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vocs处理设计及方案

有限公司

VOC废气治理项目

技

术

方

案

有限公司

二○一七年一月

技术方案及说明

1设计基础资料

1.1　臭气处理指标

1.1.1废气来源与废气成份

共有三个主要生产车间，每个车间3根30m高排气筒，引风机风量9.6万/台，废气的主要来源为生产车间主要废气成分为苯乙烯、二甲苯、苯酚、醋酸乙酯，DMF,丁酮，甲醇，三乙胺，乙酸乙酯，叔丁醇，对甲苯磺酸，异丙醇等。

现场存在问题：

1）目前气体排放未做净化处理；

2）未按环保要求做到无毒无异味排放，车间内外仍有很大异味；

3）严重危害了工厂内部及周边生活环境。

1.1.2臭气处理标准

臭气处理后尾气达到国家《大气污染物排放标准》（GB14554－96）《恶臭污染物排放标准》（GB14554－93）的15米排气筒的排放标准值。

具体见下表，排气筒留有气体检测口。

臭气处理后恶臭污染物排放标准值。

针对该项目排放的废气特性，对废气处理工艺、设备选型等进行多方面比较，采用技术先进、处理效果好、运行稳定、投资省、运行成本相对低的工艺，同时使工程获得最佳的环境效益、社会效益和经济效益，力求满足项目业主的要求。

本工程主要目标为改善排风空气净化，控制排放气体的浓度，排放废气未经处理未达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）的二级标准执行。

根据我方完成同类工程的监测内容，主要监测指标《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2新污染源大气污染物排放限值所示：

污染物

最高允许排放浓度（mg/m3）

最高允许排放速率（kg/h）

无组织排放监控浓度限值

排气筒（m）

一级

二级

三级

监控点

浓度（mg/m3）

非甲烷总烃

190

5.1

8.6

100

7.8

120

170

周界外浓度最高点

1）感知臭味的强度（感觉量）与臭味的成分浓度（刺激量）的关系如下：

依Weber，

Fechner为：

I=KlogC+a

Stevens为I=KCN

式中，I为臭气强度，C为成分浓度

2）臭气防治法所谓的臭气强度，以快、慢表示。

（如表-1，表-2，表-3所示）。

表19阶段快、慢表示法表26阶段臭气强度表示法

无臭

勉强可感觉的臭气

（检知阀值浓度）

可分辨出气味的弱臭气

（认知阀值浓度）

容易感觉的臭气

强臭气

强烈臭气

极快

非常快

快

稍快

不快也不慢

-1

稍慢

-2

慢

-3

极慢

-4

非常慢

河北污染企业排放标准按《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB13/2322-2016）和《恶臭污染物排放标准》（DB12/059-95）规定，本项目采用的排放标准如下表：

