活性炭吸附凈化設備設計方案

0 活性炭吸附凈化設備設計方案 一、 概述 車間在生產(chǎn)過程中排放出大量的廢氣，廢氣中含有較高濃度的有機廢氣。該廢氣若不經(jīng)處理直接排入大氣，不僅會污染周圍的環(huán)境，而且導致了極大的原物料消耗，同時對企業(yè)的形象也會造成一定的影響，為此，必須進行處理。 二、 設計依據(jù) 1、廢氣中所含污染物種類 種類 排氣量 (m3/h) 污染物 名稱 產(chǎn)生狀況 濃度 (mg/速率 (kg/h) 產(chǎn)生量 (t/a) 艾力 沙坦 生產(chǎn) 廢氣 15000 二氯甲烷 1046 乙胺 酸乙酯 20 氯甲烷 49 醇 504 酸乙酯 396 庚烷 262 醇 155 酸乙酯 529 氯甲烷 庚烷 211 力 替尼 生產(chǎn) 廢氣 30000 甲醇 氯甲烷 氯甲烷 丙醇 醇 33 醇 33 氯甲烷 1 石油醚 乙胺 醇 乙胺 、 設計規(guī)模 廢 氣處理量： 15000 m3/h， 20000 m3/h； 3、設計范圍 從車間排氣管匯合后出口開始，經(jīng)裝置入口至排風機出口之間，所有工藝設備、連接管道、管件、閥門、風機、電氣裝置、自動控制設備等。 4、處理后氣體排放濃度 污染物 最高允許 排放濃度 (mg/最高允許 排放速率（ kg/h） 排氣筒 高度 （ m） 監(jiān)控 濃度 (mg/標準來源 粉塵 120 5 1996 非甲烷總烴 120 10 15 醇 190 5 12 40 5 00 5 酸乙酯 - 5 B/T 13201 91 三乙胺 - 5 醇 - 5 5 異丙醇 - 5 酮 - 5 5 氯甲烷 - 5 、 設計參考資料以及法規(guī)標準 本初步設計方案制定的依據(jù) 2 （ 1）中華人民共和國環(huán)境保護法（ 1989 年 12 月） （ 2）中華人民共和國大氣污染防治法（ 2004 年 4 月修訂） （ 3）國發(fā)（ 1996） 31 號國務院關于環(huán)境保護若干問題的決定 （ 4）中華人民共和國主席令第 72 號中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法 （ 5）國家環(huán)境保護“十五”計劃 （ 6）惡臭污染物排放標準（ （ 7）大氣污染物綜合排放標準（ （ 8）大氣環(huán)境質(zhì)量標準（ （ 9）某省及某市市有關環(huán)境保護的法規(guī)及條例 （ 10）低壓配電設計規(guī)范（ （ 11）工業(yè)與民用 電裝置的接地設計規(guī)范（ （ 12）建筑物防雷設計規(guī)范（ 000 年版） （ 13）通用用電設備配電設計規(guī)范 ( 本方案制定的原則 （ 1）依據(jù)國家和地方有關環(huán)保法律、法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策要求對工業(yè)污染進行治理，充分發(fā)揮建設項目的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。 （ 2）積極穩(wěn)妥地采用新技術、新設備，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)狀和管理水平采用先進、可靠的改造技術和污染治理工藝處理工藝，力求運行穩(wěn)定、費用低、管理方便、維護容易，從而達到治理污染、 3 保護環(huán)境的目的。 （ 3） 妥善解決項目建設及運行過程中產(chǎn)生的污染物，避免二次污染。 （ 4）嚴格執(zhí)行現(xiàn)行的防火、安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護等國家和地方頒布的規(guī)范、法規(guī)與標準。 （ 5）選擇新型、高效、低噪設備、注意節(jié)能降耗。 三、 工藝設計 1、設計原則 嚴格執(zhí)行國家環(huán)境保護有關法規(guī)，按規(guī)定的排放標準，使處 理后的廢氣各項指標達到且優(yōu)于標準指標。 采用先進、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)濟效益。 