喷漆房废气治理工程

技

术

方

案

                       山东优蓝环保科技有限公司

                      日期：2018年4月2日

目  录

一、 项目分析 1

1项目概况 1

二、设计依据 2

1设计依据 2

2.设计工艺原则 4

三、工艺设计 5

3.1工艺流程 5

3.2工艺设计 6

四、主要设备说明 6

4.1过滤器 6

4.2转轮浓缩器 7

4.3催化燃烧器（RCO） 8

4.4 管道附件 9

五、废气处理系统设备清单 10

5.1喷漆房废气处理系统设备清单 10

六、运行能耗及运行成本分析 12

6.1 运行成本分析 12

七、项目工期 13

八、全程服务 13

一、 项目分析

1项目概况

项目名称：涂装车间

项目地址：济南

项目内容：喷漆废气处理方案，处理设备制作安装调试

项目目的：对喷漆废气进行专业性处理，有效减小挥发性有机化合物的排放，符合国家标准。

项目规模：涉及VOCs排放的工段：喷漆车间。

废气量：喷漆车间30000m³/h

根据生产工艺，我司采取三级喷淋+三级干式过滤+活性炭吸附脱附催化燃烧处理工艺：

处理目标：达到《大气污染物综合排放标准（GB 16297-1996）》的标准规定。

表1 大气污染物综合排放标准

山东地方标准DB37/ 2801.3—2017 挥发性有机物排放标准第3部分：家具制造业

1  污染物排放控制要求

1.1 污染物最高允许排放浓度和最高允许排放速率限值

1.1.1 自标准实施之日起至2017年12月31日止，现有企业执行表1中第Ⅰ时段的排放限值。

1.1.2自标准实施之日起，新建企业执行表1中第Ⅱ时段的排放限值。

1.1.3 自2018年1月1日起，现有企业执行表1中第Ⅱ时段的排放限值。

   表1 家具制造企业VOCs最高允许排放浓度和最高允许排放速率限值

1.2 厂界监控点VOCs浓度限值

自标准实施之日起，现有企业及新建企业执行表2中的排放限值。

2处理工艺：活性炭吸附脱附CO+热能利用

目前国内针对挥发性有机废气的主流治理技术主要有冷凝法、吸附法、吸收法和蓄热燃烧法(RTO)和催化燃烧法（RCO）及液体焚烧法等。针对贵公司有机废气的组成及浓度，采用蜂窝活性炭吸附脱附RCO+热能利用技术适合贵公司要求。

蜂窝活性炭吸附脱附RCO+热能利用等多种先进技术的综合利用有效实现环保达标，蜂窝活性炭吸附脱附技术，它的主要作用是针对低浓度大风量有机废气进行高效浓缩至10-15倍后再进行解吸，有效地降低后续处理设备的投资和加工成本，适合非连续作业的大中型企业。CO技术是通过对浓缩后的废气进行直接催化氧化并利用其热能和节能再利用系统降低整个治理设备的运行成本。

二、设计依据

1设计依据

1）客户提供的原始数据

2）现场考察采集的数据

3）设计参考标准

2.设计工艺原则

1、根据废气的化学成分和数量，采用活性炭吸附脱附+蓄热式热氧化器处理，有利于最大限度地降低能耗同时最大限度的回收热量。

2、设备材料应具备耐高温、耐腐蚀性能，主体设备使用寿命 15 年，要按规定做好防雷及静电接地等附属设计，符合国家相关设备制造标准。

3、系统采用 PLC 自动控制，设有集中控制和就地控制，系统负责对废物处理设施各动力设备实施供电和自动控制。并可切换为手动，并将关键信号输出接口至中控；对氧化处理设备中关键设备的运行状态、关键点温度和压力加以监测，通过采集与传输温度、压力的参数变化信号来达到自控废气氧化与自控联锁的安全保护功能，保证废物处理系统的正常运行。

