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废气治理项目设计方案

XXX有限公司

酯化车间生产尾气处理项目

技术方案

工程编号：

XXX-201606

XXX有限公司

XXX

2016年6月

工艺方法选择8

电气控制11

控制柜描述11

十一、售后服务14

十二、供货范围清单14

十三、备品备件清单15

十四、工程报价16

十五、工程示例17

一、概论

项目概述

XXX有限公司位于福建中部，座落在沙县青州第一工业区，占地66000多平方米。

公司是主要产品为乙酸苯乙酯、乙酸松油酯、乙酸二氢松油酯、乙酸三环癸烯酯、乙酸苏合香酯、异长叶烷酮等用于调配日用香精、化妆品香精及制造香料的重要原料。

　　产品的合成在反应釜中进行，反应釜放空，放料过程有高浓度的气体排放，真空泵抽真空会有高浓度气体排放，另外分馏塔配套的分馏罐放料也会有高浓度气体排放，为了改善工厂工作环境，XXX有限公司委托XXX有限公司对气体进行处理。

设计依据

（1）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

（2）《环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置》（HJ/T386-2007）；

（3）《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（征求意见稿）；

（4）《环境保护产品技术要求工业废气吸收净化装置》（HJ/T387-2007）；

（5）《玻璃钢管和管件》（HG/T21633-1991）；

（6）《玻璃纤维增强塑料夹砂管》（GB/T21238-2007）；

（7）《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243—2002）；

（8）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019—2003）；

（9）《仪表配管、配线设计规定》（HG/T20512-2000）；

（10）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-2014）；

设计原则

本方案遵循的基本指导思想如下：

（1）严格执行国家及地方的环境保护法律法规；

（2）尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺，达到功能可靠、经济合理、管理方便的目的；

（3）处理工艺有针对性，根据企业的具体情况及发展规划，有针对性地提出综合处理技术路线，分析其达标排放的可行性，减轻对大气环境的影响；

（4）工艺设计应根据企业的具体情况及发展规划，结合现场调研，提出综合处理技术路线，确保达到环保要求。

工程范围

（1）卖方负责尾气吸附装置及相关管路的设计、制造、安装、调试等；

（2）卖方负责对吸附设备操作人员的培训；

（3）买方负责项目配套的公用工程，包括电源、水蒸气、循环冷却水或仪表空气等；

（4）少量废水和蒸汽冷凝水就近排放到污水管网。

二．设计工况

根据买方提供的设计资料以及现场的勘察，废气产生源为车间反应釜放空、放料废气，真空泵排空废气，分馏罐放料废气。

具体排放点位见下表:

