沥青烟气治理工程设计说明书Word格式.docx
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6）因地制宜，建筑物占地面积小，布局合理、美观。
7）噪声低，气味少，无二次污染。
8）主体构造物结构、设备、电气质量可靠。
2.2设计依据
1）《中华人民共和国环境保护法》
2）《大气污染物排放限值》DB44/27-2001
3）《中华人民共和国大气污染防治法》
4）《供配电系统设计规范》GB50052-95
5）《低压配电设计规范》GB50054-95
6）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
7）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
8）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
9）业主提供的有关资料
2.3设计范围
本设计范围包括2个生产车间工作时产生的烟气的处理范围内的工艺、设备、电气及自控等所有内容，从生产车间收集烟气的集气罩开始至治理设备处理后排放烟囱止。
建设方负责接电、接气到指定位置。
1）对烟气处理工艺进行优化组合和经济技术比较：
确定经济、可行、合理的工艺技术方案。
2）对推荐方案进行工艺、建筑、结构、电气、机械和自控等分析评价，提出处理站定员、节能等方面说明。
3）对工程进行可行性分析并作出结论和建议。
4）建设方必须将本工程的烟气处理设施所需的地坪平整、电缆、自来水管、压缩气管引入烟气处理站界区。
3.设计风量、原始浓度及治理目标
3.1设计风量
该项目烟气主要来源于沥青搅拌釜工作时产生的沥青烟气，搅拌车间配备搅拌釜13台、冷却釜2台以及沥青改性生产线2条。
每台搅拌釜分别设1个排烟口，在排烟口装入排烟管，每台搅拌釜设计排风量为450m3/h，共6750m3/h；
根据客户的要求和提供的资料，并参考旧厂的排烟量，本方案拟设计该大集烟罩的处理烟量为5500m3/h，另外两个小集烟罩的处理烟气量为2000m3/h。
本系统总共需要处理的烟气量为：
16250m3/h。
，考虑工程余量20%，因此，总的风量确定为19500m3/h。
3.2原始浓度
根据企业所提供的环评资料，确定烟气的原始浓度：
沥青烟
≤587mg/Nm3
苯乙烯
≤38.4mg/m3
涂料粉尘
≤8000mg/Nm3
非甲烷总烃
≤646.2mg/Nm3
苯并芘
≤4.81×
10-3mg/Nm3
3.3排放浓度
烟气经烟气治理设备处理后，：
≤30mg/Nm3
≤20mg/m3
≤120mg/Nm3
≤120mg/Nm3
≤0.3×
4.工艺设计
4.1工艺路线分析
该项目的沥青烟气主要来自于生产车间沥青加热搅拌釜中产生的烟气，烟气含有的污染物为：
沥青烟、苯并芘及苯类有毒有机物。
此类有机烟气的处理工艺主要有燃烧法、吸收法、冷凝法、吸附法等几种方法，综合比较几种工艺的去除效果、适用范围、运行、造价等因素。
针对该项目烟气特点，本公司选用工艺为：
管道喷淋+水洗涤除尘+静电吸附+活性炭吸附。
工艺原理图
4.1.1烟气收集
1）室内烟气罩收集原理示意图（红色为改造部分）：
2）室内浸油池、涂油池、撒砂部位各安装两根250直径的排烟管。
撒砂部分应做烟罩封堵。
管路尽量安装在低位。
主管路内增设水喷淋系统。
3）配料系统烟气收集原理示意图：
配料罐产品的烟气量和浓度较大，同时还有添加粉料时产生的部分粉尘，经过一段时间的工作会出现管路沉积现象，因此配料罐和主管路连接时要留出清理的空间和清扫孔。
同时加装烟气浓度调节阀用以降低烟气的浓度增加流速，防止管路沉积堵塞，如图所示：
4.1.2管道喷淋
沥青加热搅拌釜中产生的烟气含有大量添加的粉尘，该类烟气的混合物（沥青、粉尘、油烟）在管道的排风当中会出现管道粘附的情况，高温情况下，容易出现火情。
