企业污染治理工程有机废气处理设计方案.docx
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企业污染治理工程有机废气处理设计方案
企业污染治理工程有机废气
治理设计方案
一、项目概况：
企业在喷漆过程中产生一定量的有机废气，废气为非甲烷总烃污染性的有机气体，略含毒性，有刺激性气味，对人体健康有较大危害。
贵公司非常考虑员工的身体健康及对周围环境的保护，特委托我公司对其进行环保治理，我公司根据现场勘察以及环评资料确定该企业有机废气排放量为28000m3/h，浓度为200mg/m3～550mg/m3，根据产生源废气量不同，分一套设施集中处理。
二、设计依据
1.广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）
2.《采暖通风和空气调节设计规范（GBJ19-88）》
3.《机械设备安装工程施工及验收规范（TJ231-78）》
4.《工业管道工程施工及验收规范（GBJ235-82）》
5.《通风与空调工程施工及验收规范（GBJ243-82）
6.《建筑安装工程质量检验评定标准（通用机械设备安装工程）（TJ305-75）》
7.《低压配电装置及线路设计规范（GBJ54-83）》
8.《通用用电设备配电规范（GBJ50055-93）》
三、设计原则：
1.采用成熟可靠的工艺，在保证排放达标的前提下尽可能减少投资降低动作成本；
2.风机等主要设备选用国内知名品牌的优良产品，并经甲方认可；
3.非标设备应符合国家或作业相关规范，并保证性能稳定、外表美观；
4.管道设备应采取必要防腐措施，延长使用寿命。
四、设计范围：
根据厂方提供的设计参数，承担该工程的工艺、设备、管网、电气、自控的设计、选型、购买、安装、运行调试和培训操作人员。
五、设计目标：
1.净化后废气符合《广东省地方排放标准（GB44/27-2001）》二级标准的规定；具体指标如下：
非甲烷总烃允许排放浓度≤120mg/m3
2.净化系统持续稳定运行，操作简便、故障率低；
3.整体设计合理可靠，符合简洁、美观的原则。
六、设计参数：
1.处理风量：
28000m3/h，浓度为200mg/m3～550mg/m3。
2.有害成份：
废气非甲烷总烃等污染物。
3．标准：
废气净化后符合《广东省地方排放标准（DB44/27-2001）》二级标准的规定。
七、治理工艺：
1.工艺选定：
有机废气治理方法较常用的有燃烧法、吸附法和吸收法（水洗、药液洗涤）。
各种方法的适用性与经济性比较示于图1。
本工程需处理的废气属于浓度较低的有机废气，而且净利化要求较高，因此选用催化分解法为主处理单元，考虑该废气有一定温度，拟前期采用水喷淋方法除尘和降温。
气味是一种化学物质，它刺激鼻粘膜的神经末梢，引起大脑的反应后使人产生意识，如新生儿对气味的意识就是一个反复加固的过程。
例如化学课程中，硫化氢的产生过程可证明气味是物质。
物质也就是由分子构成的。
在低温常压条件，应用紫外光催化纳米、高能非平衡等离子体技术，可把有害气体分解成无害的氧气和单质，且分解率高、能耗低。
我公司结合国际上最先进的研究成果，自行开发“催化离子分解废气净化设备”。
该设备采用光催化等离子法除臭味技术，在处理高浓度、大风量有机气体方面取得了较好的效果。
公司在上海与同济大学建立了工程应用研究基地，同时活性氧废气净化设备已广泛地应用于有机气体的处理工程。
等离子分解废气净化设备利用高能非平衡等离子体脉冲放电技术,可在瞬间迅速使空间内产生高浓度的活性氧、自由基、臭氧，在组合阵列极的空间内形成活化区。
当恶臭分子通过活化区时其分子键被迅速破坏与分解，高能非平衡等离子体脉冲放电方式使空间内产生巨大的压强，分子突然获得“爆炸”式的巨大能量瞬间猛增了自由基使分子全部处于活化状态将动能转化为分子内部势能，破坏了旧的化学键，使一个或几个分子键断裂。
在定向反应作用下产生新的单一原子组成的气体分子和固态单质微粒。
根据实验结果，并结合国外采用氧化法处理有机废气的资料，基本确定AOM设备处理各种有机成分的机理和主要产物。
有机污染物中主要含有的气相污染物有H2S、NH3、CH3SH、VOCs（挥发性有机化合物）等。
活性氧去除上述污染物的主要途径有两条：
一是在高能电子的瞬时高能量作用下，打开某些有害气体分子的化学键，使其直接分解成单质原子或无害分子；二是在大量高能电子、离子、激发态粒子和氧自由基、氢氧自由基（自由基因带有不成对电子而具有很强的活性）等作用下的氧化分解成无害物。
图1、各种方法的适用性与经济性比较示意图：
高中低高中低高中低高中低高中低高中低
（孙一坚主编，《简明通风设计手册》，中国建筑工业出版社，1997。
）
2.工艺流程：
3.流程说明：
废气先由废气管道进入水喷淋过滤器，过滤器将其颗粒物截留下来，同时降低废气温度后进入紫外光催化分解设备，去除废气中的有机气体等物质，再由风机经烟囱高空达标排放。
紫外光催化有机废气化学原理
举一个列子；汽油汽车有生成一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳和氢的化合物（CxHy添入x、y的数字不同物质就变的不一样）等对人体有害的物质。
