20000风量催化燃烧设计方案

20000风量喷漆房VOCs处理方案策划书二零一九年三月1一、概述贵公司喷漆房在生产过程中排放出大量废气，废气中含有较高浓度的有机废气。该废气若不经处理直接排入大气，会严重污染周围的环境，而且导致了极大的社会负效应，为此必须进行处理。17633295498二、设计依据1、车间基本工况贵公司在喷漆过程中会产生大量废气，废气的主要成分为苯.甲苯.二甲苯.非甲烷总烃等VOCs污染物，温度常温。2、设计规模贵公司向我方提供的技术参数废气处理量为50000m3/h；我公司按照当地达标排放前提下，以减少能耗的理念设计RCO一套作为此项目的处理设备。3、设计范围从车间排气管汇合后出口开始，经装置入口至排风机出口之间，所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装置、自动控制设备等。4、处理后气体排放浓度污染物最高允许排放浓度(mg/m3)最高允许排放速率（kg/h）排气筒高度（m）监控浓度(mg/m3)标准来源2粉尘1203.5151.0GB16297—1996非甲烷总烃8010154.0甲醇1905.11512NO22400.77150.12HCl1000.26150.20乙酸乙酯-0.52150.1GB/T13201－91三乙胺-0.72150.14乙醇-25.80155异丙醇-3.10150.6丙酮-4.13150.8DMF-1.03150.2二氯甲烷-30.8155.975、设计参考资料以及法规标准①本初步设计方案制定的依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）（2）《中华人民共和国大气污染防治法》（2004年4月修订）（3）国发（1996）31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》（4）中华人民共和国主席令第72号《中华人民共和国清洁生产促进法》（5）《国家环境保护“十五”计划》（6）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）（7）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）（8）《大气环境质量标准》（GB3095-1996）（9）河南省有关环境保护的法规及条例（10）低压配电设计规范》（GB5005495）（11）《工业与民用电装置的接地设计规范》（GBJ65-83）3（12）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-942000年版）（13）《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-95)②本方案制定的原则（1）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。（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、可靠的改造技术和污染治理工艺处理工艺，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到治理污染、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。三、工艺设计1、设计原则①严格执行国家环境保护有关法规，按规定的排放标准，使处理后的废气各项指标达到且优于标准指标。②采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，并具有显著的环4境效益、社会效益和经济效益。④工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，确保达标排放。⑤在运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。2、废气处理方法选择目前，有机废气处理主要有以下几种方法：①燃烧法包括高温燃烧和催化燃烧，前者需要附加燃料燃烧，因此，使用该法时要考虑回收利用热能；催化燃烧能耗低，但在工作初期，需用电加热将废气加热到起燃温度，故对于频繁开停车的场合不合适。考虑到高温燃烧法回收的热量超过生产所需的热能，故并不合适。而直接采用催化燃烧投资太大。②吸收法即采用适当的吸收剂（如柴油、煤油、水等介质）在吸收塔内进行吸收，吸收到一定浓度后进行溶剂与吸收液的分离，溶剂回收，吸收液重新使用或另行处理，采用这种方法的关键是吸收剂的选择。由于溶剂与吸收剂的分离较为困难，因此其应用受到了一定的限制。③活性炭吸附法采用多孔活性炭或活性炭纤维吸附有机废气，饱和后用低压蒸汽再生，再生时排出溶剂废气经冷凝、水分离后回收溶剂，适用于不连续的处理过程，特别对低浓度有机废气中的溶剂回收有很好的效果。④冷凝法主要利用冷介质对高温有机废气蒸汽进行处理，可有5效回收溶剂。处理效果的好坏与冷媒的温度有关，处理效率较其他方法相对较低，适用高浓度废气的处理。根据本项目情况，采用活性炭吸附·催化燃烧法较好。将这种方法联用治理废气中的苯类等有机气体，根据甲方提供的要求，设备采用三个吸附床工作，一套催化主机。3、系统工艺流程简图工艺流程如图所示：KK101M吸附床IIMM吸附床IM吸附风机高空排放MM有机废气过滤器MKK101KK101脱附床MMM脱附风机6工艺流程说明：车间排放废气经管道收集后先通过喷淋塔清除漆雾再通过干式过滤器去除尾气中的剩余杂质、粉尘等，然后进入有机废气·活性炭吸附装置浓缩，净化后再经由风机高空排放，并达到国家标准排放。饱和状态下活性炭需要高温解脱，由催化火燃烧燃烧后产生的高温再通过活性炭床进行脱附，脱附下的有机化合物再经过换热器进行催化燃烧床无火燃烧，达标后高空排放。四、工艺系统说明1、工艺系统组成本工艺系统可分为如下5个系统：废气净化处理系统主要包括，PLC控制系统.干式过滤系统.碳吸附系统.催化系统。排风系统主要包括排风机，风阀和烟囱。脱附系统包括换热装置、催化燃烧床、阻火器和排风机组成。2、设备简介①活性炭吸附系统有机气体吸附·催化燃烧装置是我公司积累多年来的废气治理经验，研制成功的高效节能、无二次污染的新型系列产品。