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喷涂房废气治理方案docx
喷漆房废气治理
设计方案
一、项目概述2
二、设计参照标准依据2
三、现场概况2
四、废气净化目标3
五、工艺设计3
6.
错误!
未定义书签。
主要设备清单
7.运行成木核算
A.设备安装位置
错误!
未定义书签。
一、项目概述
喷涂车间有机废气主要来源为喷漆工艺，主要成分为苯类、醇类、酮类、酯类等挥发性有机物，且浓度波动较大。
从组分性质分析，活性炭吸收法对苯类、醇类、酮类等喷漆有机废气有很好的吸附效果，采用活性炭吸附脱附加催化燃烧的方法是比较经济的方法。
考虑到喷漆废气漆雾量较大，需要将漆雾处理干净后再送入吸附设备，故前端需设置漆雾过滤设备,综合处理效果、能耗及安全考虑，喷漆工艺及干燥工艺建议以下方案：
采用三级干式过滤+活性炭吸附脱附+催化燃烧的处理工艺，具体如下：
喷漆生产车间废气经喷房的过滤系统除去大颗粒漆雾排出后，再经干式过滤系统去除剩余漆雾，干净的废气经过活性炭吸附后达标排放，吸附饱和的活性炭经脱附装置脱附再生后再次吸附废气，脱附出的废气送入催化燃烧装置焚烧处理。
方案优缺点：
1•该方案设备投资费用适中；2.废气处理效率较高；3.运行维护费用较低；4.活性炭可重复再生利用，不产生二次污染；
二、设计参照标准依据
（1）《中华人民共和国大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
（2）《工业金属管道丄程施工及验收规范》GB50235-97
（3）《常用用电设备配电设计规范》
（4）《电器设备接地设计技术规范》SDJ8-79
（5）《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（町2026-2013）；
（6）《山西省重点行业挥发性有机物（VOCs）2017年专项治理方案》（晋气防办
（2017）32号）；
本工程设计执行须符合以上国家规范的相关要求，包括但不仅限于上述范围及其他与本工程相关的技术规范。
如果国家有最新的行业标准公布，则按最新标准执行。
三、现场概况
废气概况
1废气来源：
喷漆废气、烘干废气及补刷废气；
2废气组分：
苯类、醇类、酮类、酯类及苯乙烯；
3废气浓度：
平均浓度125mg/m3,浓度波动较大，具体浓度未测；
4废气温度：
常温及40°C以下，烘干废气经混风降温后温度在40°C以下
5废气湿度：
W90%；
6排放规律：
不连续性排气；
7基本无回收利用价值；
四、废气净化目标
结合企业所处的行业标准和当地环保部门的管理要求，废气排放执行《大气污染物综合排放标准XGB16297-1996）和《山西省重点行业挥发性有机物（VOCs）2017年专项治理方案》（晋气防办（2017）32号）中表一确定的排放限值要求。
最终以第三方检测单位出具的检测结果作为设备验收标准。
有组织源排放限值参考（表一）
污染物行业
污染物项目
最高允许排放浓度（mg/m
3）
依据
工业涂装
1
山西省标准
甲苯与二甲苯合计
20
山西省标准
非甲烷总坯
山西省标准
五、工艺设计
5.1方案工艺设计
处理工艺拟采用三级过滤+活性炭吸附脱附+催化燃烧净化。
5.3工艺流程：
喷漆房废气治理流程：
5.4工艺说明
喷涂生产车间现有一台喷漆房，喷漆作业为不连续作业，工作时间6h/day,20day/m,油漆消耗量为50kg/day.
