喷锡和烘干炉烟气治理工程.docx
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喷锡和烘干炉烟气治理工程
**
喷锡和烘干炉烟气治理工程
设
计
方
案
编制单位:
施工单位：
2013年09月
一、概况
**是专业生产线路板的公司，因生产过程中喷锡和烘干炉工序会产生一定的污染物，将会对操作人员健康和厂区及周边环境产生一定污染,为了减轻该废气对周边大气环境的影响和实现可持续发展的目标，受贵单位领导的委托，提供该废气的治理方案。
二、设计依据、原则、围
2.1设计原则
（1）严格执行有关环境保护的各项规定，确保处理后的废气指标达到及地方有关污染物排放标准。
（2）采取目前国成熟、实用的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求。
（3）在上述前提要求下，做到投资少、运行费用低。
（4）技术路线简单明了，操作管理方便。
（5）根据贵司地形地貌，因地制宜，在天台原有治理设施平台上建两座与周围建筑物相协调的废气处理设施。
2.2设计依据及标准
（1）《中华人民国环境保护法》
（2）《省建设项目环境保护管理条例》
（3）省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）
2.3设计围
本方案设计围为1套焊锡生产线和1条烘干炉和压板间生产线产生的烟气治理包括工艺、电气、自动控制及工程报价。
三、设计风量及达标烟尘浓度
3.1设计风量
根据我公司的设计经验和现场实际情况，现规划为2套净化装置，并且按照最大风量进行设计：
喷锡烟气装置：
设计风量Q=16000m3/h共1套；
烘干炉和压板间烟气装置：
设计风量Q=45000m3/h共1套；
3.2污染物浓度
根据实地考察及结合我司多年的设计经验综合而得：
表1烟气排放参数表
项目
污染物浓度
锡及其化合物
50mg/m3
烘干和压板间烟气VOCs
300mg/m3
3.3治理目标
根据甲方要求，排放废气须符合“省地方标准”《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）之二级标准排放的要求：
名称
最高允许
排放浓度
锡及其化合物
8.5mg/m3
VOCs
120mg/m3
3.4废气中污染物去除率分析
项目
处理前浓度
处理后浓度
去除率
锡及其化合物
50mg/Nm3
≤8.5mg/Nm3
≥83%
VOCs
300mg/Nm3
≤100mg/Nm3
≥67%
四、工艺流程及其原理说明
1、喷锡又称热平整平，是在铜表面上涂覆一层锡铅合金，防止铜面氧化进而为后续装配制程提供良好的焊接基地，在喷锡过程中会添加助焊剂，经过高温处理后，烟气中含有大量锡及其化合物和高温油，烟气颗粒物较小，一般水洗过滤不能解决烟气污染物，现我们采用比较成熟治理方法油烟净化器+活性炭吸附。
原有废气处理系统已安装静电机除油，含油烟经过油烟净化器进入高压静电场使气体离子化，强电场使微粒带电，成为带电微粒，离子撞击至收集电极板而立即被收集电极吸附，达到除油效果；除油后的烟气含有含锡化合物和异味，为了保证气体达标排放，我们把在静电机后端安装活性炭吸附器进行处理，为了保证安全，我们在油烟经电机前端安装防火阀；根据现场情况，已没有多余的位置可以安装离心风机和活性炭吸附器到楼面，我们根据现场设备布置，在新油烟静电机上端部分我们制作钢结构平台，把活性炭吸附器安装到钢结构平台上；由于原有风机风压不能满足新系统运营，需把原有风机拆除，更换新风机；我们把活性炭吸附器分为多层多级吸附，增大活性炭吸附面积并减少活性炭吸附塔系统阻力。
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。
