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原件塑料桶废气治理方案设计

塑料桶成型废气处理设备

设

计

方

案

北京华夏紫光环保科技有限责任公司

湿式复合等离子光催化废气处理技术（简单．有效．经济．免维护）

2017年5月27号

第一章项目概况

贵公司在发展经济的同时，对环境保护也非常重视。

由于贵公司产生中的废气现在直接排放。

为了满足国家与地方日趋严格的环保要求，公司有关领导决定对废气进行治理，使废气排放总量和排放浓度达到相应的环保要求，为此委托北京华夏紫光科技有限责任公司为本项目设计废气治理方案。

我公司受贵公司的委托，根据现场考察及提供的相关数据及资料，借鉴相关工程实际设计和运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵公司和有关部门决策参考。

第二章设计依据

2.1采用主要的执行标准

1、废气系统设计参考标准

《大气污染物综合排放标准》（GB16297-l996）；

《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）；

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国大气污染防治法》

《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；

2、管道设计参考标准

《通风与空气调节设计规范》

3、检测控制系统参考规范

《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96GB50259-96）；

《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

《电力装置的继电保护和自动控制设计规范》（GB50062-92）；

《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）；

《仪表配管、配线设计规定》（HG/T20512-2000）:

4、安全防爆参考规范

《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2.l-2007）；

《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；

《工厂企业厂界噪声标准及其测最方法》（GB12348～12349-90）；

《建设项目环填保护条例》中华人民共和国国务院令第253号1998；

《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）；

《环境工程设计手册·废气污染控制卷》

《三废处理工程技术手册·废气卷》

有机废气处理工程技术手册（环境工程技术手册）；

2.2废气净化目标及设计内容

1、净化目标

废气被收集并经过光离复合设备后，排放达到国家工业排放标准；

--GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级排放标准；

2、设计内容

有机废气处理系统设计内容包括：

机头加热区废气产生点、废气出口集气总管至排气筒之间的废气处理设施（工艺、设备、电气、控制系统）的工程设计、安装与调试。

3、设计规范

（l）严格遵守国家环境保护的政策和地方政府相关的法律法规、规范和标准。

（2）按照业主方的要求，通过分析比较和调查研究，选用符合实际的工艺方案，以期获得较大的社会效益、经济效益和环境效益。

（3）遵照国家对环境质量的总体要求，与环境协调发展，减少废气污染物排放，维护和改善周边环境，提倡清洁生产，顺应我国经济建设与环境保护协调发展的总体要求。

（4）采用先进可靠的废气治理工艺，选用安全可靠的废气处理系统和工程材料，提高防御自然灾害风险的能力，确保废气治理工艺和装置的技术上的先进性、经济上的合理性和操作上的可靠性。

（5）结合本项目的特点．按照区域不同浓度的废气的不同情况和治理需求，采用与之相应的废气治理工艺技术，在确保实现治理目标的同时，以降低废气治理系统综合运行费用和节约能耗，使治理后的废气排放的影响降到环境可接受程度，满足国家对环境保护的总体要求，为方案设计的出发点和实现目标。

（6）妥善处理废气处置过程中产生的废水及固体废物，杜绝二次污染。

（7）努力提高和保证供电、仪表、自动控制系统安全可靠性。

（8）全面贯彻节能减排、环保、安全、卫生、防火原则．

第三章设计原则及采样

3.1设计原则

l、依据国家的有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。

2、积极稳妥地采用高新技术、高品质设备，结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的改造技术和污染治理工艺处理技术，力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易，从而达到治理污染、保护环境的目的。

3、妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染。

4、严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的规范、法规与标准。

5、选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。

3.2采样位置和采样点

1、采样位置

1.1、采样位置应优先选择在垂直管段。

应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。

采样位置应设置在据弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径和距上述部件上游方向不小于3倍直径处，对矩形烟囱道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A,B为边长。