序号

项目

排放标准（排气筒高度15m）

排放量（kg/h）

排放浓度（mg/m3）

VOCs（河北）

＜2.0

＜80

臭气浓度（国标）

＜1500（无量纲）

臭气浓度（企标）

＜1000（无量纲）

1.2项目设计原则：

①严格执行国家有关环境保护的各项措施，确保各项废气指标能够达到国家排放标准；

②采取成熟、安全、可靠的工艺和设备，确保设备运行稳定；

③整个设施布局合理，流程简单，尽量控制工程成本，以最少的投资实现最大的环境效益；

④现有成功的工程经验作为技术支持。

⑤确保设备选型合理，系统运行节能、高效，占地面积少；

⑥无须外加辅助能源和设备,无二次污染产生；

⑦设备运行自动化程度高，易于操作管理；

⑧系统运行安全、稳定、可靠，维护简单，使用寿命长。

根据厂内各区域无组织排放的污染源分布情况和散发介质性质不同，本着安全、环保、经济和实用的原则，分别进行加盖、收集、集中异味消除改造。

2.加盖系统需得满足以下几点条件：

①加盖后多出的空间要尽量的小；

②加盖之后不能出现漏气的现象；

③加盖后要方便对加盖设施内设备的运行和维修；

④加盖后其配气需合理；

3臭气管道输送部分

本项目管道输送管道采用玻璃钢材质，所有工艺管道连接所需的管架、紧固件、垫片及必要的阀门等均在供货范围内；同时提供与所有阀门相连接所需的紧固件；

当风管内可能产生凝结水、沉积物或其他液体时，风管应具有一定的坡度，并在风管的最低点设置排凝水口，风机底部也设置排水口，排水去向就近排入污水井或污水池。

玻璃钢风管制作安装要求符合GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》。

3.玻璃钢管材具有以下特性：

1）耐腐蚀性好：

FRP管道能抵抗酸、碱、盐及众多化学流体的侵蚀。

2）耐热性、抗冻性好：

在-20℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-20℃~60℃的范围内长期使用。

3）安装简便：

本项目采用法兰连接的方式。

4）维护费用低：

FRP管由于上述的耐腐、抗冻等性能，因此工程不需要进行防锈、防污、绝缘等措施和检修可节约工程维护费用。

5）工程寿命长，安全可靠。

废气处理系统在在每个集气支管上配备必要的阀门，以调节风量和风压；集气系统保持吸风口微负压，并保证集气系统压力和风量平衡。

3.2风管供货范围及供货清单

货物名称

规格

单位

数量

风管

直管、弯头、三通等

套

支架

水平：

4m垂直：

套

放水组件

套

管配件

含密封胶圈、垫片、伸缩节和紧固件等

套

风阀

材质：

复合玻璃钢

套

风管规格

根据《通风和空调施工质量验收规范》（GB50243-2002）表4.22-4中相应玻璃钢风管厚度如下表所示：

风管边长b或直径D（mm）

玻璃钢厚度（mm）

b（D）≤200

2.5

200＜b（D）≤400

3.2

500＜b（D）≤800

4.0

800＜b（D）≤1250

4.8

1250＜b（D）≤2000

6.2

3.3玻璃钢管道技术要求

管道壁厚符合压力要求：

1）平行板外载刚度：

MPA≥0.24

2）巴氏硬度（HBa）:

≥40

3）结构层树脂含量：

（30土5）%

4）内衬层树脂含量：

>70

4、工艺选择

4.1工艺流程

废气经过管道收集送入预处理洗涤塔，然后在通入UV氧化装置进行破坏氧化，使污染物彻底的分解为无害物质，处理后的气体经15米的排气筒达标排放。

废气

工艺流程控制图

4.2工艺流程的确定

洗涤塔段：

为保证废气的稳定处理效果，在前段设置洗涤塔段，能够有效的去除废气中可溶于水的物质，并且能起到除尘增湿、降温的作用。

4.3洗涤技术

洗涤塔采用圆形塔体，用法兰分段连接而成。

具体由储液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、出风锥帽、观检孔等组成。

主要的运作方式是不断的废气由风管引入净化塔，经过填料层，废气与循环水进行气液两相充分接触，废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后送入UV氧化装置进行进一步的净化，最后由风机排入大气。

循环水在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用。

喷淋净化塔是一种湿式处理的尾气通过管道分别进入相应的尾气净化塔内，净化塔的下部置于废液接受地槽中，用循环液形成液封。

净化装置处理方式将可处理废气中0.3-1um以上之微粒状物，同时也可去除废气中之气态污染物，其基本原理是利用气体与液体间的有效接触，达到液体吸收气体中的污染物之目的，然后再将清洁之气体与被污染的液体分离达到清洁空气的目的。

气流中的粒状污染物与洗涤液接触后，液滴或液膜扩散附于气流中之粒子上或者增湿于粒子，使粒子借着重力、惯性等作用达到分离去除之目的。

气态污染物质则借着絮流分子扩散等质量传送，以及化学反应等现象传送洗涤液体中达到与进入流分离之目的，并可在洗涤液中添加化学物质，以吸收方式控制气状臭味物质。

废气经由填充式净化塔和洗涤液进行吸收中和（利用填充物增加接触表面积），以袪除废气中有害微粒物质。

废气经由填充式净化塔，采用气液逆向吸收方式处理，以雾洒而下产生小水滴，废气则由塔底逆向流达到气液接触之目的。

此处理方式可冷却废气温度、气体调理及颗粒袪除，为确保塔内气体之均匀分布及气液之完全接触，因此采用良好填充滤材应具有疏之表面，较大之自由表面积使气体、液体之间停留时间增长，同时填充滤材之选用应有适当的空隙以减少气体向上升之阻力，减少洗涤塔之压降力，再经过除雾处理后排入大气中。

