概況
廣西久久星新能源車輛科技有限公司在生產(chǎn)過程中有噴漆工序,由于使用油漆及稀釋劑,會因揮發(fā)而產(chǎn)生一定量的有機(jī)廢氣,主要成分為油漆顆粒、苯、甲苯、二甲苯等,對周圍環(huán)境有一定的影響。
企業(yè)在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品同時(shí)不忘環(huán)境保護(hù),管理層高瞻遠(yuǎn)矚,現(xiàn)階段計(jì)劃興建有機(jī)廢氣治理設(shè)施,我公司受托對該項(xiàng)目工程規(guī)劃設(shè)計(jì)。
一、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)和原則
1.1設(shè)計(jì)依據(jù)
(1).《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》;
(2).《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996);
(3).《廣東省大氣污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)》(DB4427-2001);
(4).《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-1993);
(5).《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996);
(6).《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值-化學(xué)有害因素》(GBZ2。1-2007);
(7).《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2010);
(8).《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》中華人民共和國國務(wù)院令第253號1998。
1.2設(shè)計(jì)原則
(1).嚴(yán)格執(zhí)行國家及地方有關(guān)環(huán)保法規(guī)及相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn),使處理后的廢氣各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到且優(yōu)于國家和地方標(biāo)準(zhǔn)。
(2).采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝,并具有顯著的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
(3).工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型,能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地,確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。
(4).在凈化設(shè)備運(yùn)行過程中,便于操作管理、便于維修、節(jié)省動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。
二、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求
1、污染物濃度
由于廠方暫無監(jiān)測數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)依據(jù),根據(jù)我單位以往工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)取廢氣污染物濃度如下表:
單位:(mg/m3)
項(xiàng)目名稱 | 染料塵 | 苯 | 甲苯 | 二甲苯 |
處理前濃度 | 180 | 80 | 150 | 100 |
2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)要求,處理后排氣須執(zhí)行國家《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二時(shí)段最高允許排放濃度。
名稱 | 允許濃度mg/m3 | 允許速率kg/h |
15m | ||
苯 | 12 | 0.5 |
甲苯 | 40 | 3.1 |
二甲苯 | 70 | 1.0 |
非甲烷總烴 | 120 | 10 |
顆粒物 | 120 | 3.5 |
三、廢氣來源及風(fēng)量設(shè)計(jì)
3.1廢氣來源流程圖
半成品 噴漆 晾自然干 高溫烘烤 組裝成型
有機(jī)廢氣(主要成分甲苯、二甲苯、及非甲烷總烴)
3.2 廢氣來源說明:廢氣主要來源于噴漆、烘烤房,油漆在高壓空氣的沖擊下形成細(xì)小的漆霧、漆液珠,它們隨著空氣急速向前,均勻的散開,然后粘附在玩具表面,形成漆膜,隨后揮發(fā)出來的有機(jī)工業(yè)廢氣主要成分為染料塵、苯、甲苯、二甲苯等向外擴(kuò)散;
3.3設(shè)計(jì)處理廢氣量
根據(jù)現(xiàn)場勘察現(xiàn)場有5個(gè)噴漆房,每個(gè)噴漆房配有一臺最大風(fēng)量為37000的離心風(fēng)機(jī),為了保證廢氣的處理效率,設(shè)計(jì)將5個(gè)噴漆房產(chǎn)生的廢氣分別由5套廢氣處理設(shè)備,單套設(shè)備處理風(fēng)量設(shè)計(jì)為35000m3/h。
四、廢氣治理分析
4.1廢氣凈化處理工藝選擇