1.2、对于气态污染物，由于混合比较均匀，其采样位置可不受上述规定限制，但应避开涡流区。

如果同时测定排气流量，采样位置仍按1.1选取。

1.3、采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。

2、采样孔

2.1在选定的测定位置上开设采样孔，采样孔内径应不小于80mm，采样孔管长应不大于50mm，不使用时应用盖板。

管堵或管帽封闭（图l、图2、图3）。

当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm。

第四章设计参数及设备选型

4.1常用废气处理工艺的简介

光离复合催化法把低温等离子与光氧催化完美的结合，处理效果更高能耗更低。

光氧催化氧化利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，与臭氧进行反应生成低分子化合物，如C02、H2O等．投资费用低．适用范围广，净化效率高，操作简单，除臭效果好，设备运行稳定，占地小，运行费用低，随用随开，不会造成二次污染。

低温等离子体等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。

废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。

适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭、有机废气，设备占地面积小：

电子能量高，几乎可以和所有的恶臭、有机废气分子作用：

运行费用低；反应快、停止十分迅速，随用随开。

吸附法利用吸附剂的吸附功能使恶臭、有机废气物质由气相转移至固相，适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭、有机废气。

净化效率很高，可以处理多组分恶臭、有机废气，吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭、有机废气有较低的温度和含尘量。

生物滩池恶臭、有机废气经过除尘增湿或降温等预处理工艺后，从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭、有机废气由气相转移至水与微生物混和相。

通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉。

目前工艺比较成熟，在实际中运用比较广泛，又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。

净化效率高，占地面积大，投资成本高，易堵寒．填料需定期更换，脱臭过程很难控制，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。

热力燃烧法在高温下恶臭、有机废气物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧。

适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体，净化效率高，恶臭、有机废气物质被彻底氧化分解，但设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染。

水吸收法利用恶臭、有机废气中某些物质易溶于水的特性，使恶臭、有机废气成分直接与水接触，从而溶解于水达到去除目的。

适用于水溶性、有组织排放源的恶臭、有机废气。

工艺简单，管理方便，设备运转费用低，但产生二次污染，需对洗涤液进行处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对有机废气处理效果差。

药液吸收法利用恶臭、有机废气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些恶臭、有机废气成分，适用于处理大气量、高中浓度的恶臭、有机废气。

能够有针对性处理某些恶臭、有机废气成分，工艺较成熟，净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染。

催化氧化反应塔内装填特制的固态复合填料，填料内部复合催化剂。

当恶臭、有机废气在引风机的作用下穿过填料层，与通过特制喷嘴化剂在固相填料表面充分接触，并在催化剂的催化作用下，恶臭、有机废气中的污染因子被充分分解。

适用范围广，尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气，对疏水性污染物质有很好的去除率。

占地小，投资低；管理方便，即开即用；耐冲击负荷，不易被污染物浓度及温度变化影响。

需消耗一定量的药剂，运行成本较高，催化剂操作不当会中毒，存在二次污染。

光化学利用恶臭物质对光子的吸收而发生分解，同时反应过程产生的轻基自由基、活性氧等强化性基团也能参与氧化反应，从而达到降解恶臭物质的目的。

适用于浓度较低，且能吸收光子的污染物质，可以处理大气量的、低浓度的恶臭、有机废气，操作极

为简单，占地面积小。

对不能吸收光子的污染物质效果差，对于成分复杂的废气无法达

到预期处理效果。

4.2常用废气处理工艺技术对比

光氧催化净化法

活性炭吸附法

低温等离子法

植物喷洒法

直接燃烧法

技术原理

通过UV紫外线照射把废气分子从常态变为高速运动状态再利用高能-C波段粉碎分子链结构，将恶臭、有机物质分子链，改变物质结构，把有机化合物变成小分子、中子、原子，利用紫外线产生的03进行氧化，设备加装多种相对应的催化剂，将污染物质变成为低分子无害物质或水和二氧化碳等。

