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有害废气 探讨:喷漆房有机废气治理系统工艺设计 [复制链接]

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京东
喷漆房有机废气治理系统工艺设计案例,喷漆废气是大气环境主要污染源之一。本装置采用最新工艺设计, 即干式过滤+活性炭吸附脱附+催化燃烧方式,在治理VOCs污染中效果十分显著,对环境保护、劳动保护和保护人体健康有良好的实用价值。下面以自己公司喷漆废气的治理设计方案为例展开说明。) Y6 Z, G1 [4 `* b$ t  R
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" B; c2 M& k' H5 M4 Y. {" T3 E; s% u; r0 B

2 a3 @% ~2 K2 S: a1 A9 N2 ~& E1、有机混合气体处理设计指标需求  q7 `& ^/ R, z. l5 o) H0 l9 r0 Z9 Y6 Y
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(1)废气量:30000Nm3/h;/ N+ e/ ^$ l; e
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(2)操作温度:常温;% r& t) C% G# ?( H5 R
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(3)废气输送压力:3000Pa;
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(4)处理效率:80%;# |' U) C( j" V0 G4 b4 y
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(5)入口浓度:≤200mg/m3
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! M8 p! L/ E  P  E9 A5 \! V5 B(6)出口浓度:≤50mg/m38 k; s- Y7 n. J7 N! D2 O1 H( R2 b

  H1 h) d  S' i" f# w0 K. M2、工艺原理及流程描述
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(1)工艺原理:9 T# q8 \6 p$ K' R" c

# I( D5 {$ p! m5 w" U' z当气体分子运动到固体表面时,由于气体分子与固体表面分子之间相互作用,使气体分子暂时停留在固体表面,形成气体分子在固体表面浓度增大,这种现象称为气体在固体表面上的吸附。被吸附物质称为吸附质,吸附质的固体物质称为吸附剂。而活性炭吸附法是以活性炭作为吸附剂,把废气中有机物化合物吸附到固相表面进行吸附浓缩,从而达到净化废气的方法。
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大风量、低浓度有机废气经过前端初效三级干式过滤器去除漆雾和粉尘,然后通入活性炭吸附床,与蜂窝活性炭充分接触,再进行脱附再生后转换成小风量、高浓度的有机废气。该部分气体进入后端的催化燃烧氧化设备进行氧化反应,使废气中的挥发性有机物在催化氧化室中氧化分解成二氧化碳和水,并放出热量,经过换热器预热进入催化床前的脱附气体后经过烟囱高空排放。同时系统利用部分热气体对活性炭进行再生过程,保证活性炭得到重复使用。
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(2)工艺流程说明/ R' `( P$ v- p$ k0 y! K6 a
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本装置工作过程可分为四个阶段:废气收集阶段、初效干式过滤阶段、活性炭吸附阶段和活性炭脱附再生阶段。+ K* b% m! m8 D* {7 }0 F6 m* y
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废气收集阶段:
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+ U* ^9 i( C! C0 _, H, T; F在喷漆房内设置专门的废气收集罩和管道系统,将废气集中收集。
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* Q( l( l' y) l( P. Z! S初效干式过滤阶段
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来自喷漆房的废气首先进入到初效干式过滤器进行预处理,经过初效干式过滤器的三级过滤,拦截住有机废气中的颗粒物,为后续活性炭吸附过程提供了有力条件,并保证活性炭的使用寿命。
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' p0 K3 ^# A1 O# ]活性炭吸附过程:
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3 g7 X, o! J: `# s) X0 \8 D) H; A经过初效干式过滤器后的有机废气进入到活性炭吸附装置。有机废气通过活性炭层时,有机废气中的有机组分被吸引到活性炭的表面并浓集保持其上。有机组分从而与其他组分分开,其他组分(洁净气体)经风机排空。
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% }% }0 Y+ g4 j0 J$ @活性炭脱附过程:
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5 d2 }& x% \* r5 E3 A活性炭使用一段时间,吸附了一定量的溶剂后,会降低或失去吸附能力,此时活性炭需要脱附再生,再生后活性炭重新恢复吸附能力,可继续使用。再生时,启动催化燃烧装置预热室电源,将空气预热,预热后的气体送入吸附箱,箱中的活性炭受热后,活性炭吸附的溶剂挥发出来,溶剂经风机送入催化燃烧室燃烧,分解生成CO2和H2O等热空气,热空气一部分回到活性炭吸附箱继续给活性炭加热,另一部分排空,热空气内部循环多次活性炭即可得到再生。/ M) J/ f# o3 N& `2 I

" D8 N' v- [4 ]2 I' Y3、本工艺的主要特点
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(1)生产环境好,无污染。, N" j# x) ?  ]" S2 g: D+ t4 @8 s
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(2)工艺设备可靠性强,故障与维修量小,维修费用低,减少维修人员的工作量。
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5 X0 n) d+ v3 H4 E8 V" J(3)由于自动化程度比较高,操作人员少,劳动强度小。
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(4)能够充分回收余热、节能。
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+ a, o0 F2 V6 a; h(5)系统投资小,运行成本低。9 X  h" @1 Z* w
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4、有机废气处理工艺总图布置& Y$ l1 y1 q9 `+ M( C
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(1)初效干式过滤器:布置在厂房内。本方案选用1台DN1000初效干式过滤器;2 m+ V( y- L( ^7 z; {; y

9 [4 D/ ]" O. d9 n) `9 o+ v(2)活性炭吸附箱:布置在厂房内。本方案选用3台活性炭吸附箱,运行方式:2开1备;
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1 x! {+ W' U6 u- Q3 w(3)催化燃烧器:布置在厂房内。本方案选用1台2500Nm3/h催化燃烧器;
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(4)烟囱:在室外露天布置。烟囱设计直径DN1000,高度16米;3 y. U3 i* N! `. I

. h/ [3 L( x  }# C: |(5)主排风机:布置在厂房内。配置1台排风机。型号:4-72-9 右45°,流量35700Nm3/h,全压2914Pa,电机:45KW;
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(6)脱附风机:布置在厂房内。配置1台脱附风机。型号:6-35-4右0°,流量2314Nm3/h,全压2512Pa,电机:3KW;
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(7)补冷风机:布置在厂房内。配置1台补冷风机。型号:4-72-2.8右0°,流量1141Nm3/h,全压963Pa,电机:1.5KW;
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( _  J8 J4 M' v2 I9 {7 \& I( Z, [(8)有机废气的处理厂房应与其他生产厂房分开布置,其间距应符合现行国家标准《建筑设计防火防范》的有关规定;
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(9)有机废气的处理区内的消防车道,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定;& U2 p, h: H& b% H- X+ r* a

* n+ `3 p) i0 w' k(10)有机废气处理工艺总图布置,具体详见图4-1有机废气处理工艺总图。
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5 环保及安全
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(1)适用范围广。催化燃烧器几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气,采用吸附—催化燃烧器法的处理效果更好。3 r; j! D9 S# S$ g
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(2)处理效率高,无二次污染。用催化氧化法处理有机废气的净化率一般都在95%以上,最终产物为无害的 CO2 和 H2O,且由于燃烧温度低,能大量减少 NOx 的生成,因此不会造成二次污染。1 g6 S% f; x7 q1 H

! H3 g4 r- W+ v8 q(3)有机混合废气的处理由自动控制系统控制,操作工艺简单,启动、停炉简单,故障率低,运行周期性长,安全性好。
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