就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力，正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的，活性炭种类一般分为废水专用和废气专用两种，根据实际情况，我们选取废气专业活性炭，废气专用活性炭又分为煤质、木质和椰壳等种类，由于椰壳活性炭吸附总孔容积高，吸附效果较其他种类好，我们选取椰壳活性炭作为吸附剂，吸附剂吸附饱和后定期更换活性炭并交有资质公司或再生利用。
工艺流程：
焊锡烟气
本处理工艺的主要特点表现在以下几个方面：
（1）系统投资少,占地面积小,运行费用低;
（2）系统处理效果明显;
（3）活性炭比表面积高达1000m2/g；
（4）操作管理方便，即使普通员工稍经培训就能上岗。
2、烘干炉烟气由于经过高温作用下，产品表面原有带有油分和其他有机物会挥发出来，经过热风排放出来，这部分烟气可以经过油烟净化器+活性炭吸附来处理达标。
含油烟气经过油烟净化器进入高压静电场使气体离子化，强电场使微粒带电，成为带电微粒，离子撞击至收集电极板而立即被收集电极吸附，达到除油效果；由于车间增加压板间废气处理系统，我们把车间废气用管道引至天面并安装新抽风机，抽风机出口接入活性炭吸附器，烘干炉烟气经过油烟经电机处理后和压板间废气进入活性炭吸附塔，两种废气各单独设置一台抽风机，由于烘干炉烟气原有风机风压不能满足新系统运营，需把原有风机拆除，更换新风机；两台风机共同进入活性炭吸附器前风机出口处分别安装单向阀，以防止只有一个车间工作时气体倒流至车间；为了保证安全，我们在油烟经电机前端安装防火阀；根据现场情况，已没有多余的位置可以安装离心风机和活性炭吸附器到楼面，我们根据现场设备布置，把原有活性炭吸附器拆除，安装新油烟经电机到原有活性炭吸附位置，在新油烟静电机上端部分我们制作钢结构平台，把活性炭吸附器和压板间废气离心风机安装到钢结构平台上；我们把活性炭吸附器分为多层多级吸附，增大活性炭吸附面积并减少活性炭吸附塔系统阻力。
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。
就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力，正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的，活性炭种类一般分为废水专用和废气专用两种，根据实际情况，我们选取废气专业活性炭，废气专用活性炭又分为煤质、木质和椰壳等种类，由于椰壳活性炭吸附总孔容积高，吸附效果较其他种类好，我们选取椰壳活性炭作为吸附剂，吸附剂吸附饱和后定期更换活性炭并交有资质公司或再生利用。
工艺流程：
烘干炉烟气
本处理工艺的主要特点表现在以下几个方面：
（1）系统投资少,占地面积小,运行费用低;
（2）系统处理效果明显;
（3）活性炭比表面积高达1300m2/g；
（4）操作管理方便，即使普通员工稍经培训就能上岗。
五、设备选型与说明
一、活性炭塔选择说明
废气中的有机物通常为C、H、O合成高分子物质，去除方法有氧化法及物理吸附法，通常有如下几种方法：
１．１焚烧法或直接燃烧法
当废气中含有足量可以燃烧的有机物，不需要外加燃料就能自动点火燃烧时，可采用此法，优点是设备简单，造价或运行费用低且防火安全难度较大。
贵司有机废气浓度较低，还不具备直接燃烧条件。
１．２催化燃烧
在较低温度下，利用催化剂的作用，促使有机物加速完全氧化，废气中的可燃气体在300摄氏度左右通过催化剂层时，被氧化成二氧化碳和水蒸气，放出热量，是当今最先进的一种处理方法，但由于该厂有机废气的温度不高，高温需要能量；同时，该废气浓度不适合进入催化燃烧装置处理，而且投资较大，操作管理繁琐，我院设计时没有采纳此方案。
１．３柴油吸收法
柴油对有机废气有较好的吸收效果，吸收后的柴油可作为燃料使用，回收其热值。
但也存在安全隐患，另外柴油使用一段时间后易氧化，降低吸收效果，这里也不作考虑。
１．４活性炭吸附法
