〔5000m3/h〕催化燃燒法處理有機(jī)廢氣方案

一. 概述

1．項(xiàng)目概況

業(yè)主在生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生有機(jī)廢氣，為了保護(hù)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(duì)有機(jī)廢氣采取如下整治方案，以供貴公司審定。

2．設(shè)計(jì)范圍

自廢氣處理設(shè)備進(jìn)風(fēng)口至廢氣處理風(fēng)機(jī)排放口之間的設(shè)備系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及管道系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。

3.工程內(nèi)容

根據(jù)業(yè)主提供的相關(guān)資料和現(xiàn)場(chǎng)狀況，設(shè)計(jì)廢氣治理工程方案，廢氣治理工程方案經(jīng)業(yè)主最終確認(rèn)后，根據(jù)方案進(jìn)行設(shè)備、電控及管道的制造、發(fā)運(yùn)、安裝、調(diào)試、售后服務(wù)等。

廢氣治理工程中的土建、平臺(tái)基礎(chǔ)和至設(shè)備區(qū)的公用工程管線(xiàn)等外圍事項(xiàng)由業(yè)主負(fù)責(zé)實(shí)施。

二． 設(shè)計(jì)依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)、原則

1．設(shè)計(jì)依據(jù)

◇《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》

◇《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》

◇《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)

◇《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》〔GB14554-93〕

◇《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》〔GB3096-2008〕

◇《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》〔GBZ1-2002〕

◇《煙囪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50051-2002〕

◇《電氣裝置工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ232-82〕

◇《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ50205-2001〕

◇《通風(fēng)管道技術(shù)規(guī)程》〔JGJ141—2004〕

◇《建筑防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50057-94〕

◇《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50243-2002〕

◇《建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ16-1987〕

◇《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50257－96〕

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

◇《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50169-1992〕

◇《涂裝前鋼板外表銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》〔GB8923-88〕

◇《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)

◇《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分：化學(xué)有害因素》

◇ 公司提供的基礎(chǔ)資料及要求:

2．設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)要求，本凈化設(shè)備尾氣的大氣染污源最高允許排放標(biāo)準(zhǔn)參照《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3．設(shè)計(jì)原則

① 貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的基本國(guó)策，執(zhí)行國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)、廢氣治理的有關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)。

② 按照業(yè)主的要求，通過(guò)分析比較和調(diào)查研究，選用符合實(shí)際的工藝方案，以期獲得較大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，從保護(hù)大氣環(huán)境及人身健康的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃，本凈化設(shè)備的提供，首先保證尾氣的有效達(dá)標(biāo)排放，確保廢氣處理后到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；其次保證設(shè)備的處理風(fēng)量到達(dá)生產(chǎn)要求。

③ 采用技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)可行，盡可能降低工程投資及運(yùn)行成本的廢氣治理工藝，確保廢氣治理系統(tǒng)在技術(shù)上的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)上的合理性和操作上的可靠性。

④ 所采用的設(shè)備具有操作簡(jiǎn)便靈活，維修方便，使用壽命長(zhǎng)。

⑤ 妥善處理廢氣凈化過(guò)程中產(chǎn)生的其他廢物，防止造成二次污染。

⑥ 表達(dá)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，盡可能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

⑦ 整體布置在滿(mǎn)足使用功能的基礎(chǔ)上，要求結(jié)構(gòu)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(fēng)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(guò)濾箱→活性炭吸附→催化燃燒→風(fēng)機(jī)→15米煙囪排放

工藝說(shuō)明：本方案選用的是雙床型〔一個(gè)床用于吸附，另一個(gè)床再生備用〕。

4．廢氣處理工作原理：

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

①活性炭吸附過(guò)程：

車(chē)間排出的廢氣經(jīng)管道進(jìn)入活性碳吸附床, 有機(jī)廢氣穿過(guò)活性碳時(shí)，廢氣中的有機(jī)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(guò)活性碳后經(jīng)風(fēng)機(jī)排空。

②活性炭再生過(guò)程：

活性炭使用一段時(shí)間，吸附了一定量的溶劑后，會(huì)降低或失去吸附能力，此時(shí)活性炭需脫附再生，再生后活性炭重新恢復(fù)吸附功能可繼續(xù)使用。再生時(shí)，啟動(dòng)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(lái)，溶劑經(jīng)風(fēng)機(jī)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(nèi)部循環(huán)多次活性碳即可得到再生。

5.設(shè)備系統(tǒng)組成

設(shè)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(fēng)管道〔閥門(mén)〕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(mén)、風(fēng)機(jī)電機(jī)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(mén)、電加熱管、催化劑、風(fēng)機(jī)電機(jī)等。

