有机废气回收设计方案讲解.docx
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有机废气回收设计方案讲解
有机废气处理回收项目
设计方案
2016年3月17日
一、总论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
二、设计依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
三、动力条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
四、气候条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
五、工作内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
六、排放标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
七、生产工艺和污染物发生状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
八、废气处理工艺选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
九、有机废气回收净化装置技术参数说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
十、运行费用估算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
十一、工程界定表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
十二、验收细则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18
十三、工程进度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19
十四、交货期及运输方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19
十五、买卖双方的设计分工和设计联络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20
十六、售后服务计划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20
十七、设备投资估算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21
一．总论
装饰材料有限公司（以下简称客户）在生产过程中，会排放含丙烯酸稀释剂类和PE稀释剂类的废气，该类废气主要含有100#、150#、二甲苯和正丁醇、丁脂、丁醚等有机溶剂，该类有机溶剂的排放不仅污染了环境，而且造成资源的极大浪费。
为了保护环境，实现废物资源化，降低生产成本，设计、制造、安装废气全自动回收装置。
据此提出本方案，本方案是以丙烯酸稀释剂设计的。
二．设计依据
1．方案设计的基本原则
1.1技术的先进性；
1.2工艺的适用性；
1.3系统运行的可靠性；
1.3操作的简便性；
1.5设备的可维护性；
1.6运行能耗成本的节约性；
1.7性能价格比的经济性
2．方案设计遵守的标准规范
序号
标准号
名称
1
GB16297-1996
《大气污染物综合排放标准》
2
HCJ037-1998
《工业废气吸附净化装置》
3
GB12348-1996
《工业企业厂界噪音标准》
4
GB20101-2006
《有机废气净化安全规定》
5
GB4735-1997
《钢制常压压力容器》
6
GB50040-1995
《低压配电设计规范》
7
GB19-87
《建筑结构荷载规范》
8
GBJ17-88
《建筑结构设计规范》
9
GB50057-97
《建筑防雷设计规范》
10
GB50052-95
《工业与民用供配电系统设计规范》
11
GB/T14675-1993
《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》
12
GB50235-97
《工业管道工程施工及验收规范》
13
TJ36-79
《工业企业设计卫生标准》
14
JGJ46-88
《施工现场临时用电安全技术规范》
15
JBJ16-2000
《机械工业环境保护设计规定》
16
GB50058-92
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
17
GB50150-91
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
18
《中华人民共和国环境保护法》
3.本方案遵循的基本指导思想
（1）根据该公司的产品结构及生产废气特征，结合已有的工程实例，在确保有机废气回收效率的前提下，尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺，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，尽可能真实反应企业污染状况，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，有针对性地提出综合整治技术路线，对恶臭、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）主要机电设备选用优质、低能耗的国产设备，设置必要的自控装置，尽最大可能
地减少维修费用。
三．动力条件
序号
名称
用途
重要指标
备注
1
电源
动力回路
380V±10%×50Hz
三相四线制或三相五线制
控制回路
220V×50Hz
2
压缩空气
气动阀门
≥0.4MPa
含油≤10ppm;含水≤10ppm
3
蒸汽
脱附再生
600kg/h（0.3~0.5MPa）
4
冷却水
冷凝回收
W≥15m3/h;夏天t≤32℃
冷却塔冷却循环使用
5
四．气候条件
序号
名称
设计参数
备注
1
气温
夏季：
40℃；冬季：
-10℃
2
湿度
夏季：
60%；冬季：
90%
3
年平均气温
15℃