喷漆房采用上送风下抽风，送风量为40000m3/h,废气排风量设计为：
42000m彳/h;排风量略大于送风量，使喷漆房内保持一定的负压，保证废气不外溢。
5.4.1干式除漆雾过滤装置
A.说明:
油漆在高压作用下雾化成微粒，但在喷枪喷涂时油漆是不能全部到达喷漆物表面的，这部分油漆颗粒随气流行成漆雾。
为了改善车间工人工作环境和达到环保要求，须对漆雾进行治理达标排放。
干式漆雾过滤器是漆雾净化最理想的设备。
B.特点：
漆雾过滤器选用U询净化效率最高的干式过滤材料，这种干式过滤材料是根据漆雾净化的特点专业开发出来的，它山玻璃纤维多层复合而成，密度随着厚度逐渐增大，后面用一层不同材质起支撑作用，具有高效、容量大、运行费用低、阻燃等特点。
而且干式过滤材料容易清理、更换，过滤材料吸尘清理后可重复多次使用。
C.工作原理：
油漆废气通过漆雾过滤器时，过滤材料的多层纤维对漆雾粒子进行拦截、碰
撞、吸收等作用，将漆雾粒子容纳在其中，达到漆雾净化的LI的。
5.4.2.活性炭吸附脱附
活性炭吸附脱附催化燃烧采用活性炭吸附、热气流脱附和催化燃烧三种组合工艺净化有机废气分三个工作过程。
第一：
利用活性炭多微孔及巨大的表面张力等特性将废气中的有机溶剂吸附，废气经离心风机后达标排放。
第二：
活性炭吸附饱和后，按一定浓缩比把吸附在活性炭上有机溶剂用热气流脱出并送往三元催化。
笫三：
进入三元催化的高浓度有机废气经过进一步加热后，在催化剂的作用下迅速将有机废气分子异味气体分解，转化成二氧化碳和水。
5.4.3活性炭吸附原理及吸附器工作过程
图543工艺流程立而图
5.4.4活性炭吸附原理及特点
A.吸附现象是发生在两个不同相界面的现象，吸附过程就是在界面上的扩散过程，是发生在固体表面的吸附，这是山于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。
吸附可分为物理吸附和化学吸附；物理吸附亦称范德华吸附，是山于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的，当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时，即使气体的压力低于与操作温度相对应的饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上，物理吸附是一种放热过程。
化学吸附亦称活性吸附，是山于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附，它涉及分子中化学键的破坏和重新结合，因此，化学吸附过程的吸附热较物理吸附过程大。
在吸附过程中，物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限，同一物质在较低温度下可能发生物理吸附，而在较高温度下往往是化学吸附。
活性炭纤维吸附以物理吸附为主，但山于表面活性剂的存在，也有一定的化学吸附作用。
B.活性炭对废气吸附的特点：
（1）对于芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。
（2）对带有支键的桂类物理的吸附优于对直链桂类物质的吸附。
（3）对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。
（4）对分子量大和沸点高的化合的的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。
（5）吸附质浓度越高，吸附量也越高。
（6）吸附剂内表面积越大，吸附量越高。
5.4.5活性炭吸附器工作过程
吸附箱采用碳钢+保温层制作，外涂油漆，内部装有一定量的活性炭，并设置高温检测装置，当含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层（整齐堆放），有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内，可通过风闸切换连入脱附装置脱附。
5.5.催化燃烧净化器的原理和特点简介
催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。
在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。
借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO：
和比0,同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。
其反应过程为：
cnHs+S+彳）2—佈化枕曲沁—>gT+詁卫T+热量
在将废气进行催化燃烧的过程中，废气经管道山风机送入热交换器，将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。
经过预热的废气，通过催化剂层使之燃烧。