喷淋净化塔处理废气优点：

a、填充物之有效表面积大，质能传送效率高，接触袪除效果强，构造均匀，孔隙大，减少压力降以达到节省马达动力之目的；

b.成本价格上较低廉；

c.空间需求小体积质轻，减少整个洗涤塔的重量及空间本体结构坚固耐用，具备有超高堆放高度而不必特别支架；

d.可袪除0.3-1um小粒子，对于1-2um微粒袪除效率达95%。

工艺控制条件

废气停留时间≥2s。

废气流速≤5m/s。

4.4防爆光氧化装置：

（一重破坏、分解，三重催化氧化去除有机物）：

破坏–

1、采用高能C波段（仅次于切割不锈钢的激光，强于氩弧焊光源的数十倍强度）在设备内，强裂解恶臭物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物质，裂解、氧化成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。

催化氧化–

1、在分解过程中生产大量的羟基自由基进行废气强催化氧化,羟基自由基（·OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染

2、在分解过程中产生高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。

UV+O2→O-+O*（活性氧）O+O2→O3（臭氧）,众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。

O3也为强催化氧化剂进行废气催化氧化,裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭菌的目的。

3、采用27种催化剂涂层，增强-C波段激光的能力，同时起到一个强的催化氧化反应。

通过两重破坏、分解，三重催化氧化将废气转变为水及二氧化碳等。

其除臭最高可达99%以上，净化、脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准（GB14554-93）。

使用条件：

PH值：

6.5~8.5湿度：

小于90%

温度：

小于60度

技术优势

1、设备占地小、质量轻

2、免维护：

设备无需添加任何易耗材料，整体设使用寿命在10年以上，无需人工看管维护。

3、节能：

60KW电可以处理10万风量的废气，真正意义上做到节能环保。

4、稳定性：

整机所有配件均属于持续性材料，适用于24小时不间断运行。

5、安全性：

主体设备无电路，真正实现远程智能操作，无安全隐患。

6、适应性强：

可适应高浓度，大气量，不同恶臭气体物质的脱臭净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。

7、运行成本低：

本设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，本设备能耗低，（设备风阻极低<300pa,可节约大量排风动力能耗）。

