决定了废气控制和处理系统的处理大小。作为废气控制和处理系统的一个重要组成部分，废气收集及输送系统设计是一个极为重要的关键要素。废气收集及输送系统设计得合理与否很大程度上影响着整个废气控制和处理系统的处理效果。
2.4.2漆雾过滤器
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。

玻璃纤维过滤棉示意图
2.5方案可行性及优势
(A)本方案处理废气可行性
1、环保无污染。同时工艺先进，净化吸收效率高。
2、实现净化设施自动、连续、稳定运行；便于调整系统参数。也可用于手动操作，以便于设施的调试和检修。
(B)本方案处理废气的优势
1、适用性
该项目所采用的技术应与业主的需处理废气规模、需要去除的废气污染物，地区特点以及管理水平相适应。体现在：
1）采用的技术应与需去除的污染物相适应；
2）采用的技术应与需要的设备相适应，包括国内设备和国外设备，主要设备和辅助设备；
3）采用的技术应与项目所在地区特点、员工素质和管理水平相适应；
4）采用的技术应对污染物的排放废气处理的能力相适应。
2、可靠性
该废气处理工艺成熟可靠，能保证处理效果、性能和处理能力，避免了资源浪费、二次污染和安全危害。
3、经济性
该项目充分考虑了一次性投资费用和将来可能发生的运行费用。龙净环保废气处理设备的年运行费用远小于其它废气处理工艺。
4、安全性
充分考虑了消防、防爆等安全因素，运行稳定，安全可靠。因此，综合以上因素，本方案净化系统无论是在技术合理性、先进性，还是经济可行性方面都相对有优势。建设费用及运行费用相对合理，采用的技术原理是合理、可行的，项目实施是安全的。