由于催化剂的存在，催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250-300°C,大大低于直接燃烧法的燃烧温度650-800°C,因此能耗远比直接燃烧法为低。
5.5.1催化燃烧净化系统主要部件说明
1•直排口一一废气源应留有此直接排放管路，用阀门控制，必要时使废气直接放空（如净化器检修时或废气浓度较低时直接排空）；
2.预热室一一由远红外电热管加热，提高进气温度达到催化反应条件；
3.热电阻一一利用線洛考钢带不锈钢保护管的热电阻；
4.三元催化床一一由多层蜂窝状（块状）催化剂组成，为本净化装置的核心；
5.防爆器一一为模片泄压孔式，当设备运行发生意外事故时，可及时裂开泄压，防止意外事故发生；
6.风机一一采用后引风式锅炉引风机，使装置在负压情况下工作；
7.阀门一一控制、调节气体流量大小。
运行过程：
设备开机后，设备按照程序进行预清扫工作，然后由电加热器对催化剂进行加热，当电加热器达到设定预热温度时，（催化剂起燃温度一般为200-300°C）,废气进风阀门打开，设备进入正常工作状态。
由于有机废气在催化剂的作用下，会产主大量的热能，随着反应热能的不断产生以及电加热器的加热，使废气温度逐渐达到催化剂所需的起燃温度。
电加热器是采用电加热管、分组加热的方式，共有六组，系统能根据废气温度来切换六组电加热。
设备采用气动阀门来PLC自动控制。
5.6产品性能特点
1•操作方便：
设备工作时，实现自动控制。
2.能耗低：
设备启动，仅需15〜40分钟升温至起燃温度（有机废气浓度高时），运行耗能仅为风机功率。
3.安全可黑：
设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。
4.阻力小、净化效率高：
采用先进的贵金属锂、釦浸渍的蜂窝陶瓷催化剂,使用寿命长：
催化剂一般3年（正常工作状态下）更换，并且载体可再生。
5.7控制系统
废气处理设备各自带有配套完善的控制系统。
其控制的供货系统中包括了废气处理设备自动运行必须的控制仪表设备和元器件等部件，可保证废气处理设备在无需人工操作情况下，都能满足24小时全自动连续运行原则（也可间隙式运行），并具有安全有效正常运行所必需的控制和保护功能。
控制系统还可保证设备单独运转或联动运转。
各设备间的联动联锁山电控柜内部完成。
控制电控柜单套废气处理设备配置1套现场电控柜，废气处理设备电控柜与设备配套提供，电控柜集配电和控制功能一体，具有对整个系统用电设备的供配电、电气保护、控制及显示、报警等功能。
系统安装停电保护、过载保护、线路故障保护和误操作等安全保护装置，所有电气设备均可靠接地，保证系统在特殊状态下的安全性（在相对湿度80%,电器回路绝缘电阻不小于24兆欧），电气连线外有金属软管保护。
作业线设备大功率电机变频控制，启动时不会对供电系统造成冲击。
1、系统安装停电保护、过载保护、线路故障保护和误操作等安全保护装置，所有电气设备均可靠接地，保证系统在特殊状态下的安全性（在相对湿度80%,电器回路绝缘电阻不小于24兆欧，电气连线外有金属软管保护）。
2、系统设有保护接地控制系统的接地分为两部分：
保护地（交流地）和屏蔽地（直流地）。
控制系统接地的L1的就是为了当进入控制系统的信号、供电电源或设备本身出现问题时，有效地接地系统可承受过载电流，并迅速将其导入大地，为系统提供屏蔽层，消除电子噪声干扰，为整个控制系统提供公共信号参考点。
有效地接地系统的保护有两方面：
人员保护和设备保护。
当接地系统发生问题时，可造成人员的触电伤害，设备着火损失。
5.8电控柜性能及技术参数
电控柜元器件的技术性能电控柜内电气元件选用知名品牌的产品。
全部电气元件都符合中国国家现行标准（GB）。
所有低压电器元件含断路器，接触器，热继电器、控制继电器，转换开关，按钮指示灯等，其型号规格及安装方式在中国都具有互换性。
七.运行成本核算
7.1运行电耗
1.喷漆房废气处理设备项LI电耗情况如下：
序号
设备名称
用途
数量
运行时间
单机运行功率
使用状态
1
电加热
催化燃烧
1
8
48
2
吸附风机
废气输送
1
8
55
连续
3
脱附风机
废气输送
1
8
2
连续
4
补风风机
降低温度
1
8
1.5
连续
5
合计
106.5
每月费用：
（106.5*8）*0.5*0.6*20~5112元（电费：
0.5元/度，使用率：
0.6）
（2）材料费
活性炭更换周期为2年，更换费用约5.76万元/次，平均每月2400元/月;
催化剂更换周期为3年，更换费用约9万元/次，平均每月666元/月；三级过滤更换：
G4滤材更换周期为2周，更换费用约60元/个，平均每月2400元/月；
F7滤材更换周期为1月，更换费用约80元/个，平均每月1600/月；
F9滤材更换周期为2月，更换费用约100元/个，平均每月1000元/月
（3）总运行费用
每月总运行费用二电费+材料费13178元
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