表2-1排放源统计一览表

序号

设备位号/位置名称

排放口大小

数量

备注

1

1吨反应釜放空

DN100

1

4台反应釜放空管并入一个分离罐，统一从分离罐上部放空口排出

2

1吨反应釜放空

1

3

1吨反应釜放空

1

4

1吨反应釜放空

1

5

2吨反应釜放空

DN100

1

6

1吨反应釜放料

DN40

1

7

1吨反应釜放料

DN40

1

8

1吨反应釜放料

DN40

1

9

1吨反应釜放料

DN40

1

10

2吨反应釜放料

DN40

1

11

2吨反应釜放料

DN40

1

12

2吨反应釜放料

DN40

1

13

2吨反应釜放料

DN40

1

14

真空泵放空

DN100

1

15

真空泵放空

DN100

1

16

真空泵放空

DN100

1

17

真空泵放空

DN100

1

18

真空泵放空

DN100

1

19

分馏罐放料口

12

由于放料口空间位置狭窄，考虑布置几台大口径吸风罩收集，不对每个放料口分别收集

三、尾气收集系统设计

风量估算

根据集气方式，吸风速度，吸风罩距离排放源的距离进行风量估算，风量统计如下：

表2-1排放源统计一览表

序号

设备位号/位置名称

吸风罩

吸风罩尺寸

风量m3/h

备注

1

1吨反应釜放空

DN100

DN200

160

4台反应釜放空管并入一个分离罐，统一从分离罐上部放空口排出

2

1吨反应釜放空

3

1吨反应釜放空

4

1吨反应釜放空

5

2吨反应釜放空

DN100

DN200

310

6

1吨反应釜放料

DN40

DN100

180

7

1吨反应釜放料

DN40

DN100

180

8

1吨反应釜放料

DN40

DN100

180

9

1吨反应釜放料

DN40

DN100

180

10

2吨反应釜放料

DN40

DN100

180

11

2吨反应釜放料

DN40

DN100

180

12

2吨反应釜放料

DN40

DN100

180

13

2吨反应釜放料

DN40

DN100

180

14

真空泵放空

DN100

DN200

160

15

真空泵放空

DN100

DN200

160

16

真空泵放空

DN100

DN200

160

17

真空泵放空

DN100

DN200

160

18

真空泵放空

DN100

DN200

160

19

分馏罐放料口

DN400

310

3台分馏罐一组进行收集

20

分馏罐放料口

DN400

310

3台分馏罐一组进行收集

21

分馏罐放料口

DN400

310

3台分馏罐一组进行收集

22

分馏罐放料口

DN400

310

3台分馏罐一组进行收集

23

风量合计

3950

估算风量3950m3/h，则设计风量取4000m3/h。

收集管网设计

（1）反应釜排放尾气收集管网设计。

共有8台反应釜，其中4台反应釜的放空尾气汇总到1台分离罐气液分离后从分离罐的排放口排放，另外1台反应釜放空尾气经过玻璃钢冷凝器冷凝后排放，8台反应釜放料时也会排放尾气，需要对所有排放点进行尾气收集，具体收集管网设计见图1：

图1反应釜排放尾气收集管网设计图

（2）分馏罐排放尾气收集管网设计。

共有12台分馏罐，放料口有废气排放，需要做收集，由于每台罐的放料口相距较近，因此考虑每3台分离罐一组进行收集，通过旋转法兰调节吸风口的位置，保证收集效果，具体收集管网设计见图2：

图2分馏罐排放尾气收集管网设计图

（3）真空机组放空尾气收集管网设计。

共有5台真空机组，放空口DN100，具体收集管网设计见图3：

图3真空机组放空尾气收集管网设计图

所有单元收集管网汇总，一起进入处理装置处理。

管网阻力计算

管路阻力按最不利收集的管路计算，最不利收集管路一般是从排放点位到处理系统的最长一段管路。

管路阻力包含沿程阻力和局部阻力，根据经验公式估算，因此本项目管路阻力大约600Pa。

四、废气处理系统设计

工艺方法选择

目前用于有机废气处理的常规方法很多，如吸收法、吸附法、光催化氧化、低温等离子体法、生物法等。

（1）吸收法。

吸收法处理臭气的原理是吸收剂与废气逆向接触，废气中易溶组分经过气液传质转移到液相，从而从气相中去除。

该工艺方法操作简单，适用于酸性气体，易溶性气体的处理。

但处理效果有限，会形成二次污染，一般作为预处理工艺，与其他工艺联用。

（2）吸附法。

吸附法处理有机废气的原理是有机废气与吸附剂接触，废气分子被吸附在孔道中，形成最初分子层，在范德华力作用下，废气分子不断被吸附，从而从气相中去除，气体得到净化排放。

吸附法工艺开发很早，目前已经非常成熟。

随着吸附材料的不断开发，吸附法工艺处理效果不断提高，可处理的气体范围不断扩大，成为国内主流处理方法之一。

（3）光催化氧化法。

光催化氧化法工艺原理是在高能量的紫外光照射下，催化剂的表面会形成大量的高能活性氧自由基，高能活性氧自由基和氧气接触会形成臭氧。

当有机废气进入处理区，高能活性氧自由基的能量将废气分子健打断，形成无臭味的小分子化合物，同时臭氧也能将臭气分子氧化形成无害的化合物。

光催化氧化法适用于低浓度有机废气处理，处理效率较高，工艺设备简单，操作维修方便，能耗低，不会形成二次污染。

（4）低温等离子体法。

低温等离子体法利用高压双介质电晕放电，将空气中的分子电离，形成高能活性粒子，高能活性粒子与空气中的氧气结合形成臭氧。

当废气进入处理区，在高能粒子和臭氧的共同作用下，废气分解氧化形成无害的化合物。

低温等离子体法适用于低浓度的有机废气处理。

（5）生物法。

生物法原理是有机废气进入处理区，与挂膜的生物填料接触，有机废气中的组分不断被吸收，吸附，降解，从而得到净化。

生物法工艺简单，操作简单，适用于低浓度有机废气处理。

存在二次污染的问题。

因此，根据本项目的尾气参数，本项目采用吸收+吸附组合处理工艺。

设计思路

本项目设计思路如下：

（1）客户提供的设计参数（处理介质的风量、浓度、压力和温度等）和客户提出的要求；

（2）废气先经过碱洗喷淋，再进行吸附处理排放；

（3）吸附剂采用活性碳颗粒；

（4）其他与本项目设计有关的资料文件等。

工艺设计与选型

设计风量4000m3/h，主要设备设计选型如下：

（1）喷淋塔：

设计风量4000m3/h。

设计风速1?

