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废气处理专业设备酸雾净化塔技术方案书

废气处理方案书

项目编号：

20150925

常州市中康环保设备有限公司

2015年09月19日

第1章公司简介

常州市中康环保工程有限公司简介：

　常州市中康环保设备有限公司专业从事废水处理、废气处理工程、环保设备等环保产品的设计、施工安装、销售和管理的节能减排型企业。

公司创立以来，不断与各设计院校合作进行主自创新、优化产品、升级服务，得到业内外人士的高度好评，深受广大消费者的厚爱。

　　我司拥有一批优秀的研发人才，组建成专业研发团队，精湛的生产工艺流程，有着多年丰富施工经验的专业队伍。

在公司的努力下，新产品、新工艺、新技术不断推出，产品得到很好的完善。

为人类营造环境文明，为节能减排铺就坦途捷径。

产品不仅畅销全国各地，而且深受各地消费者的厚爱和信任，赢得了广泛的销售市场。

　　本着“利用能源、创造满意、不断超越、用户至上”的经营理念，为众多消费者带去了全新的生活体验，推动了新能源事业的发展，为人类家园美好和谐继续努力！

　“从污染源头解决污染问题”是鸣诺环保首要考虑治理污染的方法，“成熟的技术、热诚的服务”是对贵公司的信誉保证。

“实现蓝天碧水”是鸣诺环保从事环保事业的最终目标。

第2章公司部分相关业绩介绍

公司名称：

淮安富士康公司

采用工艺：

二级碱液喷漆装置+活性碳过滤系统

废气情况：

风量108000m3/h，处理主要指标：

含酸碱气体及氨气。

达到标准为：

《大气综合污染物排放标准》二级标准。

公司名称：

江苏天合光伏科技公司

采用工艺：

二级碱液喷淋装置+活性碳过滤系统

废气情况：

风量32000m3/h，处理主要指标：

含酸气、氟化物气体。

达到标准为：

《大气综合污染物排放标准》二级标准。

公司名称：

浙江中原渔具

采用工艺：

两级碱液喷淋塔中和

废气情况：

风量28000m3/h，处理主要指标：

HF、NOX。

达到标准为：

《大气综合污染物排放标准》二级标准。

公司名称：

江苏朗地环境工程有限公司

采用工艺：

三级石墨吸收盐酸，两级碱液喷淋塔中和

废气情况：

风量20000m3/h，处理主要指标：

氯气、氯化氢气体。

达到标准为：

《大气综合污染物排放标准》二级标准。

公司名称：

常州亚邦化工

采用工艺：

二级碱液喷淋装置+活性碳过滤系统

废气情况：

风量36000m3/h，处理主要指标：

氯气、醇类、农药粉尘气体。

达到标准为：

《大气综合污染物排放标准》二级标准。

公司名称：

山东中通客车

采用工艺：

二级碱液喷漆装置+活性碳过滤系统

废气情况：

风量24000m3/h，处理主要指标：

氨气、氯化氢、农药粉尘气体。

达到标准为：

《大气综合污染物排放标准》二级标准。

第3章项目总论及编制依据

§3.1项目概要

§3.1.1项目名称

废气处理工程。

§3.1.2单位概况

项目产生废气主要包括工艺废气（2,4-D生产氯化废气、精馏不凝气、缩合废气、酸化废气、熔融废气、切片废气；二甲四氯生产缩合废气、酸化废气、氯化废气、熔融废气、切片废气；）、导热油炉燃烧废气。

厂区废气经后处理达到《大气污染物综合排放那该标准》（GB16297-1996）二级排放标准后排放。

受业主委托，本公司在分析比较及遵从有关标准规范，借鉴国内外类似废气处理经验的基础上，根据我司以往处理相类似废气的经验，本着“合理、经济、有效”的原则，提交以下废气处理改造方案，以供有关领导、技术人员，环保管理部门和有关专家审查和参考。