为防止这类情况，在管道内设计喷淋系统，有效降低管内的温度，免出现火情。
但需要提出的一点是，沥青在温度＜50℃以下，容易凝结成块，因此，必须做好对管道的清洁措施，以防沥青积聚妨碍正常的排烟。
主管路的设计：
如图所示，为便于安装和拆卸，主管路每个单元均应用法兰连接，为便于洗涤物的排放主管路的坡度应≥5%（配料系统主管路的坡度应大于8%），螺旋喷头安装在单元的进气口处，喷淋方向为侧下方。
主管路的转弯及最低点处应留有排污装置。
4.1.3洗涤塔洗涤
经过管道喷淋出来的烟尘依然含有大量的水汽，同时，由于管道内风速过快，对了烟气的去除效果有限，烟气须进一步经过洗涤塔洗涤吸附。
在圆形管状洗涤塔中，经加速的含尘烟气以从洗涤塔下端进入，与塔内上端喷淋下流的不稳定循环水相碰，烟气高速旋切下流循环水，循环水被切碎，气液相互持续碰撞旋切，液粒被粉碎得愈来愈细，气液充分混合，形成一层稳定的气液悬浮液层。
在气液掺混过程中，气液悬浮液层逐渐增厚，当上流的气动托力与气液悬浮液重力平衡后，最早形成的气液悬浮液将被新形成的气液悬浮液取代。
循环水带着被捕集的烟气粉尘无断续流经均填料层气室直至回到循环水罐，在气液悬浮室内，只要有足够的处理气流量，总将保持一相对稳定的气液悬浮液层。
含尘烟气在气液悬浮室内参与了风能过程，烟气中的尘与气液悬浮液层中的循环液微细液粒接触，由于在气液悬浮液中，液粒的比表面积比起水膜除尘、喷淋除尘方式中液滴要大数倍至数十倍，因而，单位液量捕集粉尘的效率显著增大。
4.1.4脱油塔吸附脱油
脱油塔吸附主要是利用阴极在高压电场中发射出来的电子，以及由电子碰撞空气分子而产生的负离子来捕捉烟气颗粒，使颗粒带电，再利用电场的作用，使带电颗粒被阳极所吸附，以达到除烟的目的。
由于电子的直径非常小，其粒径比油烟颗粒的粒径要小很多数量级。
而且电场中电子的密度很高（可达至到1亿/cm3的数量级），可以说无所不在。
处在电场中的烟气颗粒很容易被电子捕捉。
烟气颗粒在电场中的荷电是遵循一定机理的必然现象，而不是简单的偶尔碰撞引起的。
从理论上分析：
包括电场荷电和扩散荷电。
电场荷电是由于烟气颗粒的相对介电常数大于1，在电场中烟气颗粒周围的电力线发生变化，使电力线与颗粒表面相交。
沿着电力线运动的离子必然与颗粒碰撞并将电荷传给颗粒；
扩散荷电是离子在空气中因热运动而扩散，当接近尘粒时产生电像力互相吸引而荷电。
电场的设计使烟气颗粒的运动速度较低，一般在零点几秒内便能使烟气颗粒荷上足够的电荷，带电颗粒在电场中会受到电场力（库仑力）的作用，其结果是烟气颗粒被吸附到阳极上。
因此除油烟率非常高，而且特别适用于捕捉粒径较小和重量较轻的油烟颗粒。
本工艺中可以扑集0.01μm以上的微尘粒子和气凝胶例子（焦油颗粒）及大有机分子。
脱油塔装置系统结构图如下
4.1.5电化学异味净化——采用电晕放电和催化氧化的方法产生高浓度等离子体。
等离子体是一种聚集态物质，借助等离子体中的离子与物体的凝并作用，可以对小至亚微米级的细微烟雾颗粒物进行有效的收集，其所拥有的高能电子同烟气中的分子碰撞时会发生一系列基元物化反应，并在反应过程中产生多种活性自由基和生态氧，生态氧能迅速将烟雾分子异味气体分解或氧化为低分子无害物质（如H20、CO2）。
4.1.6油水分离器
环保装置的技术特点
1、该环保系统是采用国内外最先进的烟气净化技术，利用磁控复合恒流脉冲脱油装置、电化学催化净化及协同氧降解技术，使有害的沥青烟气最终被吸附扑捉净化，该系统不采用活性炭吸附装置，避免了失效活性炭的二次处理所造成的污染。
2、脱附净化过程封闭循环，与回收类有机废气净化装置相比，无须配备压缩空气等附加能源，运行过程不产生二次污染，设备投资及运行费用低；
3、采用优质贵金属钯、铂载在陶瓷上作催化剂，催化剂寿命长，能耗低。
4.2设计参数及运行说明