利用活性炭内部孔隙结构发达，有巨大比表面积原理，来吸附通过活性炭池的恶臭、有机气体分子。

利用高压电极发射离子及电子，破坏恶臭、有机分子结构的原理，轰击废气中恶臭、有机分子，从而裂解恶臭、有机分子，达到脱奥净化的目的。

直接向恶臭、有无喷洒植物提取液，将恶臭、有机气体进行中和、吸收，达到脱臭

采用气、电、煤或可燃性物质通过极高温度进行直接燃烧，将大分子污染物断裂成低分子无害物质。

除臭效率

脱臭净化效果可达99%以上，大大超过国家1993年颁布的恶臭物质排放标准；

（GB14554-93）

初期除臭效率可达65%，但极易饱和，通常数日即失效，需要经常更换。

适合低浓度的恶臭、有机气体净化，正常运行情况下除臭效率可达90%左右。

对低浓度恶臭、有机气体脱臭处理效果，可达50%

脱臭净化效果较好，只能够对高浓度废气进行直接燃烧

处

理成分

有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。

适用于低浓度、大风量臭气，对醇类、脂肪类效果较明显。

但处理湿度大的废气效果不好。

能处理多种臭气充分组成的混合气体，但对高浓度易燃易爆废气，极易引起爆炸。

根据需处理废气的种类，选用不同种类的喷洒液。

高浓度有机废气可引入直接燃烧，低浓度废气不能够燃烧。

寿命

高能紫外灯管寿命1.5年以上。

设备寿命十年以上。

免维护

活性炭需经常进行更换。

在废气浓度及湿度较低情况下，可长期正常工作

需经常添加植物喷洒液

养护困难，需专人看管

维护费用

净化技术可靠且非常稳定，净化设备无需日常维护，只需接通电源，即可正常工作，运行维护费用极低。

所使用的活性炭必须经常更换，并需寻找废弃活性炭的处理方法，运行维护成本很高。

无需日常维护，只需接通电源，即可正常工作，运行维护费用极低。

需定期加入喷洒液，且需维护设备，运行维护费用高。

运行成本高

安全

安全性高

有一定安全隐患

安全性高

一定安全隐患

污染

无二次污染

易二次污染

无二次污染

易二次污染

4.3净化工艺费用及使用优劣性对比

工艺特点

净化工艺

安全性

净化效率

总投资（一次性投资+运行费用）

能耗

有无二次污染

光离复合法

安全

高

低

很低

无

光氧催化法

安全

高

低

较高

无

低温等离子法

安全

高

低

无

吸收法

安全

低

较高

有

生物曲分解

安全

高

低

有

燃烧法

不安全

高

非常高

有

从综合比较可知光离复合设备非常安全，运行稳定，去除效率高，运行费用低，无二次污染，既结合光氧催化除异味效率高又结合等离子除有机废气效率高的特点。

是处理方法中较优越的废气处理方案。

4.4设备工作原理

塑料颗粒加热在模具成型时，外部空气由大气压力作用下形成负压气流风幕，塑料颗粒加热在模具成型时的废气不会在操作者呼吸带处停留，而随气流迅速下降，塑料颗粒加热在模具成型废气产生于工件成型工作台，其它的随着废气带出，形成VOCs挥发性气体．这些气体含量不高，粒径较小，绝大部分在10μm以下，VOCs在风机的吸力下进入水洗塔净化处理设备，水洗塔净化处理设备进行分子分离，分离后向内行走，在行走的过程中，遇到多级水雾过滤，废气离子遇到水雾进行完全饱和接触．颗粒状尘雾被水雾吸附，余下的有机废气由管道经过法兰进入降压段，降低风速后进入等离子段，《等离子体是不同气态、固态、液态的第四态物质，由高能电子、正负离子、自由基（0H、H0、03等）和中性粒子等组成。

等离子分为平衡等离子和非平衡等离子，低温等离子体主要由气休放电产生》气体经过等离子气体净化装置的反应器区域时，等离子体中的活性自由基可以有效的破坏各种病毒、细菌中的核酸，蛋白质，使其不能进行正常的代谢和生物合成，从而导致其死亡。

在高能电子和自由基强氧化等多重作用下，气体中的有机物分子链被断开，发生一系列复杂的氧化还原反应，生成C02,H2O等无害物质，正负离子可以清新空气。

另外，借助等离子体中的离子与物体的凝并作用，可以对小至亚微米级的细微颗粒物（0.1-3微米）进行有效的收集。

在经过光氧催化段，进行氧化还原反应，利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，裂解工业废气，臭氧是一种强氧化剂，也是世界公认的光谱高效杀菌消毒剂。

臭氧比氧分子多了一个活泼的氧原子，化学性质特别活泼。

其强大的氧化性，既可以氧化分解有机物，也可以分解无机物，对主要苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气、丙酮丁酮有机废气、乙酸乙酯废气、油雾有机废气、糠醛有机废气、苯乙烯、丙烯酸有机废气、树脂有机废气、添加剂有机废气、漆雾、天那水有机废气处理等含碳氢氧等都可以裂解。