§3.1.3设计依据

（1）GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

（2）GB3095-2012《环境空气质量标准》

（3）GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》

（4）GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》

（5）GBZ230-2010《工作场所有害因素职业接触限值》

（6）GB50015《建筑给水排水设计规范》

（7）GB50051《排气筒设计规范》

（8）GB50057《建筑物防雷设计规范》

（9）GBJ87《工业企业噪声控制设计规范》

（10）HJ/T386《工业废气吸附净化装置》

（11）HJ/T387《工业废气吸收净化装置》

（12）HJ2000-2010《大气污染治理工程技术导则》

（13）GB50187-2012《工业企业总平面设计规范》

（14）GB50489-2009《化工企业总图运输设计规范》

（15）工艺通风设计手册

（16该公司提供相关资料及环评资料

§3.1.4编制原则

（1）根据公司的产品结构及生产废气特征，结合已有的工程实例，在确保尾气达标的前提下，尽可能采用简单、可靠、成熟的处理工艺，达到功能可靠、经济合理、管理方便；

（2）污染调查结合企业介绍与实际勘察，尽可能真实反映企业污染状况，为工艺选择提供充分依据；

（3）处理工艺有针对性。

应根据企业的具体情况及发展规划，有针对性的提出综合整治技术路线，有恶臭、有毒化学品防治优先考虑，分析其达标排放的可行性，减轻对大气环境的影响。

（4）清洁生产与末端治理相结合，以提高处理效果，降低运行成本，减轻企业负担；

（5）充分利用企业现有的废气处理装置和设施，降低企业废气治理的投资；

（6）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范的要求。

经处理后排放的废气能够满足国家和地方有关排放的标准和规定；

（7）根据场地情况，合理布局。

§3.1.5设计范围

结合企业的实际情况，项目及原有辅助设施废气污染源的调查、废气处理方案的设计，确定本次废气处理工程主要内容如下：

1、工艺流程的选择；

2、方案比较；

3、工艺设计；

4、工程投资估算。

第4章污染源分析及排放标准

§4.1建设项目废气污染源产生及排放情况

项目产生有组织废气包括工艺废气（2,4-D生产氯化废气、精馏不凝气、缩合废气、酸化废气、熔融废气、切片废气；二甲四氯生产缩合废气、酸化废气、氯化废气、熔融废气、切片废气；）、导热油炉燃烧废气。

无组织废气包括贮罐废气、车间废气、废水处理站废气。

（1）有组织废气

根据工艺流程及物料平衡分析，项目产生的有组织废气源包括：

1、氯化氢废气

2,4-D生产氯化工段，将氯气气化后按计量通过氯化釜内，反应生产大量氯化氢气体挥发，同时有少量氯气未反应即挥发，氯化氢和氯气挥发过程中少量带出氯化液中苯酚、邻氯苯酚、二氯苯酚，形成氯化尾气G1-1，主要污染物包括氯化氢、氯气、苯酚、邻氯苯酚、二氯苯酚，产生量分别为：

氯化氢18743.71t/a、苯酚6.12t/a、邻氯苯酚2.13t/a、二氯苯酚3.05t/a、氯气603.36t/a。

2,4-D生产酸化过程是将31%的盐酸通入缩合液，酸化过程中有部分盐酸挥发，挥发过程带出釜内的四氯乙烯和少量违反应的二氯苯酚，形成废气G1-4。

主要污染物产生量分别为：

二氯苯酚0.15t/a、氯化氢45.24t/a、四氯乙烯1.35t/a。

二甲四氯生产酸化过程是投加31%的盐酸，盐酸具有挥发性，过程中挥发形成废气G2-2，主要污染物包括盐酸和溶剂四氯乙烯，产生量分别为：

10.39t/a和0.31t/a。

二甲四氯生产氯化过程中反应生产大量氯化氢气体，带出少量有机废气，通过盐酸吸收后，有机废气形成油相，定期抽入氯化釜回用，吸收后的废气G2-3主要污染物为氯化氢和氯气，产生量分别为：