2m/s,根据计算选用?

1200?

4500mm喷淋塔，玻璃钢材质，系统阻力不大于500Pa,配1台耐酸碱腐蚀卧式泵。

流量400L/min,扬程15m，功率。

（2）吸附器：

设计风量4000m3/h。

设计风速?

s,根据计算选用?

1900?

2200吸附器，装碳量1吨。

系统阻力不大于2100Pa,设置2台吸附器，一台吸附，一台再生。

材质：

碳钢；

（3）吸附剂采用活性碳颗粒，主要参数如下：

比表面积：

≥1000m2/g

平均粒径：

4mm

强度：

≥90%

水分含量：

≤5%

堆积密度：

460g/L

（4）吸附风机：

用于系统引风，设置1台吸附风机。

风量4000m3/h，全压3000Pa，材质：

玻璃钢；

（5）冷却风机：

用于吸附剂的冷却干燥。

设置1台冷却风机，风量3000m3/h，全压1500Pa，3kw，材质：

碳钢；

处理工艺流程

处理工艺流程图

处理工艺流程描述

废气经过收集后进入吸附器进行吸附。

吸附处理工艺由4个主要工艺步骤组成：

吸附、蒸汽脱附、降温干燥及冷凝计量。

吸附

废气经过碱液喷淋后进入吸附器内，废气中的易被吸附组分经过活性碳层时不断被捕集吸附，废气得到净化后排放。

⑵蒸汽脱附

当吸附器内活性碳颗粒吸附饱和后，打开蒸汽阀，蒸汽与吸附气流反方向吹扫，在热量和吹扫作用下，吸附在碳颗粒层上的溶剂脱附下来，含有水蒸气和有机溶剂蒸汽的混合气体，进入冷凝器冷凝液化。

降温干燥

脱附完成后，吸附器内炭纤维层上的温度仍很高、湿度仍很大，不利于吸附操作，所以要用足够的新鲜冷空气对其进行吹扫，达到对吸附剂降温和干燥的目的。

干燥风机启动，新鲜空气经过滤后加压，经过干燥风进气阀进入吸附器，穿过床层，再经过洁净排放阀排空。

冷凝计量

冷凝计量系统由冷凝器、深冷器、计量槽等组成。

脱附后的混合汽进入冷凝器冷凝成混合液，同时吸附器排液进入深冷器冷却，两股冷凝液进入集液槽。

工艺特点

（1）处理效率高。

本项目吸附剂采用较大比表面积和较大CCl4吸附值的吸附材料，同时控制废气与吸附材料接触的时间，使处理效率达到90%以上。

（2）技术成熟，稳定可靠。

（3）自动化控制，实现无人值守

（4）装置操作简单，维修方便

五、电气及自动控制

电气设计原则

可靠性：

自动化控制系统的设计必须保证设备运行的可靠性，因此除了我们规范化的设计外，电器元件采用西门子或同档次的知名品牌。

成熟技术：

自动化技术采用成熟的PLC技术实现控制功能，满足所有设备的手动/自动/远程通讯功能。

技术经济性：

本控制系统操作简单、维护方便，可实现无人值守。

标准规范化：

系统的设计按标准化电气设计标准设计。

可扩展性：

为方便用户日后增加功能，本系统具备扩展功能。

配电说明

本项目电气系统范围为尾气处理系统内全部供配电，包括380/220V低压配电系统，所有用电设备的供电及控制。

电气控制

选用施耐德或西门子PLC控制系统，气动阀门控制单元，确保设备安全可靠运行。

工艺设备可采用手动控制和PLC自动控制；在柜体面板设有开、停机按钮、急停按钮；运行、停机及故障指示灯、手动－自动控制选择开关等；设置温度报警联锁程序，保证系统安全。