 喷漆室：

废气经过喷淋去除漆雾再经过三级干式过滤器后，在主风机作用下进入蜂窝活性炭。废气活性炭所吸附，洁净的废气进入烟囱达标排放；然后启动脱附、脱附气体加热系统开始工作，利用高温空气反向将活性炭吸附的有机物脱附出来。

脱附下来的高浓度废气进入催化燃烧装置，催化燃烧装置催化焚烧后的废气经换热器与冷却气体换热后直接达标排放。换热后的冷却气体温度上升℃左右，作为脱附气体，在脱附风机的引导下脱附活性炭吸附浓缩的VOCs，脱附下来的高浓度VOCs送入催化燃烧装置催化氧化，以此循环。

 3.2工艺设计

处理系统包含：预处理系统、活性炭吸附浓缩系统、燃烧系统，具体情况如下：

四、主要设备说明

4.1过滤器

为了保护蜂窝活性炭吸附性能，有机废气净化装置内设置过滤器，采用3级进行过率,分别为G4专用过滤器+F6多袋式过滤器+F9的多袋式过滤器，使得进入转轮浓缩系统大于1um尘埃粒子净化效率达到98%.

过滤器结构示意图：

过滤器框架及地板使用铝合金制作，过滤器室框架及地板采用满焊结构，确保无泄露，不漏风，所有废气都经过过滤袋。滤材更换频次：第一级、第二级更换频次1次/周，第三级更换频次1次/月。

4.3催化燃烧装置

催化燃烧装置设备可直接应用于中高浓度（1000mg/m³~10000 mg/m³）的有机废气净化，适用于同一生产线上，因产品不同，废气成分经常发生变化或废气浓度波动较大的场合。可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类等等。

净化原理：

在工业生产过程中，排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过旋转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体首先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO₂和H₂O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。

催化燃烧装置使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上，热回收率达到95~97%。

燃烧器壳体由碳钢材料制作，外表面设角钢加强筋；催化氧化室内部均采用耐火硅酸铝纤维材料进行保温。

催化剂是催化燃烧系统的关键，本次催化剂选用贵金属催化剂，具有一定的抗卤素因素造成的催化剂中毒作用。催化剂采用蜂窝状，较高的催化起燃温度（280～420℃），以保证高净化性能和使用寿命。

设备特点：

1、操作费用低，催化燃烧装置一般在有机废气达到一定浓度（2000mg/m³以上）时，净化装置中的加热室不需进行辅助加热，节省了费用；

2、不产生氮氧化物(NO_X)等二次污染物；

3、全自动控制、操作管理方便；

4、安全性高、净化效率高达98%以上。

4.4 管道附件

4.4.1管道阻火器

阻火器是用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全装置。通常装在输送或排放易燃易爆气体的储罐和管线上。其作用原理如下：

传热作用：氧化分解所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度，即着火点。低于着火点，氧化就会停止。依照这一原理，只要将氧化物质的温度降到其着火点以下，就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时，则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。

器壁效应：氧化与爆炸并不是分子间直接反应，而是受外来能量的激发，分子键遭到破坏,产生活化分子，活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基，自由基与其它分子相撞，生成新的产物，同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当氧化分解的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时，自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当的通道窄到一定程度时，自由基与通道壁的碰撞占主导地位，由于自由基数量急剧减少，反应不能继续进行，也即氧化反应不能通过继续传播。

4.4.2、管路阀门

在选择阀门类型时应考虑诸如：费用、操作及设计条件、所要处理的流体、所需的可调范围、允许泄漏量、噪声等因素以及其它特殊要求。

阀门类型：套筒式阀、单座阀（通用）、蝶阀、球阀；特殊情况下采用平行滑阀。

阀门执行机构：执行机构一般应为弹簧-膜片型。特殊场合亦可考虑采用无弹簧活塞型、电动型或液动型。所有执行机构应在工艺规定的最大压差下足以使阀门在全关、全开范围内移动。或者根据工艺要求，采用手轮方式。

阀门定位器：在控制回路中采用的阀门定位器类型如下：电气阀门定位器(通用) 电动仪表信号为4-20mA.DC。

其他阀门按相关规范的规定设置。