4.2.1管道喷淋
管道喷淋水泵，设计的喷淋水用量约为5～8m³
/h，喷淋用水由洗涤塔循环水泵供给，循环水排至油水分离罐循环使用，不外排，定期补充，无废水排放。
4.2.2洗涤塔洗涤
洗涤塔循环水量：
27～30m³
/h，循环水排至油水分离罐循环使用，不外排，定期补充，无废水排放。
洗涤吸附效果可达85%以上。
4.2.3脱油塔吸附
脱油塔的截面积为：
6.87㎡
根据公式：
v=Q/A*3600
上式中：
v-过风速度（m/s），Q-风量（m³
/h），A-过风截面积（㎡）
可得出：
v=18000m³
/h÷
6.87÷
3600=0.73m/s
其除油效果可达98%以上。
4.3工艺流程框图
4.4净化工艺流程说明
由于风机的抽吸作用以及反应釜中沥青烟气的热膨胀作用，在收集罩和管道内形成负压，烟气通过管道首先进入集气室中，其能使到集气缓冲作用，有效将大部分沥青烟尘集中在里面，一部分烟尘粘附在集烟室中，降低烟尘粘附在管道，方便以后操作人员清洗。
从集烟室出来的烟尘依然含有大量的粉尘，而且，管道在高温的情况下，容易出现火情。
管道内设计管道喷淋，此设计有效降低管内的温度，以免出现着火情况。
为便于管道内的油水混合物排走，主管路的坡度应≥5%，螺旋喷头设计的喷淋方向为顺风向，主要考虑降低管道风阻以及防止喷头粘结大量的污垢，导致喷头堵塞。
主管路的转弯及最低点处应留有排污装置（管道喷淋示意图请详看方案图纸）。
管道中无法拦截的粉尘颗粒，须经过洗涤塔洗涤，利用弱碱性液体的洗涤对粉尘的捕获粘附，将绝大部分粉尘以及一部分烟尘中的油性物质收集下来。
洗涤产生的含油废水利用油水分离罐分离做循环使用。
温度较高的烟气（约100℃）经过洗涤之后，通过脱油塔，在静电电场中通过使油烟颗粒荷上足够的电荷，在电场中受到电场力（库仑力）的作用，去除沥青烟中剩余部分的烟气粉尘以及油类物质。
经过洗涤、脱油吸附过后，已将烟气中的粉尘和沥青颗粒收集下来了，对于烟气中含有的挥发性有机物，则采用电化学催化净化，将烟雾分子异味气体分解或氧化为低分子无害物质（如H20、CO2），通过排入烟囱进行高空排放。
4.5工艺特点
1）工艺流程简单、操作简便、处理效果好；
2）占地面积小、基建投资不高，运行费用低；
3）机械设备少、维修方便、操作管理简单；
4）自动化性能较高，设备运行稳定。
4.6电化学催化剂补充周期
电化学催化剂（无污染和毒性）使用一段时间会消耗，须定期或随时补充（厂家出厂时配备10kg），正常运行每年补充量约为10kg。
4.7风阻核算
为保证设备正常运行，设备及管道压降和须小于风机风全压。
洗涤塔压降取800Pa，脱油塔压降取600Pa，管路压降取1500Pa。
计算该系统的风阻：
P设备1=P洗涤塔+P脱油塔+P管路=800+600+1500=2900Pa
本工程现选3台风机，设备正压为风机最大风压，风机的最大风压力为：
3500Pa。
设备风压总计：
P1=P风机1-P设备1=3500-2900=600Pa
根据压力平衡原理，烟气治理设施内部呈现负压，使烟气形成有向运动，600Pa>
0符合要求。
5.主要设备选型
5.1洗涤塔
型号：
PP-15000m³
/h
规格：
Φ1500*5000（H）mm
风阻：
800Pa
材质：
PP
5.2脱油塔
127/30000-FH
φ3.5×
13.05m
600Pa
A3
5.3电化学净化器
DHX-60
1.2×
1.0×
1.8m
功率：
2.8KW
不锈钢
5.4主管路
0.6×
0.6
201不锈钢
5.5离心风机
9-19NO8C
风量：
3300-7200m3/h
风压：
3200-3600Pa
15kW
玻璃钢
数量：
3台
5.6管道喷淋水泵
GW65-25-15-2.2
流量：
25m3/h
扬程：
15m
2.2kW
5.7风机配件
1套
5.8烟囱
ø