控制柜描述

（1）电控柜外壳采用304制造，采用防爆设计，防护等级IP55，PLC控制系统能满足设备手动/自动切换并且能与客户的中控系统兼容；箱内主要电气元件和电缆线排列清楚，防短路。

（2）控制箱的工作电源：

AC380/220V（三相四线）/50Hz。

（3）控制箱接受电源侧设总空气开关，总空气开关有短路及过载保护，对各机械设备配电用的空气开关有短路及过载保护，并设热保护组件用于电机的过载保护。

（4）控制箱箱面应设开--停按钮，自动--手动转换开关，紧急停车按钮，单项设备的开、停。

六、公用工程及安装要求

公用工程消耗

（1）电力及消耗

系统380V/220V，50HZ，三相五线制

控制电源：

AC220V50Hz单相；

（2）蒸汽及消耗

低压蒸汽压力：

:

≤P≤，

（3）循环冷却水及消耗

循环冷却水温度≤32/37℃，压力≥；

冷却水用量:

60m3/h；

（4）压缩空气及消耗

压缩空气压力要求：

≥P≥；

安装要求（按图纸确定）

检修距离：

设备四周1米。

设备基础：

砼，基础水平误差不超过3mm/m2

吸附系统占地面积：

10m×8m；

具体安装要求按设备总装图确定。

七、经济分析

成本与回收估算如下表：

一、运行成本分析

分项

小时消耗

年工作小时

年消耗

单价（元）

年消耗成本（万元）

备注

电

10KW

8000

8万KW*h

1

8

装机容量17KW

仪表气

8立方

8000

万立方

1

水蒸气

吨

8000

400吨

200

8

总计

八、制造周期

合同签订之后起，整个制作周期为70日历日，具体的时间计划如下：

时间

工序

1周

2周

3周

4周

5周

6周

7周

8周

9周

10周

11周

工艺设计

采购

设备制作

电气设计

过程检测，调试

九、安装、调试和验收

设备出厂前双方确认完成后发货，货到现场后，公司安排专业的项目施工队伍进行现场指导安装，电缆铺设，管道焊接。

确认安装完成及准备调试所需条件，进行设备单调、联动调试和进气试运行，待系统稳定运行48小时后可进行验收工作；

外观验收：

设备制造完成，由卖方书面通知买方在三个工作日内到卖方工厂进行外观验收；

性能验收：

安装调试平稳后，连续开车72小时，每8小时取样一次，以标准的测试和记录方式，连续测试和记录运行参数。

如所有指标达到或超过规定数据，则考核试验通过，双方确认签字盖章验收。

十、技术资料

工程签订合同到施工完工期间，分别向买方提供技术文件包括如下：

?

施工图，基础条件图，设备接口图，电气原理图，端子图等

?

产品样本、使用说明书和技术资料

?

供货范围清单

?

安装手册、开停车、操作、维护手册

?

出厂合格证及质量证明书

?

其它必要说明、检测报告及质量证明等

?

推荐用于2年操作的备件清单

十一、售后服务

1、工程保固期为一年，负责工程保固。

2、保固期内，接到处理故障通知后，24小时内回复处理意见，必要时派人迅速到达现场；对保固设备免费提供备品、备件。

3、系统运行验收后，派员定期跟踪指导一个月，发现问题及时处理。

4、调试期即开始培训操作工及维修人员直至考核合格。

5、协助编制操作管理及维修等规程。

6、根据现场运行情况，提供技术服务并根据系统运行情况提出维护、整改意见。

十二、供货范围清单

分项单元

型号规格

材质

数量

单位

备注

……………

十三、备品备件清单

序号

名称

规格型号

数量

备注

1

2

3

………

十四、工程报价

分项单元

型号规格

材质

数量

单位

…………

运输保险

1

项

安装、调试、培训

1

项

设计费

1

项

管理费及税费

1

项

工程总价

人民币小写：

人民币大写：

备注：

1、以上报价有效期1个月；

2、报价含税含运费；

3、供货期70天；

4、付款方式：

合同签订后先预付总价的30%，提货阶段付总价的50%，安装完成付总价的15%，预留质保金5%。

十五、工程示例

图片

项目名称

炭颗粒吸附装置

炭颗粒吸附装置

沧州大化炭颗粒吸附装置

炭颗粒吸附装置