在臭氧的作用下，这些有机污染物由大分子物质被分解为小分子物质，没有任何有毒残留．不会形成二次污染，被誉为“最清洁的氧化剂和消毒剂”。

选用特定的光催化剂Ti02，在特定波长的高能UV紫外线的照射下产生催化作用，使周围的水分子及空气激发生成极具活性的·0H自由基、H202、臭氧03等。

这些基团氧化能力很强，能裂解氧化塑料废气中挥发性有机物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物质裂解、氧化为低分子无害物质，其去除效率可90%，净化后的达标尾气在通风机吸力下排向大气。

4.5设备配备如下：

湿式净化塔+光离复合设备

型号

风量（m3/h）

尺寸

功率（KW）

材质

数量

备注

30000

4010*1500*1570

8.6KW

冷板喷塑

组合形式

湿式净化塔：

喷淋塔直径1.5米、高3.5米，0.8厚PPR板材制作，二道喷淋，一道挡板，二道填料。

进风口直径600mm,出风口直径600mm，水泵2.2kw。

软吸气臂

多元复合等离子光氧催化设备

设备机壳：

冷板高温喷塑一级

设备进出风口：

DM600mm

第一段：

均风降压段（降低风速）

第二段：

等离子电场净化

第三段：

高能等离子氧化段

第四段：

纳米二氧化钛光触媒反应段

第五段：

UV紫外线氧化催化段

第六段：

出风段

设备运行功率：

6.4kw/h

一

进出风口特质铁丝均流网，过滤废气中微小颗粒物

保证废气与臭氧进行充分接触，高效的分解废气分子

高温防火线（国产高温线260度）

高温绝缘胶（国产260度）

电控绝缘板（PTFE，耐腐蚀，耐高温，抗酸碱，抗老化，抗氧化，水解，抗绝缘）

散热系统、电控系统（国产）

硬件更换：

光离复合设各UV紫外线灯约为2.5-3.5年更换一次。

设备图片

吸气臂样式

风机样式如下图

主风管

名称

风量（m3/h）

直径（mm）

材质

长度（m）/数量（个）

备注

风管

30000

DN800mm

镀锌螺旋

以现场实际安装情况为准

注：

需方负责提供、风机热保护，废气治理工程中的土建和至设备区的公用工程管线等外围事项由业主负责实施，废气治理设备的平台基础由施工方负责。

1.工艺流程：

第一道过滤：

喷淋塔去除空气中的VOCs

工作原理：

塑料颗粒加热在模具成型时产生废气由可伸缩性软吸气臂风管引入主管道进入净化塔，经过填料层，废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应，酸雾废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。

吸收液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。

净化后的酸雾废气达到河北省地方排放标准的排放要求，低于国家排放标准。

喷淋塔特点：

1、除尘效率高，遇到酸性气体采用碱性洗涤水时，废气净化效率可达85%；

2、设备占地少，安装方便；

3、耗水、耗电指标较低；

4、耐腐蚀、不磨损，使用寿命长；

5、设备运行可靠，维护简单、方便；

结构：

喷淋塔塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。

填料塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上。

填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。

喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。

气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。

当液体沿填料层向下流动时，有时会出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。

因此，喷淋塔内的填料层分为两段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上。

注意事项：

1、循环水量的调节：

由喷淋塔供水泵来决定，当运行一台时开一台即可，当冬季两台或三台同时运行时，将两台水泵全部打开，泥浆泵其流量应根据循环泵的流量来调节，使其相等即可。

2、喷淋塔内加药池内的加药量：

当运行一台时，加入絮凝剂2袋，如冬季运行两台或三台时，可按相应倍数增加药量。

3、喷淋塔沉淀池要经常清理，夏天一周清理一次，冬季三天清理一次。

4、灰水分离器排污时，每班排放一次，要分别打开排污阀门，直到有清水排出为止。

5、以上各转动部件要经常检查、注油，发现故障要及时排除，以保证喷淋塔废气处理效果。

6、在上、下楼梯加药时要注意安全，要有自主保安，相互保安意识。

7、工作完毕要及时清理好卫生，做到人走场地清。

第五章国家废气标准

附：