噴漆廢氣具有高濃度的有機(jī)污染物質(zhì)和固體顆粒物(漆霧),在處理該廢氣時(shí)需要先去除固體顆粒物,主要由細(xì)小的漆霧、漆液珠組成;氣相污染物,主要由碳、氫、氧、氮、硫、鹵素等元素構(gòu)成。就化學(xué)結(jié)構(gòu)而言,有物質(zhì)分子多因剩余電子,而有刺激人類嗅覺的特性。
有機(jī)廢氣(臭氣)處理技術(shù)分為物理、化學(xué)、生物等三大類,一般可用單一技術(shù)或兩種以上技術(shù)組合來完成單一臭氣處理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸堿水洗噴淋,化學(xué)法是化學(xué)洗滌、焚化,光氧化,生物法則包括生物洗滌、植物液噴灑、生物滴濾、生物濾床等。
根據(jù)客戶廢氣治理的要求及該種廢氣的特點(diǎn),擬采用水噴淋漆霧凈化、光氧催化、活性炭吸附組合工藝來凈化此廢氣處理,可完全到國家及客戶的廢氣凈化排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。
4.2廢氣處理工藝介紹及流程
噴漆廢氣 風(fēng)機(jī) 水噴淋漆霧凈化塔 脫水 光氧催化廢氣凈化器 達(dá)標(biāo)排放
4.3工藝說明(技術(shù)原理)
(水噴淋內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖一)
A、水噴淋凈化裝置原理(參考圖一):
噴漆廢氣細(xì)小的漆霧、漆液珠組成顆粒直徑在5-500um之間,由于廢氣具有粘性并且顆粒大小不一,為了能和水最大限度的接觸我公司設(shè)計(jì)的水噴淋凈化裝置設(shè)置了多種不同密度的填料層,廢氣以1.5m/s左右的緩慢速度通過填料層,接觸時(shí)間為1.8秒。噴淋室內(nèi)噴淋液經(jīng)過高壓螺旋噴頭的霧化形成層層水膜,廢氣中的細(xì)微顆粒(油漆顆粒、甲苯顆粒、二甲苯顆粒)被凈化器中的水捕獲,形成較重的大顆粒沉降;廢氣在進(jìn)入填料層時(shí)再次與填料上的水充分接觸固氣得到分離,氣體得到凈化。噴淋水流入噴淋循環(huán)水池中與油漆絮凝劑混合反應(yīng)生成較大的油漆絮凝體從水中分離,從而保證了噴淋的霧化狀態(tài)和水泵的使用壽命。
光氧組件實(shí)物圖 光氧催化凈化設(shè)備實(shí)物參考圖
B、光氧催化凈化原理(參考圖二):光氧催化設(shè)備分解廢氣中的有機(jī)污染物分成兩個(gè)階段,
第一階段利用高能高臭氧UV紫外線光束(發(fā)出的波長主要為170nm及184.9nm,能量為742kj/mol和647kj/mol)照射惡臭氣體,打開有機(jī)(惡臭)廢氣如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,VOC類,苯、甲苯、二甲苯等分子鍵結(jié)構(gòu),使有機(jī)或無機(jī)高分子惡臭化合物分子鍵斷裂;在高能紫外線光束照射下廢氣中氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧(高臭氧紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進(jìn)而產(chǎn)生臭氧;UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧))與被打開的有機(jī)分子鍵的游離態(tài)的原子氧化(分子重組)轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H20等。
第二階段利用燈管兩邊的催化層上的半導(dǎo)體光催化劑TiO2(光催化劑是指在光的輻照下,自身不發(fā)生變化,卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì);促進(jìn)化合物的合成或使化合物降解的過程為光催化反應(yīng);光催化反應(yīng)利用光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量,來產(chǎn)生催化作用),在受到紫外線光激發(fā)下,電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶位置,在導(dǎo)帶形成光生電子,在價(jià)帶形成光生空穴。利用光生電子-空穴對的還原性和氧化性能來降解廢氣中的有機(jī)污染物。
兩個(gè)階段相輔相成,利用復(fù)合工藝來達(dá)到最大化分解有機(jī)污染物的目的;以下為光氧催化的分解反應(yīng)示意圖
常見有機(jī)分子光氧催化轉(zhuǎn)換表
序號 | 名稱 | 分子式 | 分子量 | 氣味特征 | 主要化 學(xué)鍵 | 對應(yīng)化學(xué)鍵能KJ/moI
| 光化學(xué)反應(yīng)最終產(chǎn)物 |
1 | 氨 | NH3 | 17 | 強(qiáng)刺激氣味,無色氣體 | H-N | 389 | H2O、N2 |
2 | 硫化氫 | H2S | 34 | 有臭雞蛋氣味,無色氣體 | H-S | 339 | H2O、SO42- |
3 | 三甲胺 | C3H9N | 59 | 無色氣體,有魚腥惡臭 | C-H、C-N | 414、305 | H2O、N2、CO2 |
4 | 苯酚 | C6HSOH | 94 | 常溫下為一種無色或白色晶體有特殊芳香氣味 | C=C、C-H、C-O | 611、414、326 | H2O、CO2 |
5 | 苯 | C6H6 | 78 | 常溫下為一種無色有甜味的透明液體并具有強(qiáng)烈的芳香氣味 | C=C、C-H | 611、414 | H2O、CO2 |