8、优质材料制造：

防火、防爆、防腐蚀性能高，设备性能安全稳定，采用不锈钢材质，设备使用寿命在十年以上。

9、设备占地面积小，自重轻：

适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件。

10、设备全都能够分解掉废气中的所有分子链，真正的做到有效处理而无第二次污染。

5、配套设备

5.1风机

每套除臭设备配备利用现有离心风机。

1吸风机为离心风机。

叶轮、壳体材料为玻璃钢制，机座材料为槽钢制。

2）额定风量以20℃、湿度为65%为准，总绝对效率不低于90%。

3）风压在最大抽气量的条件下，具有高于系统压力损失10%的余量。

4）轴与壳体贯通出无气体泄露。

5）距离风机房1m处噪音（包括电动机在内）<60dB（A）。

叶轮动平衡精度不低于G6.3级，且能24小时连续运转。

6）防护等级IP54、电流380V、3相、50HZ，F级绝缘，B级温升。

7）具体参数：

流量：

90000m3/h

全压：

2028Pa

转速：

1650r/min

功率：

7.5kw

材质：

机壳、叶轮均为FRP材质

马达电源：

3相、4P、380V、50Hz、IP54、F级绝缘

1吸风机为离心风机。

叶轮、壳体材料为玻璃钢制，机座材料为槽钢制。

2）额定风量以20℃、湿度为65%为准，总绝对效率不低于90%。

3）风压在最大抽气量的条件下，具有高于系统压力损失10%的余量。

4）轴与壳体贯通出无气体泄露。

5）距离风机房1m处噪音（包括电动机在内）<60dB（A）。

叶轮动平衡精度不低于G6.3级，且能24小时连续运转。

6）防护等级IP54、电流380V、3相、50HZ，F级绝缘，B级温升。

风机的安装方式：

采用侧吸式离心风机，以卧式安装，与电机置于同一机座。

风机与进风阀门采用法兰连接，相互之间留有足够的距离，便于阀门之间的管道安装及设备的维修和装拆。

风机与风管之连接配有风阀及弹性接头（柔性连接），以避免风机的正常震动影响风管及除臭净化塔。

5.2循环喷淋除雾系统

（1）循环水泵

恶臭污染治理成套设备预处理洗涤段处理工艺都配置循环水泵，循环水泵采用耐腐蚀材料。

循环水泵的壳体、主轴及叶轮全部采用耐腐蚀材料，具有强耐酸腐蚀的性能，密封采用机械密封，防护等级为IP55。

循环泵的绝缘等级：

F级。

（2）　除雾系统

除臭设备出风口设有除雾装置，除雾效率不低于90%。

5.4设备材质与防腐

在设备选型和制作过程中，进行相应的防腐处理：

1.考虑到防腐，洗涤塔主要材料采用防紫外线无需外观维护的玻璃钢。

2.主要设备的材质如下：

风机：

FRP

循环泵：

FRPP，立式自吸泵，具有强耐酸腐蚀，密封采用机械密封

除臭装置内的连接管道及与风机之间的连接管道及管附件：

玻璃钢

风机出口排气烟道：

碳钢

5.5收集用风道：

1）基本结构

该部分的作用是运送废气，由风道本体、风量测量口、三通接口等部分构成,根据本工厂的风量选用管径：

DN300mm。

每路收集管设计风量调节阀。

管道均采用玻璃钢材质。

2）制作要求

（1）应该照机械设备施工手册中换气用风道的规定。

（2）当风压和风速超出机械设备施工手册的规定范围时，必须采用具有足够强度的板厚。

3）各部分的结构

a.风道拐弯部位的内侧半径必须超过其径向宽度。

b.应避免风道突然变大、突然变小或者偏流等情况，尽量减少压力损失。

c.应充分考虑确保风道分叉处具有相同速度的风速。

d.为防止废气中的水蒸气凝结成水珠并积聚在风道内，风道应保持适当的倾斜角度，并在必要部位设置冷凝水排水口。

e.当1台风机吸收来自几处的废气时，应在每处设置风量调节挡板。

在送风机和风量调节挡板的前方和后方分别设置风量测量口。

f.与废气接触的吊架、加固材料、连接角铁等部分应使用不锈钢材料。

6引用标准规范与性能保证

6.1引用标准规范

《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993

《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

《环境空气质量标准》GB3095-1996

《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》GB/T14675-1993

《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-921999年版）

《外壳防护等级》GB4028-1993

《石油化工企业环境保护设计规范》SH3024-95

《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95

《管子和管路附件的公称通径》GB1047

《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJI31-90

《自动化仪表工程施工与验收规范》GBJ93-86

《电力装置安装工程、低压电气施工验收规范》GB50254-96

6.2性能保证

我方所提供的设备为崭新的、质量一流的设备，保证自验收证书签字之日起1年内无制造问题。

在质保期内，在按照操作和维修手册进行设备的使用和保养的前提下，如果发现设备有任何缺陷，业主通知我方。

如果发现缺陷是由于我方提供的设备安装设计错误，或调试有误所引起的，我方对设计进行修改并免费修理和/或更换有缺陷的设备，更换部件的质保期从更换之日起算。

7公用工程

7.1臭气处理装置公用条件

1.电费：

（仅计算新增设备）

防爆光氧化设备：

12kw

喷淋塔：

5.5kw

按照每天10h的工作，一年300天计算。

电费共计：

17.5*10*300*0.6=31500元

2.人工

防爆光氧化废气净化装置无需维护费用；

3.耗材

防爆光氧化废气净化装置每2-3年更换灯管系统一次，更换每套费用为2万元，年使用费用为0.67万元。

（4）合计：

电费+人工+耗材=3.15+0.67+1.5=5.32（万元）。

（5）3车间合计：

47.88万元

7.2产品质量保证计划与措施:

设备名称

期限