③電氣控制系統(tǒng)：包括PLC電控柜、觸摸屏、儀表、電氣管線(xiàn)等。

④通風(fēng)管道系統(tǒng)：包括所有連接管道、閥門(mén)等。

6．設(shè)備主要部件介紹

①活性碳吸附床：

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

○ 由于脫附再生時(shí)活性碳床內(nèi)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(wú)污染、運(yùn)行穩(wěn)定的電加熱方式，電加熱室內(nèi)的總功率為24kw，電熱管分成二組、由電控箱自動(dòng)控制，當(dāng)廢氣溫度低于一定溫度時(shí)〔可設(shè)定〕電熱管會(huì)自動(dòng)接通電源給廢氣加熱，當(dāng)廢氣溫度高于一定溫度時(shí)〔可設(shè)定〕電熱管會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)一組、二組或全部電源以節(jié)約電能及到達(dá)安全運(yùn)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(nèi)膽和外殼組成，內(nèi)外殼間填滿(mǎn)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(nèi)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(jīng)過(guò)熱交換器時(shí)會(huì)把部分熱能傳遞給未處理的低溫有機(jī)廢氣，使熱能得到充分利用，節(jié)約能源。

○催化室內(nèi)的催化劑選用浙大生產(chǎn)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(duì)漆霧不敏感。

活性碳填充量：活性碳的質(zhì)量和數(shù)量決定著廢氣處理設(shè)備凈化效率的高低，所以要在保證合格排放的基礎(chǔ)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(dòng)和自動(dòng)控制功能。

手動(dòng)控制時(shí)各項(xiàng)設(shè)備可獨(dú)立啟動(dòng)；自動(dòng)控制時(shí)各項(xiàng)設(shè)備自動(dòng)按程序啟動(dòng)。

○本控制系統(tǒng)通過(guò)PLC采集現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)和信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示等實(shí)現(xiàn)監(jiān)視的功能，對(duì)于運(yùn)行事故能預(yù)先自動(dòng)判斷、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、及相關(guān)信息并及時(shí)報(bào)警，故障代碼以文本形式顯示。整個(gè)系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定、安全、高效、低耗運(yùn)行。

○各控制回路均設(shè)有空氣開(kāi)關(guān)、熔斷保險(xiǎn)、熱繼電器等保護(hù)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。

○風(fēng)機(jī)電機(jī)均有短路和過(guò)載保護(hù)裝置，確保和延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。

⑤ 通風(fēng)管道、閥門(mén)、風(fēng)機(jī)

○ 所有連接管道均選用碳鋼板制作。

○所有管道的管內(nèi)流速控制在10-15米/秒。

○ 以上吸附床的吸附進(jìn)〔出〕風(fēng)閥和再生進(jìn)〔出〕閥門(mén)均采用氣動(dòng)閥門(mén)，此

閥門(mén)密閉性好、開(kāi)啟靈活、堅(jiān)固耐用。

○風(fēng)機(jī)型號(hào)功率：

7．安全措施

為了確保設(shè)備安全運(yùn)行，除了加強(qiáng)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(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程中有關(guān)防雷、接地安全措施和防范各種事故的保護(hù)措施。

2. 活性炭吸附床和催化燃燒裝置分別設(shè)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(shè)置防火閥：如果氣體溫度高于280℃時(shí)，防火閥中保險(xiǎn)片會(huì)融化，隨即防火閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，阻止高溫氣體進(jìn)入活性炭吸附床，確保安全運(yùn)行。

4. 設(shè)置稀釋閥控制濃度：活性炭脫附出來(lái)的高濃度氣體在進(jìn)入催化燃燒前先補(bǔ)充自然空氣降低廢氣濃度，再進(jìn)行催化燃燒，確保安全運(yùn)行。

5. 設(shè)置補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)控制溫度：當(dāng)活性炭吸附床內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)冷風(fēng)時(shí)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，補(bǔ)充冷風(fēng)，降低吸附床內(nèi)溫度，確保安全運(yùn)行。

6. 活性碳吸附箱和催化燃燒裝置分別設(shè)置超溫自動(dòng)聲光報(bào)警、斷電和補(bǔ)風(fēng)降溫裝置。

7. 活性炭吸附箱內(nèi)設(shè)置消防噴淋裝置：當(dāng)活性炭吸附床內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時(shí)〔暫定180℃〕，噴淋水會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，確保安全。

8. 高溫設(shè)備及管道采取隔熱保溫措施。

四．設(shè)備部件規(guī)格和主要參數(shù)

五．工程預(yù)算

六．工程實(shí)施計(jì)劃

催化燃燒設(shè)備處理廢氣流程

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