新型VOCs处理方案

山东永明香料有限公司有机废气治理工程设计方案青山环保科技有限公司二O一六年O八月香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第1页2016年07月目录第一章香精有机废气处理工程工艺设计概况.......................................21.1工程概况.............................................................................................................21.2设计依据及标准................................................................................................21.3设计范围.............................................................................................................21.4设计条件..............................................................................................................31.5工艺设计..............................................................................................................41.6工程布置：........................................................................................................121.7主要设备技术性能...........................................................................................131.8设备材料表........................................................................................................151.9成本核算...........................................................................................................16第二章工程工期及售后服务...................................................................18....................................................................................................................19香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第2页2016年07月第一章香精有机废气处理工程工艺设计概况1.1工程概况山东永明香料有限公司位于凯旋国际工业开发区，是专门致力于高品质食品香精开发制造的中日合资企业，贵司产品生产加工过程中会产生少量挥发性有机废气，其废气来源：液体香精生产线，废气主要成分乙醇、VOCs、臭气等，废气产生量20000Nm3/h；粉末香精生产线，废气主要成分粉尘、臭气等，废气产生量20000Nm3/h。此类废气必须经处理后才能排放，否则会对周围环境造成一定程度的影响。贵司各层人员具有积极的环境保护意识，拟在厂区内投资建设有机废气处理设施。受贵司委托，我司为其编制壹套有机废气治理设计方案，供贵司参考。1.2设计依据及标准1）《中华人民共和国环境保护法》；2）《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)新污染源二级排放标准；3）《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91）的推荐值4）《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014）5）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）6）国家及地区颁发的其它有关设计规范；7）厂方提供的有关设计的原始资料。1.3设计范围1）液体香精挥发有机废气处理工艺设计；2）有机废气处理系统平面布置设计；3）有机废气处理系统设备选型；香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第3页2016年07月4）有机废气处理系统工程投资概算；1.4设计条件1.4.1风量及治理工艺液体香精生产线产生的废气主要成分为乙醇、VOCs、臭气，设计处理风量为20000Nm3/h。粉末香精生产线产生的废气主要成分为粉尘、臭气，设计处理风量为20000Nm3/h。由于此类香精废气属于低浓度废气，直接燃烧工艺用于高浓度废气处理才能达到节能目的，我司本着节能环保原则选择采用：水喷淋预处理＋吸附浓缩+脱附再生+催化燃烧工艺，在吸附前布置水喷淋预处理工艺可以进一步去除有机废气中可溶性成分及粉尘，可降低后续有机吸附负荷。1.4.2污染物参数及排放标准污染源名称排气量m3/h污染物名称产生状况去除率（%）排放情况浓度(mg/m3)速率(kg/h)年产生量（t/a）浓度(mg/m3)速率(kg/h)年排放量（t/a）液体香精线10000乙醇2502.5590250.250.5VOCs50051090500.51臭气800（无量纲）//9080（无量纲）//粉末香精线10000粉尘2002490200.20.4臭气800（无量纲）//9080//香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第4页2016年07月1.4.3排放标准本项目颗粒物、SO2、NOX排放执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中二级排放标准；乙醇排放执行《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91）的推荐值；VOCs排放执行《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014），臭