经过三元催化器后生成二氧化碳（CO2）、氮（N2）、水（H2O）、而三元催化器中催化剂为铂、钯、铑。
而铂为什么可以当成催化剂来使用主要在于铂的电子数目和配置，铂拥有78个电子，存在于铂的原子核周围，但是电子并非完全填满的，内部有一个空位，铂原子为了填满这个空位因此具有抓取电子的性质。
（铂的原子特性）而钛的化学性质和铂的十分相似才被开发出做为催化剂使用。
本案有机废气成分为丙烯酸乙酯C5H8O2为例
以CH3甲基、CH2亚甲基的分子中的碳C和氢H黏附在纳米二氧化钛TI2O的表面，其中氢会跟黏附在钛表面上的氧O结合成水H2O，然后离开钛的表面，碳C和氧O结合生成二氧化碳CO2而排出，纳米二氧化钛TI2O在特殊波段光线可大量产生，氧，自由基等强氧化物质一但物质与之相接触就会改变原来的分子结构。
生产无害的物质。
早期日本和英国的科学家将二氧化钛涂覆在城市马路的铺路石表面，用以清洗路面空气。
二氧化钛可以与沥青混合，减少空气中的污染物。
当汽车经过时，含二氧化钛的混凝土或沥青可以净化空气，消除车辆排放物中25%到45%的氮氧化物。
将二氧化钛涂覆在混凝土面上，其清洗空气的效果同样显著。
而我们生产的设备中采用的是多通道形式，从而保证有机废气能充分接触。
从上述反应来看，有机成分经过AOM设备处理后，将转变为NOx、SO3、H2O等小分子，而且有机浓度低，产物的浓度也极低，均能被周边的大气所接受。
4.与活性炭工艺对比：
处理风量28000m3/h
活性炭处理工艺
紫光催化反应工艺
处理效率
95%以上
95%以上
能耗
用电55KW/h
活性炭1个月更换一次
用电30KW/h
催化剂2年添加一次
系统阻力
2800Pa
500Pa
系统缺点
温度控制范围＜120℃
不能有水雾进入
易堵塞
活性炭易饱和
操作复杂
温度控制范围＜100℃
不易堵塞
系统优点
处理效率高
验收通过率高
处理效率高
操作简便
长期运行成本相对低
九、工艺参数：
气体管道吸气罩：
一批
根据招标文件要求，结合我公司标准产品型号，设备选型及参数描述见下表：
项目地点
设备型号
数量（台）
设备工艺类型
设备参数描述
备注
紫外光催化纳米离子分解废气净化设备
1
紫外光催化纳米离子分解处理工艺
（1）处理风量为28000m3／h
（2）外形尺寸4000*2000*2300（h）
（3）自重为4.5吨,均匀分布
（4）总功率为30Kw
进线电源：
220V二相三线制
（5）设备维修空间为外侧1.5米
（6）年持续运行耗电量P=365*24*2=17520（kwh）
年持续运行费用M=17520*0.8=14016（元）
（7）全年运行无任何备品备件，无任何专用工具，维护简单
（8）设备箱体全部采用碳钢制作，发射电极为组合阵列极不锈钢金属电极。
本表中电价按0.8元/kwh计算，具体电价以当地电力部门数据为准。
水喷淋除尘设备
1
水喷淋除尘
（1）处理风量为28000m3／h
（2）外形尺寸3000*2000*2300（h）
（3）自重为1.5吨,均匀分布
（4）总功率为5Kw
（5）设备箱体全部采用碳钢制作，
十、设备的形式及性能：
（一）形式
1、废气收集系统能有效地隔离和收集喷淋塔上部设备所产生的废气，并能满足操作工人方便设备的养护和管理。
2、废气处理装置可以方便地增加设备的容量。
3、废气经处理后采用排气筒方式排出，排气筒的高度、形式及位置与周边建筑相协调。
（二）性能
我方保证经等离子活性氧废气净化设备的性能、处理效果符合环保及相关部门的要求。
1、设备处理排放指标
在正常工况及常规气象条件下，废气的排放浓度完全达到以下标准，确保厂界废气浓度能满足GB14554—93中二级厂界标准要求；
成份
厂界标准（mg／m3）
苯、衍生品
0.007
乙脂、丁脂等
0.06
NH3
l.5
气味（无量纲）
20
我方保证活性氧废气净化设备的处理效率大于95%。
（三）其它
1、等离子活性氧废气净化设备处理效率高，在任何季节、任何气候条件下都能满足上述废气异味处理要求。
2、等离子活性氧废气净化设备完全满足设计图纸要求，布置在现有设计的建筑物内，无须另外占用土地，并能保证日常的运行、检修空间。
3、除味工艺运行应完全自动，无须人工操作。
工人只需巡视是否有机器故障。
4、运行稳定，抗冲击负荷能力强。
5、设备停止运行检修时，在12小时内能够恢复并投入正常使用。
6、设备无其他任何二次污染。
7、设备配备安全有效运行相应的附件。
8、设备的系统方案能与在建的总体布局相适应。
9、设备主要零部件均采用国际知名品牌的产品。
十一、我方职责
我方提供的等离子活性氧废气净化设备完全满足招标文件要求。
我方负责设备的安装、调试，提供图纸及操作维修说明书，培训业主的工作人员，并且提供每年免费的设备巡检一次。
我方保证与其相关的其它承包商合作：
1、在工程的计划及建造期间，我方会积极听从业主方协调，与其他承包商及其成员合作，以免耽误工程进展，并保证工程高效率完成。
2、我方会及时向业主提供与其他承包商协调中的所有问题，并协助业主共同解决。
设备报价清单（见附页）：
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