该厂有机废气中所含废气的浓度不高，而含较低浓度的有机废气通常采用活性炭吸附法有很好的效果，常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、沸石等、从价格、吸附容量、稳定性、疏水性、回收再生等方面比较，活性炭比其它的吸附材料优越，当活性炭吸附材料吸附达到饱和以后，可以再更换到活性炭，把已经饱和的活性炭交给有资质的厂家再生利用，回收部分成本，降低该装置在运行中的处理费用。
综上所述，本工程采用活性炭吸附法最为合适。
活性炭通常有：
煤质、木碳、椰壳等材质，煤质活性碳因其密度较高，疏松孔隙较少，吸附效率偏低，吸附比表面积一般为300-800m2/g；对于贵司这样要求高的场合不适用；木碳材质活性炭吸附效率较高，比表面积也较大，一般为700-1500m2/g，但基体强度较低，适用寿命及造粒性能都不太好，会增加使用成本；只有椰壳活性炭具有强度高、造粒性能好、吸附比表面积大等优点，我们选用1300m2/g的比表面积。
活性炭的结构方式有：
散装、蜂窝及粒状，散装结构不利于装填，对工作环境不利；蜂窝状结构便于更换，但制作成本高；选用Φ4×13-20的粒状结构，制作成本相对较低，外加框式金属盒体，装填方便，所以，我们采用Φ4×13-20的粒状结构。
活性炭塔体要求风阻小、更换方便、制作成本低，使用寿命长、外形美观等特点，所以我们采用1.5-3mm厚进口304不锈钢制作卧式多级不锈钢塔，多级炭盒采用“抽屉”结构，很方便就可以抽出炭盒更换，同时采用多级“抽屉”，在中空层形成了紊流区，便于废气与活性炭最大面积接触，提高吸附效率；因抽屉的厚度不超过100mm，运行风阻较小，过流速度为0.51m/s，接触停留时间为：
0.4S，完全满足吸附要求。
二、风机选型说明
工厂通风风机通常有离心风机、柜式风机和轴流风机，柜式风机风量大、噪音小、风压较高、运行平稳，但结构体积较大，本工程受场地条件限制不能采用；轴流风机风量大、风压低、安装结构紧凑，因设备风阻不合适，本工程不采用；只有离心风机风量、风压、结构尺寸都满足要求，所以我们选择离心风机。
根据风机厂商提供的资料，我们选择4-72-6C型；
为了达到使用寿命及外形美观的要求，风机材质采用304不锈钢。
三、静电机选型说明
该工程处理烟气为喷锡烟主要是松香等多环芳烃类异味物质，油脂成份较重，在进入活性炭塔之前必需去除绝大部分油脂，以防堵塞活性炭吸附毛孔。
去除油脂的方法有：
吸附棉过滤、机械撇油、化学分解及电处理等方法，本工程油脂含量较高，极易堵塞吸附棉，更换会很频繁，给工人带来大的劳动强度，而且吸附后的棉会带来二次污染；机械撇油只适合于大的油滴，对气体中的油雾效果不好，对于“气溶胶”几乎没处理效果；化学分解成本太高，我们暂不采用。
电处理通常有油烟静电机、光触煤、UV光处理等，后两种办法都会成本高，而且仅使用于低浓度室净化，对甲醛类效果更佳，所以，我们采用油烟静电机。
根据需处理风量我们选用EA-1200型，为了使用安全，防止使用过程中着火的危险，我们在静电机进出口各安装防火阀，一但发生火情，防火阀会自动关闭，起到安全防火的作用。
六、配电及自动控制
６.1设计围
配电设计包括废气处理站的低压配电、自动控制、室照明及防雷接地系统。
６.2电源及用电负荷
废气处理站供电电源（由甲方接入），～380/220伏、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、VV2型，控制电缆选用KVV型、KVVP型，照明选用BVV型，敷设方式选用电缆沟与穿管暗敷相结合，室照明用难燃塑料线槽明敷。
６.4防雷接地
采用避雷带、避雷短针对建筑物作防雷保护。
利用天然接地体作为接地极，工作接地和保护接地共享一套接地极。
七、主要处理设备
1、油烟净化器
型号：
EA-1200
数量：
1台
处理风量：
Q=20000m3/h
功率：
0.12KW
外形尺寸：
1320х1500х1300
压损：
≤150Pa
材质：
碳钢
品牌:
速八
2、活性炭吸附器
1#型号：
XF-016
数量：
1台
处理风量：
Q=16000m3/h
滤速：