气浓度排放执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93），如下表污染因子排放源浓度无组织排放监测浓度限值（mg/m3）标准来源排放浓度（mg/m3）排放速率（kg/h）排放高度（m）颗粒物10.01151.0（周界外浓度最高点）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中的二级标准SO21.60.016150.4（周界外浓度最高点）NOX7.50.075150.12（周界外浓度最高点）乙醇250.2515—《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201VOCs500.5152.0（周界外浓度最高点）《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014）臭气浓度80（无量纲）——20（无量纲）（周界外浓度最高点）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）1.5工艺设计1.5.1有机废气工艺比较及选择催化燃烧技术、热力焚烧技术、吸附技术是传统的有机废气治理技术，也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。（1）催化燃烧技术催化燃烧装置：首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机废气分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间体，使香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第5页2016年07月有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：产品性能特点：①操作方便，设备工作时，实现自动控制，安全可靠。②设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，能耗低。③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。④余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。⑤使用寿命长，催化剂一般两年更换，并且载体可再生。设备可直接应用于中高浓度（2000mg/m3-10000mg/m3）的有机废气净化；RCO设备也可应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统，用于替代催化燃烧和加热器部分。（2）蓄热式焚烧炉（RTO）RTO（RegenerativeThermalOxidizer，蓄热室氧化器），其工作原理是在高温下（800℃左右）将有机废气氧化生成CO2和H2O，从而净化废气，并回收分解。香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第6页2016年07月产品性能特点：①可实现全自动化控制，操作简单，运行稳定，安全可靠性高。②VOC的分解效率99%以上；③采用多项先进技术，使设备简化，易于维修，并降低了运行成本。④废气在炉内停留时间长,炉内无死区；⑤不产生NOX等二次污染。⑥RTO设备可直接应用于中高浓度（2000mg/m3-10000mg/m3）的有机废气净化；RTO设备也可应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统，用于替代催化燃烧和加热器部分。（3）吸附浓缩技术低浓度、大风量的VOCs排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例，吸附浓缩技术是低浓度废气治理中最为经济有效的技术途径，从一些大型和较大型企业的经营情况分析，吸附浓缩-催化燃烧集成技术所占比例最大，占到全部项目数量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附浓缩+催化燃烧技术”，近十多年来在我国的工业VOCs净化中占有主导地位，但经过多年来的运行实践，该工艺存在一些明显的缺陷：1）之前主要采用活性炭材料（蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性碳纤维）作为吸附剂，而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差，当再生热气流的温度达到100℃以上时，吸附床容易着火。2）采用热气流吹扫再生活性炭，因为再生温度低，当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能彻底脱附，会在活性炭床层中积累而使其吸附能力下降。由于存在安全性问题，通常的再生温度不能超过120℃。因此对于沸点高于120℃的有机物，如三甲苯等则不能利用该工艺进行净化。3）通常活性炭具有很强的吸水能力，当废气湿度较高（超过60%）时，对有机物的净化能力将会迅速下降，在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低。鉴于以上存在的问题，在吸附浓缩工艺中，我司采用疏水型蜂窝分子筛（蜂窝沸石）作为吸附剂。与“固定床吸附浓缩+催化燃烧装置”相比，具有一些明显的优势：1）采用沸石作为吸附剂，安全性能好，采用热气流再生时不易发生着火现象；2）采用沸石作为吸附剂，再生温度可以提高，适用于从低沸点到高沸点各种VOCs的净化；3）设备阻力低，运行成本低；4）吸附后尾气中有机污染物的浓度稳定，便于控制；5）设备体积和占地面积小。香精生产有机废气治理工程设计方案无锡市福茂环保科技有限公司第7页2016年07月硅铝分子筛本身是一类强极性物质，对空气中的水分具有极强的选择性吸附能力。采用沸石作为吸附剂，关键在于沸石的疏水改性技术可以提高其对有机化合物的选择性吸附能力。1.5.2工艺确定综合比较,一般热力燃烧技术能较大程度符合相关经济技术指标，在国内占有一定市场；而催化燃烧技术节约能源，更符合环保要求，有很大的发展潜力。针对大风量低浓度有机废气治理，一般将浓缩与燃烧相结合，采用合适的吸附剂，吸附大风量废气中低浓度有机物，使废气净化；对再生形成的高浓度小风量VOCs废气进行燃烧，可以将有机物氧化成CO2和H2O，通过热交换器回收燃烧产生的热能，用于脱附再生，达到废热利用和节能的目的。浓缩燃烧法流程简单，操作方便，从经济、效果等综合效益来说，具有更大的发展潜力。1.5.3工艺流程香精生产线废气旋流喷淋塔沸石分子筛吸附器尾排风机达标排放催化燃烧净化器风机香精生产有机废气治理工程设计方案无锡