氯化氢1899.30t/a、氯气142.53t/a、四氯乙烯0.10t/a。

2、酚类废气和四氯乙烯废气

2,4-D生产精馏分离工段，氯化液中含有2,4—二氯酚，还有部分苯酚、一氯苯酚、2,6—二氯苯酚、2,4,6—三氯苯酚，精馏过程中会有少量低沸点的苯酚、邻氯苯酚不凝气G1-2，主要成分为苯酚、邻氯苯酚，产生量分别为：

苯酚12.15t/a、邻氯苯酚0.36t/a；

2,4-D生产缩合工段是先将二氯苯酚、氯乙酸用氢氧化钠制成钠盐后碱性条件下缩合，产生缩合废气G1-3中，二氯苯酚有极少量挥发，釜内有大量的四氯乙烯溶剂，缩合过程会有部分挥发，污染物产生量分别为：

二氯苯酚0.53t/a、四氯乙烯3.7t/a。

2,4-D生产结晶过滤后结晶内含有少量的四氯乙烯，产品中含有少量二氯苯酚，熔融工段使得四氯乙烯和少量二氯苯酚挥发，形成废气G1-5。

污染产生量分别为四氯乙烯2.47t/a、二氯苯酚3.72t/a、2,4-D粉尘0.25t/a。

二甲四氯缩合工段，有少量原料邻甲基苯酚、溶剂四氯乙烯的挥发，形成废气G2-1，污染物产生量为：

邻甲基苯酚0.26t/a、四氯乙烯0.82t/a。

二甲四氯产品结晶过滤后，熔融切片过程产生四氯乙烯、二甲四氯粉尘废气G2-4，污染物产生量为：

四氯乙烯2.5t/a、二甲四氯0.1t/a。

2、导热油炉烟气

建设项目配套800×104Kcal燃气有机热载体炉1台，燃料采用园区天然气站供给的管道天然气，其含硫量（S）不大于200mg/m3（本评价按200mg/m3计），根据生产需热量、结合所选炉型单位时间耗用天然气量，确定建设项目天然气用量为500万m3/a。