0.51m/s
压损：
≤800Pa
外形尺寸：
3800х1600х1800
材质：
1.5-3mmSUS304
钢构平台：
1个
品牌:
自制
2#型号：
XF-
数量：
1台
处理风量：
Q=45000m3/h
滤速：
0.95m/s
压损：
≤800Pa
外形尺寸：
5000х2400х2500
材质：
1.5-3mmSUS304
钢构平台：
1个
品牌:
自制
3、离心风机
1#型号：
4-72-6C
数量：
1台
流量：
Q=16000m3/h
风压：
2100Pa
电机功率：
15KW
品牌：
国通
2#型号：
4-72-8C
数量：
1台
流量：
Q=16000m3/h
风压：
1800Pa
电机功率：
22KW
品牌：
国通
八、工程设备概算
序号
品名
型号规格
数量
单价（元）
金额（元）
备注
1
活性炭吸附器
XF016
1台
自制
2
活性炭吸附器
XF045
1台
自制
3
离心风机
4-72-8C-22W
1台
国通
4
离心风机
4-72-6C-15W
2台
国通
5
油烟净化器
EA1200
1台
速八
6
大小头
600×600<1200×1400
2个
SUS304
7
风管
800×1000
5m
SUS304
8
风管
650×800
50m
SUS304
9
风管
Φ600
15m
SUS304
10
90度弯头
1项
SUS304
11
单向阀
650×750
1个
SUS304
12
单向阀
450×550
1个
SUS304
13
防火阀
600×600
2个
14
电缆线路
1项
民兴电缆50m
15
电路控制
1项
施耐德原件
16
支架和五金材料
1项
17
小计
18
安装人工
1项
19
税收8.13%
1项
20
注：
以上报价不含环保验收费用。
九、管理及劳动定员
9.1管理
废气处理站可作为贵司一个独立部门，可按处理指针及运行指针进行定额管理，设备维修由该公司工程部统一安排。
9.2劳动定员
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（本处理装置由于设计合理，只须兼职人员即可），如企业有条件亦可按以下人员进行编制：
管理人员（可兼职）1人
操作工人（可兼职）2人
总计：
3人
以上人员应为高中以上文化程度，并进行相关技术培训，经考核合格后才可上岗。
十、工期及施工规划、保修期
10.1施工规划
合同签定后由设计部派工程师进行实地考查，设计规划并提供详细的施工图和各种具体施工方案，经主任、总工审核签名通过后，加盖设计司印章，送交甲方审核，双方同意后方可开工，一切严格按图施工，工程部将派专人负责整个工程的生产安装和管理，亲临现场进行指导，解决实际问题，确保质量和工程顺利进行，我公司质检中心也将派人不定时检查产品和安装工艺，若有不合格将严令返工。
工程完工后，进行单个设备试运行，工艺调试，气体化验，期间甲方派员跟班学习。
10.2施工工期
1、喷锡烟气施工计划
（1）图纸设计：
10天
（2）设备加工制作：
10天
（3）现场安装：
20天
（4）调试：
2天
（5）图纸设计和设备加工可以同时制作，施工时间约32天
注：
施工过程中，先把现场钢构平台制作好，然后把活性吸附器安装于钢构平台上，等活性炭吸附器安装完成后，需停机2天时间更换风机和风管连接。
2、烘干炉和压板间烟气施工计划
（1）图纸设计：
10天
（2）设备加工制作：
10天
（3）现场安装：
25天
（4）调试：
2天
（5）图纸设计和设备加工可以同时制作，施工时间约37天
注：
施工过程中，先把现场钢构平台制作好，然后把活性吸附器和风机安装于钢构平台上，等活性炭吸附器安装完成后，需停机3天时间安装油烟静电机和风管连接。
10.3保修期
1、参照有关规定，机电设备免费保修1年，易损件保修半年。
2、工程保修期后可提供长期优惠的（成本价）维修服务。
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