工藝設計與設備選型能夠在生產(chǎn)運行過程中具有較大的靈活 性和調(diào)節(jié)余地，確保達標排放。 在運行過程中， 便于操作管理、便于維修、節(jié)省動力消耗和 運行費用。 2、廢氣處理方法選擇 目前，有機廢氣處理主要有以下幾種方法： 燃燒法 包括高溫燃燒和催化燃燒，前者需要附加燃料燃 燒，因此，使用該法時要考慮回收利用熱能；催化燃燒能耗低，但在工作初期，需用電加熱將廢氣加熱到起燃溫度，故對于頻繁開停車的 4 場合不合適?？紤]到高溫燃燒法回收的熱量超過生產(chǎn)所需的熱能，故并不合適。而直接采用催化燃燒投資太大。 吸收法 即采用適當?shù)奈談ㄈ绮裼?、煤油、水等介質(zhì)）在吸收塔內(nèi)進行吸收，吸收到一定濃度后進行溶劑與吸收液的分離 ，溶劑回收，吸收液重新使用或另行處理，采用這種方法的關鍵是吸收劑的選擇。由于溶劑與吸收劑的分離較為困難，因此其應用受到了一定的限制。 活性炭吸附法 采用多孔活性炭或活性炭纖維吸附有機廢氣，飽和后用低壓蒸汽再生，再生時排出溶劑廢氣經(jīng)冷凝、水分離后回收溶劑，適用于不連續(xù)的處理過程，特別對低濃度有機廢氣中的溶劑回收有很好的效果。 冷凝法 主要利用冷介質(zhì)對高溫有機廢氣蒸汽進行處理，可有效回收溶劑。處理效果的好壞與冷媒的溫度有關，處理效率較其他方法相對較低，適用高濃度廢氣的處理。 根據(jù)本項目情況，采用活性炭 吸附 催化燃燒 法較好。將這種方法聯(lián)用 治理 廢氣中的苯 類，有機氣體 ， 根據(jù)甲方提供的要求，設備采用兩個吸附床工作，一用一備，利用備用的吸附床來脫附另一臺炭吸附床。 3、 系統(tǒng)工藝流程 5 工藝流程如圖所示： 工藝流程說明： 涂裝車間排放廢氣經(jīng)管道收集后先通過干式過濾器去除尾氣中的固體雜質(zhì)、粉塵等，然后進入有機廢氣活性炭吸附裝置，凈化后再經(jīng)由風機高空排放，并達到國家標準排放。 飽和狀態(tài)下活性炭需要高溫解脫，由催化火燃燒燃燒后產(chǎn)生的高溫再通過活性炭床進行脫附，脫附下的有機化合物 再經(jīng)過換熱器進行催化燃燒床燃燒，達標后高空排放。 0 1 床 I 0 1 0 1脫附床 四、 工藝系統(tǒng)說明 1、工藝系統(tǒng)組成 本工藝系統(tǒng)可分為如下 3 個系統(tǒng)： 廢氣凈化處理系統(tǒng)，排風系統(tǒng)和脫附系統(tǒng)。 廢氣凈化處理系統(tǒng)主要包括初級過濾器，炭吸附床。 排風系統(tǒng)主要包括排風機，風量調(diào)節(jié)閥和煙囪。 脫附系統(tǒng)包括換熱裝置、催化燃燒床、阻火器和排風機組成。 2、設備簡介 活性炭吸附系統(tǒng) 有機氣體吸附催化燃燒裝置是我公司積累多年來的廢氣治理經(jīng)驗，研制成功的高效節(jié)能、無二次污染的新型系列產(chǎn)品。主要用于涂裝、印刷、機電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發(fā)或 泄漏出的有害有機廢氣的凈化及臭味的消除。 （ 1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點： 操作方便：“吸附床”采用砌墻式結(jié)構(gòu)，裝填方便，便于更換，系統(tǒng)自動運行。 能耗低：正常運行耗能僅為風機功率。 安全可靠：用材獨特，配有阻火、除塵、防爆系統(tǒng)等先進自控系統(tǒng)。 占地面積?。涸O計原理先進，設備緊湊，且設備基礎無特殊要求。 阻力小，凈化率高：采用新型的活性炭吸附材料 蜂窩狀塊形活 7 性炭，極適用于大風量下使用；高效催化能在較低溫度下使 化成二氧化碳和水。 （ 2）炭吸附原理 活性 炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不見的微孔， 1 克活性炭材料中微孔，將其展開后表面積可高達 800 1500 平方米，特殊用途的更高。也就是說，在一個米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當于一個客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達，如人體毛細血管般的孔隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。 （ 3）分子之間相互吸附的作用力 也叫“凡德瓦引力”。 雖然分子運動速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運動 的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉進入到活性炭內(nèi)孔隙中后，由于分子之間相互吸引的原因，會導致更多的分子不斷被吸引，直到添滿活性炭內(nèi)孔隙為止。 催化凈化塔 有機廢氣催化塔是本公司多年研究、實踐、完善的成果。目前，產(chǎn)品已被國內(nèi)外用戶廣泛地使用，取得了顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。該產(chǎn)品采用我公司與華東理工大學聯(lián)合研發(fā)的高性能催化劑，產(chǎn)品以優(yōu)良的性能、可靠的質(zhì)量，獲得了眾多的殊榮，深受新老用戶的一致好評。 8 （ 1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點： 操作方便：設備工作時，實現(xiàn)自動控制 。 能耗低：催化燃燒室采用蜂窩陶瓷狀為載體的貴金屬催化劑，阻力小，活性高。當有機蒸氣濃度達到 2000 上時，可維持自燃。 安全可靠：設備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及先進自控系統(tǒng)。 阻力小，凈化率高：采用當今先進的貴金屬蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大。 余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率，也可作其它方面的熱源。 占地面積小：僅為同行業(yè)同類產(chǎn)品的 70% 80%，且設備基礎無特殊要求。 使用壽命長：催化劑一般 8000 小時以上更換， 并且載體可再生。 （ 2）應用范圍 可用于有機溶劑的凈化處理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機廢氣）；電線、電纜、漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、發(fā)動機、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的有機廢氣凈化；可用于各種烘道、印鐵制罐、表面噴涂、印刷油墨、電機絕緣處理、皮鞋粘膠等烘干流水線，凈化各工序產(chǎn)生的有機廢氣。 （ 3）工藝流程及原理： 該工藝主要采用高效催化劑，廢氣在催化劑作用下發(fā)生氧化反 9 應，生成無毒無味的二氧化碳（ 水（ 其獨特的高效換熱系統(tǒng)保證了余熱的有效回收，當廢氣濃度達到一定程度時，換熱系統(tǒng)能使有機廢氣加熱到催化氧化反應的起始溫度，無需電加熱，通過自身熱量平衡處理有機廢氣。 熱電偶（ 4）主要性能 處理風量： 500 100000 m3/h； 處理濃度： 2500 10000 mg/ 起燃溫度： 250 300 凈化率： 98%； 催化劑壽命： 2 年。 五、電氣系統(tǒng) 1、系統(tǒng)概述 本工程系統(tǒng)控制操作人員在工作室內(nèi)進行整套工藝系統(tǒng)的運行 10 參數(shù)設置、監(jiān)控，實現(xiàn)對本系統(tǒng)的啟停，本系統(tǒng)可獨立運行。 2、設計依據(jù) 低壓配電設計規(guī)范（ 通用用電設備配電設計規(guī)范（ 建筑物防雷設計規(guī)范（ 3、設計特點 電氣控制系統(tǒng)主要由電器控制柜及管線架等組成。 電 器控制柜采用 動控制 ,同時也可手動操作。實現(xiàn)電源控制、風量調(diào)節(jié)、溫度自動控制、保溫時間自動控制（最大2 小時）、故障報警裝置等。 電器控制設置自動操作檔和手動操作檔。 電器控制柜面板上設置電流和電壓表、數(shù)顯儀表、溫度調(diào)控器，吸附時間調(diào)控器及風機、加熱器、照明等指示燈按鈕。 