由于使用清洁能源天然气作燃料，所以产生烟气无需净化，直接经引风机引入15m高排气筒排放。

（2）无组织废气排放

本次工程无组织废气排放主要为贮罐区贮槽呼吸损失、生产和储运过程无组织排放、废水蒸发除盐无组织废气排放。

1、生产区无组织废气

生产区无组织废气主要包括：

二甲四氯生产二甲四氯钠盐制剂静置分层过程产生的无组织四氯乙烯废气，以及其他生产过程中产生的跑冒滴漏等无组织废气。

无组织废气产生量与设备状况、操作管理水平有很大关系。

本项目过滤设备均采用密闭抽滤；抽真空设备选用水冲泵，循环水池加盖密封；通过上述措施可使产生量控制在0.15‰以下。

2、罐区无组织废气

罐区无组织废气主要为储罐“大小呼吸”产生。

3、废水蒸发除盐无组织废气

项目工艺废水和废气吸收废水经过树脂吸附后，采用蒸发除盐装置除盐，蒸发过程有部分水蒸气不凝气排放，其中夹带着少量的四氯乙烯废气，四氯乙烯散发量为0.2t/a。

§4.2废气源强及废气性质分析

根据公司提供的资料及理论计算，项目有组织、无组织废气产生及排放情况见表（按一年300天计）。

（1）有组织废气

根据工艺流程及物料平衡分析，项目产生的有组织废气源包括：

表4.2-1本次工程有组织废气产生情况一览表

序

号

生产装置

所在工段

编号

废气名称

反应时间h

废气量

（m3/h）

污染物产生量

（t/a）

2,4-D生产

氯化

G1-1

氯化氢

7200

8000

18743.71

苯酚

6.12

邻氯苯酚

2.13

二氯苯酚

3.05

氯气

603.36

精馏

G1-2

苯酚

7200

12000

12.15

邻氯苯酚

0.36

缩合

G1-3

二氯苯酚

5400

9000

0.53

四氯乙烯

3.7

酸化

G1-4

氯化氢

3600

5500

45.24

二氯苯酚

0.15

四氯乙烯

1.35

熔融切片

G1-5

四氯乙烯

1800

1500

2.47

二氯苯酚

3.72

粉尘

0.25

二甲四氯生产

氯化

G2-3

氯化氢

7200

6000

1889.3

氯气

142.53

四氯乙烯

0.10

缩合

G2-1

邻甲酚

7200

5500

0.26

四氯乙烯

0.82

酸化

G2-2

氯化氢

3600

3000

10.39

四氯乙烯

0.31

熔融切片

G2-4

四氯乙烯

1800

1500

2.5

粉尘

0.1

导热油炉烟气

SO2

7200

9462.5

2.0

NOx

9.36

烟尘

0.8

厂区单独设置废气处理区，1#排气筒和2#排气筒位置较近，项目1#、2#排气筒等效为一根排气筒排放，废气污染源等效排气源情况详见表4.2-2。

表4.2-2项目有组织废气污染源排放情况

排气筒

排气量m3/h

排放情况

排放标准

排气筒参数

排放方式

污染物

浓度[1]

mg/m3

速率[2]

kg/h

排放量

t/a

浓度

mg/m3

速率

kg/h

高度

直径[3]

温度

℃

1#、2#等效排气筒

52000

氯化氢

4.21

0.183

0.763

100

0.915

1.13

间歇排放

氯气

5.82

0.26

1.868

0.52

酚类

3.37

0.121

0.538

100

0.375

四氯乙烯

2.98

0.121

0.336

农药粉尘

0.39

0.035

2.125

导热油炉烟囱

9462.5

SO2

29.36

0.28

2.0

100

0.4

连续排放

NOx

137.38

1.30

9.36

400

烟尘

11.74

0.11

0.8

注：

[1]浓度取两个排气筒污染物浓度较大值；

[2]排放速率为两根排气筒同类污染物相加；

[3]等效排气筒直径为两个排气筒截口面积等效成圆形后的直径

（2）无组织废气排放

本次工程无组织废气排放主要为贮罐区贮槽呼吸损失、生产和储运过程无组织排放、废水蒸发除盐无组织废气排放。

1、生产区无组织废气

生产区无组织废气主要包括：

二甲四氯生产二甲四氯钠盐制剂静置分层过程产生的无组织四氯乙烯废气，以及其他生产过程中产生的跑冒滴漏等无组织废气。

无组织废气产生量与设备状况、操作管理水平有很大关系。

本项目过滤设备均采用密闭抽滤；抽真空设备选用水冲泵，循环水池加盖密封；通过上述措施可使产生量控制在0.15‰以下。

项目生产区无组织废气排放情况详见表4.2-3。

表4.2-3拟建项目生产区无组织废气排放情况

污染源位置

污染物

名称

排放量

（t/a）

面源长度（m）

面源宽度（m）

面源高度（m）

排放历时（h/a）

排放源强

（g/s·m2）

二氯苯酚装置区

氯气

0.1

120

7200

1.3×10-6

氯化氢

0.3

4.0×10-5

苯酚

0.2

2.7×10-5

邻氯苯酚

0.05

6.7×10-6

二氯苯酚

0.3

4.0×10-5

2,4-D车间

二氯苯酚

0.2

120

7200

2.7×10-5

四氯乙烯

0.7

9.4×10-5

氯化氢

0.05

6.7×10-7

二甲四氯车间

邻甲酚

0.07

120

7200

9.4×10-7

氯化氢

0.1

1.3×10-5

氯气

0.02

2.7×10-7

四氯乙烯

0.18

2.4×10-5

2、罐区无组织废气

罐区无组织废气主要为储罐“大小呼吸”产生。

①“大呼吸”过程

建设项目物料储罐输入、输出时采用管道输送，气相管与液相管分别与储罐相连，输出、输入时形成闭路循环。

建设项目物料常温常压储存，根据某些有机溶剂的饱和蒸汽压与温度的关系：

式中：

P——温度T条件下有机溶剂饱和蒸汽压，mmHg；

T——液体介质温度，K；取该地区平均气温15℃，即288.15K；

A、B——常数，查物化手册;