625mm×
21m
5.9五金配件
1批
5.10配电系统
1宗
5.11监测平台
1个
6.电气及自控系统设计
6.1设计范围
包括烟气处理站界区内的低压配电、自动控制系统。
6.2电源及用电负荷
烟气处理站设一路供电电源，由甲方提供：
380/220V，50Hz，配电系统采用三相五线制、单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。
6.3电缆及敷设
电力电缆选用VV型及VV22型，控制电缆选用KVV型及KVVP型，敷设方式采用室外电线槽。
外部进线电缆接至我司的电柜中。
6.4防雷接地
采用避雷带、避雷短针对建筑物作防雷保护。
利用天然接地体加上人工接地极作为接地极，工作接地及保护接地共用一套接地极。
6.5控制设计
为手动控制+PLC自动控制。
7.人员编制及运行费用
7.1烟气处理站人员编制
参照建设部《城市建设各行业编制定员试行标准》,并结合本项目的具体情况,烟气处理站主要人员编制如下：
技术操作员1人
烟气站操作技术员要求对烟气工艺比较熟悉，操作技术员应为初中以上文化程度,并进行相关技术培训,经考核合格方可上岗。
每班1人（可兼职），维修人员由厂内机修兼任。
7.2每套运行耗电
序号
运行设备
额定功率
数量
运行时间
运行功率
1
离心风机
15kW
8h/天
360
2
脱油塔
20kW
1台
160
3
循环水泵
52.8
4
电化学净化器
2.8kW
22.4
合计
595.2kW
7.3每套设备运行费用
每度电计：
1.0元，每天耗电费用：
595.2×
0.7=416.6元/天
8.技术服务及保证
8.1保质期
设备的保质期为1年（设备安装调试完交由建设方运行始计）。
在保质期内，若设备在正常运行下损坏，供方负责维修或更换。
8.2技术文件的提供
（1）提交资料
a、设计方案
b、工艺流程图
c、平面布置图
d、报价表
e、设备运行操作规程
f、设备运行维护说明书
以上文件设备调试前交付，数量为一式一份。
8.3与有关方面的联系配合工作
包括与工艺、土建、给排水、暖通、电气和仪表控制等专业的联系配合。
控制盘与其他控制盘的协调，管道、电气等的接口资料。
供方负责范围：
①设计、施工、制造、包装、运输、安装、调试，全部工程范围起点为车间排风机管道的建设起，终点为烟囱排放口。
需方负责范围：
提供进线电缆至电控室。
8.4技术服务与培训
（1）佛山市顺德区景源环保工程有限公司向项目单位派遣技术人员到现场参与开箱验货，并负责设备安装及调试、启动。
（2）我公司负责对现场运行人员进行专业培训,由我方技术人员详细讲解系统的基本原理、设计图纸、工艺流程、操作过程、保养规定、设备性能分析、一般故障排除等内容。
（3）供方将终身提供优惠价格的零配件和免费的技术指导。
8.5考核与验收
在设备安装完毕、调试合格后由双方组织设备验收。
8.6工程进度安排
整个施工过程需45个工作日。
设计：
5天，设备制造：
20天，设备安装：
20天，设备调试：
5天。
8.7实施过程
（1）本公司可为业主出具相应的技术资料，协助办理相关的手续。
（2）本公司可以指导业主进行土建施工和提供相应的技术支持。
8.8售后服务：
为保证质量及售后服务，本公司愿作出如下承诺：
（1）采用国内成熟工艺，工艺布置合理，系统设计符合国家相关法规和工程标准；
（2）在保证质量的条件下，控制工程投资最低，占地面积最小
（3）选用设备运行可靠、操作简单，外购件及电控组件采用国标产品。
（4）工程施工全过程派人在现场配合；
（5）甲方对工程提出的问题和建议，在不超过48小时内组织有关人员研究解决并给予答复；
（6）负责免费培训甲方生产技术的工程人员和操作人员直至掌握全部技术及操作。
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