4
年平均湿度
65%
5
车间温度
10℃~35℃
6
车间湿度
60%~80%
五．工作内容
（1）调查企业的产品及中间体种类、数量、生产工艺、设备、原辅料（包括各种有机溶剂）消耗、环保设施、储运及公用工程等情况，掌握企业工艺废气排放种类、数量、排放方式、排放规律、排放部位。
（2）设计范围从车间排气管汇合后出口开始，经装臵入口至排风机出口之间，所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装臵、自动控制设备等。
（3）编制有机废气治理工程设计方案，提供投资、运行费用等技术经济指标。
六．性能保证
6.1有机废气处理效率不小于90%。
6.2废气排放指标：
非甲烷总烃：
120mg/m3，二甲苯：
70mg/m3
6.3回收溶剂含水率≤3%。
（由于溶剂中存在微溶于水的溶剂，如果这个定值存在水分超标的可能，此时请本环保提供溶剂除水装置以解决）
七．生产工艺和污染物发生状况
7.1污染因素分析
7.2污染物发生量
据企业提供资料，在生产过程中产生的各种产品污染物的废气发生量见下表：
表1PE类稀释剂生产线尾气
名称
数量
单位
备注
组分
150#溶剂油、100#溶剂油、丁酯、DBE、丁醚和正丁醇
排放方式
连续
处理量
≤16000
m3/h
浓度
≤6250
mg/m3
进口压力
常压
MPa
进口温度
常温
℃
运行时间
330
天
表2PC类稀释剂生产线尾气
名称
数量
单位
备注
组分
150#溶剂油、100#溶剂油、丁酯、DBE、丁醚和正丁醇
排放方式
连续
处理量
≤24000
m3/h
浓度
≤6250
mg/m3
进口压力
常压
MPa
进口温度
常温
℃
运行时间
330
天
注：
1、以上数据由业主单位提供，本方案设计均以此为设计依据。
若排放的尾气超过上表范围，本此供应的装置“性能保证”不适用
2、我公司设计供应的尾气处理装置为定制化设计，若甲方尾气中物质增加或变化，会损坏尾气处理装置
3、业主方使用的稀释剂占油漆用量的10%，油漆固含量≤50%，比例如下：
PE类尾气：
150#溶剂油：
100#溶剂油：
丁酯：
DBE：
丁醚：
正丁醇=15：
15:
40：
16:
7
PC类尾气：
150#溶剂油：
100#溶剂油：
丁酯：
DBE：
丁醚：
正丁醇=10：
15：
:
5:
50:
20
八．废气处理工艺选择
8.1清洁生产措施
清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。
对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减少降低所有废弃物的数量和毒性；产品上要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。
企业应切实落实推广清洁生产审核制度。
鉴于清洁生产内涵十分丰富，限于篇幅，此处不再赘述。
就本方，在这里我们结合产品车间实际生产情况作以下建议，力争在源头尽可能地控制废气污染物的排放，减轻末端治理的压力。
（1）进行溶剂替代的探索，减轻环境污染；
（2）对挥发性物料和溶剂，采用贮罐集中供料和贮存，减少搬运，投料等过程的物料损耗和废气污染物排放；
（3）进一步调整和完善生产工艺；
（4）加强有机溶剂的回收，提高回收和净化效率；
（5）将环保及清洁生产的理念应用于项目的设计建设过程中，提倡有机溶剂回用技术与废气末端治理相结合。
8.2末端工艺
8.2.1净化回收工艺描述：
（1）通过生产工艺设备排放的高温有机废气，根据7.3节风量统计内容，废气排放量为16000m3/h，浓度为5210mg/m3，废气温度为80℃。
高温有机废气首先进入预过滤装置，进行过滤细微颗粒物、凝结物等。
从预过滤器排出的有机废气进入列管式冷凝器，将气态溶剂冷凝为液体。
经冷凝，温度冷却至24℃以下。
因此可回收大部分溶剂。
经空冷系统处理后的低浓度有机废气由引风机导入末端活性炭纤维吸附-脱附-冷凝-分离-回收系统，经活性炭吸附器，进行活性炭吸附处理。
吸附器共设三组，交替使用。
饱和后的活性炭采用低压蒸汽再生，再生出的气相返回到冷凝器进行溶剂回收。
回收的溶剂经水分离器分离后回用，处理达标后高空排放。
（2）活性炭纤维吸附净化装置
目前，国内针对挥发性有机废气的主流处理技术主要有冷凝法、吸附法、吸收法和燃烧法。
针对贵公司有机废气的组成及浓度，吸收法（一般采用水做吸收剂或回收溶剂附加值很高的场合）、燃烧法（不能回收溶剂，与客户要求不符）吸附法（用于中/低浓度有机废气并要求回收溶剂的场合、冷凝法（常温冷凝可回收溶剂的场合）。
为了达到尽可能多的回收溶剂，及减少排放的目的，本案采用“空气预处理+空冷冷却+活性炭纤维吸附+蒸汽脱附再生+冷凝+分离+回收”的组合工艺路线，回收尾气中的有机物。
活性炭纤维吸附净化有机溶剂废气的工作原理是利用微孔物质（活性炭纤维）对溶剂分子或分子团的吸附力，当含有有机溶剂蒸汽的气体通过吸附介质时，其中的有机溶剂即被“阻留”下来，从而使有机溶剂废气得到净化处理。
又根据分子热运动理论，从外界加给吸附体系热能，提高了被吸附分子或分子团的热运动能量，当分子热运动力足以克服吸附力时，有机溶剂分子便从吸附体系“挣脱”出来，吸附介质得到再生。
本方案采用过热蒸汽向吸附介质提供脱附所需热量。
从吸附器脱附出来的有机溶剂在高温状态下所受的压力低于或接近对应温度下的饱和蒸汽分压，处于气体状态。
经过冷凝器（热交换器）使其温度降低，与此温度对应的饱和蒸汽压也随之降低，系统中的压力将远远高于有机溶剂蒸汽分压力，有机溶剂蒸汽便凝结为液态。
本方案采用循环冷却水作为冷凝器的冷却介质。
有机溶剂与凝结水混合液自流进入分离器，利用有机溶剂不溶或微溶于水的特性，根据有机溶剂与水的比重差及重力分离原理，从分离器中收集有机溶剂，凝结水经曝气处理后排入公司污水管网，余气体回到设备前重新处理。
（3）活性炭纤维有机溶剂净化回收装置具有如下特点：
a）采用比表面积大（1300㎡/g），微孔结构均匀（10～20埃）的活性炭纤维作为吸附材料，净化效率高；
b）有机溶剂的吸附、脱附时间短，速度快；
c）采用微电脑程序控制，同时具备手动、自动两种操作方式，可任意选择，运行操作简单，可靠性强；
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