根据上述公式，可计算得到物料储存温度条件下的饱和蒸汽压。

再根据物质饱和蒸汽压P与对应的浓度C之间的关系式：

式中：

C——物质浓度，g/m3;

P——温度T条件下有机溶剂饱和蒸汽压，mmHg；

T——液体介质温度，K；

M——分子量。

计算得到物料在储存条件下的浓度，再与“大呼吸”排出的体积相乘，即可得到“大呼吸”过程无组织产生量。

②“小呼吸”过程

根据《工业污染源调查与研究》（中国环境科学出版社）中关于罐储存挥发性有机液体的排放量计算原理，建设项目“小呼吸”过程主要为停滞储存损失，产生的无组织物料废气计算如下：

停滞储存损失：

液体停滞损失也就是蒸发损失的主要部分，由风的作用产生的结果。

储罐的停滞储存损失量可根据下式进行计算：

式中：

LS——停滞储存损失，kg/a；

KS、n——密封因子，建设项目储罐装配一级液体弹性密封垫，则KS＝1.1、n＝1.0；

V——在罐位置上的平均风速，取当地平均风速V＝2.39m/s；

P*——蒸气压力函数（无量纲），P*＝

；

其中P为有机液体平均真实储存温度下的真实蒸气压力，取当地常年平均气温下物料储存时的真实蒸气压力，PA为在罐的位置上平均大气压力，取105Pa。

D——罐体的直径；Mv——平均蒸气分子量；

Kc——产品因子（无量纲），对全部挥发性有机液体均取为10.0；

Ef——为二级密封因子，建设项目采用一级密封垫，故Ef＝1.0。

罐区无组织废气排放量情况详见表4.2-4。

表4.2-4罐区无组织废气排放情况

污染源位置

污染物

名称

排放量

（kg/a）

面源长度（m）

面源宽度（m）

面源高度（m）

排放历时（h/a）

排放源强

（g/s·m2）

罐区

氯化氢

7200

8.8×10-7

苯酚

235

3.2×10-6

邻甲酚

152

2.1×10-5

邻氯苯酚

2.3×10-7

3、废水蒸发除盐无组织废气

项目工艺废水和废气吸收废水经过树脂吸附后，采用蒸发除盐装置除盐，蒸发过程有部分水蒸气不凝气排放，其中夹带着少量的四氯乙烯废气。

废水蒸发除盐过程无组织废气排放情况

表4.2-5罐区无组织废气排放情况

污染源位置

污染物

名称

排放量

（kg/a）

面源长度（m）

面源宽度（m）

面源高度（m）

排放历时（h/a）

排放源强

（g/s·m2）

废水蒸发装置区

四氯乙烯

200

130

7200

2.0×10-6

§4.3设计处理标准

本方案废气执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297–1996）二级标准。

具体标准值见表4.3-1。

表4.3-1污染物排放标准一览表

序

号

污染物

最高允许

排放浓度

mg/m3

最高允许排放速率

无组织排放监控浓度限值

排气筒高度

排放速率

kg/h

监控点

浓度

mg/m3

氯化氢

100

0.92

周界外

浓度最高点

0.20

氯气

0.52

0.40

甲醇

190

5.1

18.8

二氧化硫

550

9.65

0.40

二氯乙烷

32.6

0.4

石油醚

120

4.0

颗粒物

120

3.5

1.0

硫酸雾

5.7

1.2

氨

厂界标准

1.5

注：

①二氯乙烷允许排放浓度按美国DMEG标准（排放标准）推荐的计算方法D=45LD50/1000进行计算。

式中D—最高允许排放浓度，mg/m3；LD50（二氯乙烷）=725mg/kg。

②允许排放速率按《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T13201-91中“生产工艺过程中产生的气态大气污染物排放标准的制定方法”进行计算，公式为Q=CmRKc，其中排气筒高度15m、25m时R分别取6、22，Kc取1.0，Cm为质量标准（一次浓度限值）。