主要用于涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料及各种化工车间里挥发或泄漏出的有害有机废气的净化及臭味的消除。7（1）产品结构特点：操作方便：“吸附床”采用砌墙式结构，装填方便，便于更换，系统自动运行。能耗低：正常运行耗能仅为风机功率。安全可靠：用材独特，配有阻火、除尘、防爆系统等先进自控系统。占地面积小：设计原理先进，设备紧凑，且设备基础无特殊要求。阻力小，净化率高：采用新型的活性炭吸附材料—蜂窝状块形活性炭，极适用于大风量下使用；高效催化能在较低温度下使VOCs转化成二氧化碳和水。（2）炭吸附原理活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。（3）分子之间相互吸附的作用力也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中8后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。②催化净化塔有机废气催化塔是本公司多年研究、实践、完善的成果。目前，产品已被国内外用户广泛地使用，取得了显著的环境效益、经济效益和社会效益。该产品采用我公司与华东理工大学联合研发的高性能催化剂，产品以优良的性能、可靠的质量，获得了众多的殊荣，深受新老用户的一致好评。（1）产品结构特点：操作方便：设备工作时，实现自动控制。能耗低：催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂，阻力小，活性高。当有机蒸气浓度达到2000ppm以上时，可维持自燃。安全可靠：设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进自控系统。阻力小，净化率高：采用当今先进的贵金属蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。余热可回用：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。占地面积小：仅为同行业同类产品的70%～80%，且设备基础无特殊要求。使用寿命长：催化剂一般8000小时以上更换，并且载体可再生。9（2）应用范围可用于有机溶剂的净化处理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气）；电线、电缆、漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、自行车、摩托车、发动机、磁带、塑料、家用电器等行业的有机废气净化；可用于各种烘道、印铁制罐、表面喷涂、印刷油墨、电机绝缘处理、皮鞋粘胶等烘干流水线，净化各工序产生的有机废气。（3）工艺流程及原理：该工艺主要采用高效催化剂，废气在催化剂作用下发生氧化反应，生成无毒无味的二氧化碳（CO2）和水（H2O）；其独特的高效换热系统保证了余热的有效回收，当废气浓度达到一定程度时，换热系统能使有机废气加热到催化氧化反应的起始温度，无需电加热，通过自身热量平衡处理有机废气。热电偶（4）主要性能10处理风量：＞500～＜100000m3/h；处理浓度：20～300mg/m3；起燃温度：250～300℃净化率：≥93%；催化剂寿命：≥2年。五、电气系统1、系统概述本工程系统控制操作人员在工作室内进行整套工艺系统的运行参数设置、监控，实现对本系统的启停，本系统可独立运行。2、设计依据低压配电设计规范（GB50054-95）通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）建筑物防雷设计规范（GB50057-94）3、设计特点电气控制系统主要由电器控制柜及管线架等组成。电器控制柜采用PLC自动控制,同时也可手动操作。实现电源控制、风量调节、温度自动控制、保温时间自动控制（最大2小时）、故障报警装置等。电器控制设置自动操作档和手动操作档。电器控制柜面板上设置电流和电压表、数显仪表、温度调控器，吸附时间调控器及风机、加热器、照明等指示灯按钮。电器控制柜自动工作时，都是预先根据设备所需功能编程好11的，操作时只要把开关旋转到自动档，设定所需温度及烘干时间，按下指示按钮即可。这时风机根据程序自动间隔约3秒相继启动工作，接着加热器自动相继间隔工作。停止工作时，加热器先自动停止工作，约间隔5分钟后风机自动停止工作。电器控制设备都是互锁的。电器控制柜设置故障声光报警，如果风机出现故障不运转或加热器出现故障等，只要那一个环节出现故障，都能自动切断总电源，自动停机声光报警。在设定温度后，加热器自动工作，温度达到后自动断电，并能在保温时间内自动加热保温。有故障后，能自动停电，确保安全。加热时，风机先工作，到设定时间后加热器自动工作。停止加热时，加热器自动断电，到设定时间后风机自动停止工作，确保安全运行生产。电器控制柜内主要元器件为进口产品如ABB、施耐德等品牌。4、负荷等级本有机废气·吸附催化燃烧装置配电电压等级380V/220V，三相四线制，控制电源为交流220V。电气设备选择在满足工艺要求及确保人身安全的前提下，最大程度的选用操作方便、可靠性高、便于维护、半自动化程度高的设备，以便使整个电气系统高效、可靠的运行。12六、主要设备配置及技术参数20000m3/h活性炭吸附脱附设备1吸附箱XR-100003台焊接含活性炭2催化主机XR-Lco-2000工作功率：45kw处理风量：2000m3/h1台组合件内部保温含防爆口、热电偶、燃烧室3喷淋塔20000风量1套定制处理漆雾3干式过滤箱两级过滤20000m³/h1套组合件初效过滤器4主排风机30KW1台定制国标5脱附风机3KW1台定制国标6补冷风机2.2KW1台定制国标7电控柜PLC1套超温报警自动控制8阻火器2台组合件焊接组合9主排风管400x600mm1套焊接内涂层保温焊接10脱附管道300*300mm1套焊接内涂层保温焊接11气动阀500*500mm6套组合件含值行器12气动阀300*300mm8套组合件含值行器13电线、电缆、桥架1套组合件外购14扶拦、支架、固定件1套组合件焊接13附加：电控系统组态软件+PLC自动控制，具备自动手动双操作。系统设备指标超限自动报警，自动切断电源。自动记录开机时间。维护100小时自动提醒。七、效益评估本项目工程建成后每年将减少大量机废气排放，能有效