6 | 甲苯 | C7H8 | 92 | 常溫下為清澈的無色液體,具有類似苯的芳香氣味 | C=C、C-H、C-C | 611、414、332 | H2O、CO2 |
7 | 二甲苯 | C6H4(CH3)2 | 106 | 常溫下為無色液體,具有類似苯的芳香氣味 | C=C、C-H、C-C | 611、414、332 | H2O、CO2 |
8 | 苯乙烯 | C8H8 | 104 | 無色有特殊香氣的油狀液體 | C=C、C-C、C-H | 611、332、414 | H2O、CO2 |
9 | 乙酸乙酯 | C4H8O2 | 88 | 無色透明有芳香氣味的液體 | C-H、C-O、C=O、C-C | 414、326、728、332 | H2O、CO2 |
10 | 甲硫醚 | C2H6S | 62 | 有難聞的氣味 | C-C、C-H、C-S | 332、414、272 | H2O、CO2、SO42- |
11 | 甲硫醇 | CH4S | 48 | 無色氣體,有不愉快的氣體 | C-S、C-H、H-S | 272、414、339 | H2O、CO2、SO42- |
12 | 二甲二硫 | C2H6S2 | 94 | 淡黃色透明液體,有惡臭 | S-S、H-S、 S-C、C-H | 268、339、268、414 | H2O、CO2、SO42- |
13 | 乙醛 | C2H4O | 44 | 無色易流動(dòng)液體有刺激性氣味 | C=C、C-O、C-H | 611、326、414 | H2O、CO2 |
14 | 甲醇 | CH3OH | 32 | 無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體,有惡臭 | C-H、C-O、H-O | 414、326、464 | H2O、CO2 |
15 | *** | C3H4O | 56 | 無色或淡黃色液體,有惡臭 | C=C、C-O、C-H | 611、326、414 | H2O、CO2 |
16 | 苯胺 | C6H5NH2 | 93 | 無色油狀液體,有特殊氣味 | C=C、C-H、 N-H、C-C | 611、414、389、332 | H2O、CO2、N2 |
五、設(shè)備特點(diǎn)
光氧催化凈化設(shè)備的性能優(yōu)勢
(一)工藝完美結(jié)合:結(jié)合了光分解和催化劑催化氧化兩種工藝的特點(diǎn),使廢氣更加充分的被分解,同時(shí)也大大的延長了活性炭的使用周期。
(二)高效除惡臭:能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及各種惡臭味,脫臭效率最高可達(dá)90%以上,脫臭效果大大超過國家1993年頒布的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB14554-93)和1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)。
(二)使用壽命長:高能紫外線燈管使用11000小時(shí)(2-3年),安裝簡便,操作過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化;
(三)適應(yīng)性強(qiáng):光氧催化可適應(yīng)高濃度,大氣量,不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭、凈化處理,可每天24小時(shí)連續(xù)工作,運(yùn)行穩(wěn)定可靠;
(四)運(yùn)行成本低:光氧催化凈化設(shè)備無任何機(jī)械動(dòng)作,無噪音,無需專人管理和日常維護(hù),只需作定期檢查,本設(shè)備能耗低,設(shè)備風(fēng)阻較低〈250pa,可節(jié)約大量排風(fēng)動(dòng)力能耗;
(五)設(shè)備占地面積小自重輕:適合于布置緊湊,場地狹小等特殊條件。
六、凈化處理設(shè)備及其參數(shù)
7.1廢氣凈化處理設(shè)備參數(shù)
光氧催化凈化器設(shè)備參數(shù)如下 | |
型號 | YC-GJ-35K |
數(shù)量 | 29臺 |
處理氣量/臺 | 35000 m3/h |
風(fēng)阻系數(shù) | 〈400pa |
燈管數(shù)量 | 120支/150w(U型810mm長) |
催化劑數(shù)量 | 600克/臺 |
功率/電壓/臺 | 18KW/320V |
設(shè)備尺寸/臺 | 2500*1750*2300mm |
法蘭尺寸/臺 | Φ900mm |
設(shè)計(jì)流速 | 1.8m/s |
設(shè)備材質(zhì) | 304不銹鋼 |
水噴淋凈化塔 | |
型號 | YC-SPL-35K |
安裝數(shù)量 | 1臺 |
處理氣量/臺 | 35000 m3/h |
風(fēng)阻系數(shù) | 〈500pa |
功率/電壓/臺 | 7.5KW/220V |
7.2凈化后氣體排放管道要求
為達(dá)到最佳凈化效果,需有2~3秒氧化反應(yīng)時(shí)間,經(jīng)凈化除臭設(shè)備后的排氣管道總長度需10米以上,橫截面積需要足夠大,以確保風(fēng)速小于8m/s.在本方案中,我公司公提供風(fēng)管設(shè)計(jì)參考意見,風(fēng)管的設(shè)計(jì)和施工需根據(jù)客戶現(xiàn)場實(shí)際布局設(shè)置.
七、質(zhì)保期及售后服務(wù)
8.1光氧催化除臭凈化器及風(fēng)機(jī)質(zhì)保期一年,質(zhì)保期內(nèi)非人為原因造成的設(shè)備,免費(fèi)維修或更換配件;
8.2質(zhì)保期滿后,我公司提供終身維修維護(hù);
8.3設(shè)備維修電話:13809820376,設(shè)備故障24小時(shí)內(nèi)會安排技術(shù)人員到廠維修。