第5章废气处理工艺设计

§5.1废气处理的工艺选择

无组织废气包括贮罐废气、车间废气、废水处理站废气。

5.1.1氯化氢和氯气的处理

降膜吸收器材质采用石墨聚丙烯，它的优点是吸收效率高、耐腐蚀、不结垢、重量轻、使用寿命长、维修方便，工作温度：

–5℃～125℃。

石墨降膜工艺吸收氯化氢的应用相对成熟。

经查阅相关资料（《工业废气净化与利用》，化学工业出版社，2001年），用水吸收（多级循环吸收）氯化氢废气效果较好，吸收效率可达99.9%以上。

本废气装置设置有三级降膜吸收器，氯化氢气体先经过石墨换热器，温度降低到40℃，再经过浓酸吸收器，在浓酸吸收器中吸收氯化氢气体的60%，生成31%的浓盐酸，最后经过稀酸吸收器，在稀酸吸收器中吸收氯化氢气体的40%，生成22%的稀盐酸。

利用HCl和Cl2溶于水的特点，采用降膜水吸收去除HCl和Cl2，但降膜水吸收法一般仅适用低浓度含氯废气的治理。

而且常压水洗，由于氯气的溶解度有限，且易于逸出，若不回收吸收液中的氯，则会造成二次污染。

因此后仍需采用碱液吸收法处理废气中的氯气。

HCl在水中的溶解度很大，1个体积的水可以溶解450个体积的HCl，而水吸收HCl是一个放热过程，生成的盐酸溶液温度逐渐升高，随着HCl气体组分的分压相应增大，HCl气体将从盐酸溶液中不断逸出。

因此，以水吸收HCl浓度较高的废气时，必须用冷却方式移去溶解热，以降低盐酸溶液温度，提高吸收效率。

碱吸收法是当前处理含氯废气的主要方法，常采用的吸收剂有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙等水溶液，碱性吸收剂能使废气中的氯气有效地转变为副产品次氯酸盐。

以氢氧化钠为例，碱吸收氯的机理为：

只要有足够的OH-离子，氯的溶解和吸收就会持续进行下去，因而，碱液吸收含氯气废气一般有较高的效率，据资料介绍可达到99%以上。

在一定温度下，碱液对氯的吸收速率取决于碱溶液的浓度或pH值。

当烧碱溶液的浓度在0.1mol/L（4000mg/L）以上时，对Cl2的化学吸收速率比较大。

由于碱液吸收含氯废气效率高，Cl2的去除比较彻底，而且吸收速率快，所用设备和工艺流程简单，碱液价格较低，吸收下来的Cl2转化为副产品次氯酸盐，可出售。

因此，这一废气处理方法是合理的。

5.1.2四氯乙烯、苯酚、邻氯苯酚、农药粉尘及其他有机废气的处理

有机废气常用治理技术主要有活性炭吸附法、催化燃烧法、液体吸收法，近年来发展的还有活性炭纤维吸附法。

催化燃烧法是我国80年代开发的净化有机废气的新技术，净化效率大于90%，适用于处理高温度和高浓度（1000mg/m3以上）的有机废气，热能可充分回收。

液体吸收法净化有机废气，简便易行，但效率不高，通常为70%～85%。

活性炭吸附装置广泛应用于气量中、大的中、低浓度废气。

§5.2废气污染物防治措施评述

5.2.1废气污染防治措施

2,4-D生产氯化工段产生大量氯化废气G1-1，其主要污染物为氯化氢、氯气等，同时含有少量的苯酚、邻氯苯酚、二氯苯酚等，其氯化氢和氯气含量非常高，由抽风装置收集，经三级石墨降膜水吸收装置吸收，制成31%的盐酸，经三级石墨降膜水吸收预处理后，仍有少量氯化氢等废气污染物未被吸收，经过引风

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