電器控制柜自動工作時，都是預先根據(jù)設備所需功能編程好的，操作時只要把開關旋轉(zhuǎn)到自動檔，設定所需溫度及烘干時間，按下指示按鈕即可。這時風機根據(jù)程序自動間隔約 3秒相繼啟動工作，接著加熱器自動相繼間隔工作。停止工作時，加熱器先自動停止工作， 約間隔 5 分鐘后風機自動停止工作。 電器控制設備都是互鎖的。電器控制柜設置故障聲光報警，如果風機出現(xiàn)故障不運轉(zhuǎn)或加熱器出現(xiàn)故障等，只要那一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都能自動切斷總電源，自動停機聲光報警。 在設定溫度后，加熱器自動工作，溫度達到后自動斷電，并能在保溫時間內(nèi)自動加熱保溫。有故障后，能自動停電，確保安全。加熱時，風機先工作，到設定時間后加熱器自動工 11 作。停止加熱時，加熱器自動斷電，到設定時間后風機自動停止工作，確保安全運行生產(chǎn)。 電器控制柜內(nèi)主要元器件為進口產(chǎn)品如 耐德等品牌。 4、負荷等級 本有機廢氣 吸附催化燃燒裝置配電電壓等級 380V/220V，三相四線制，控制電源為交流 220V。 電氣設備選擇在滿足工藝要求及確保人身安全的前提下，最大程 度的選用操作方便、可靠性高、便于維護、半自動化程度高的設備，以便使整個電氣系統(tǒng)高效、可靠的運行。 六、主要設備一覽表及技術參數(shù) 序號 名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 材質(zhì) 備注 15000m3/h 活性炭吸附設備 1 吸附箱 臺 含活性炭 2 催化凈化塔置 加熱功率： 36理風量： 1500m3/h 1 臺 組合件 內(nèi) 部保溫 含防爆口、熱電偶、換熱室、燃燒室 3 干式過濾箱 1 套 組合件 內(nèi)含過濾棉 4 主排風機 4 臺 通風機 5 脫附風機 臺 通風機 6 補冷風機 臺 通風機 7 電控柜 套 超溫報警 自動控制 8 阻火器 1 臺 組合件 揚州永春 12 9 主排風管 15 米 鍍鋅 揚州永春 10 內(nèi)接管道 20 米 州永春 11 電動閥門 10 套 組合件 含電動值行器 12 手動閥門 2 套 外購件 揚州永春 13 電線、電攬、橋架 1 套 組合件 揚州永春 14 扶攔、支架、固定 件 1 套 組合件 揚州永春 20000m3/h 活性炭吸附設備 1 吸附箱 臺 活性炭 2 催化凈化塔 加熱功率： 42理風量： 2000m3/h 1 臺 組合件 內(nèi)部保溫 含防爆口、熱電偶、換熱室、燃燒室 3 干式過濾箱 1 套 組合件 內(nèi)含過濾棉 4 主排風機 4 臺 通風機 5 脫附風機 臺 通風機 6 補冷風機 臺 通風機 7 電控柜 套 超溫報警 自動控制 8 阻火器 1 臺 組合件 揚州永春 9 主排風管 15 米 鍍鋅 揚州永春 10 內(nèi)接管道 20 米 州永春 11 電動閥門 10 套 組合件 含電動值行器 12 手動閥門 2 套 外購件 揚州永春 13 13 電線、電攬、橋架 1 套 組合件 揚州永春 14 扶攔、支架、固定 件 1 套 組合件 揚州永春 七、 設備報價 序號 名稱 數(shù)量 規(guī)格 單價 （萬元） 總價 （萬元） 備注 1 活性炭吸附設備 1 套 15000m3/h 2 活性炭吸附設備 1 套 20000 m3/h 3 合計 1、 報價說明： 1、報價含稅收、運費、安裝（本設備內(nèi)部管路安裝及煙囪）及調(diào)試費； 2、報價不含設備基礎建設（地基）及防雨、防雷設施； 3、檢測費用由甲方承擔 4、此報價有效期為 45 天； 2、 工程界面： 1、甲方將廢氣管道送至本廢氣凈化裝置的進口； 2、電源送至設備控制柜 3、付款方式 預付 35%，貨到現(xiàn)場 30%，安裝調(diào)式完成后 30%， 5%為質(zhì)保金，質(zhì)保期后 14 一年內(nèi)付清。 4、 工期 1、合同生效起 9 周設備制作完畢； 2、安裝調(diào)試 3 周完畢； 5、 設備驗收后，免費保修一年 6、服務及時有效，在接到用戶故障信息后 12 小時內(nèi)響應， 2 個工作日到達用戶現(xiàn)場排故。 八、效益評估 本項目工程建成后每年將減少有大量機廢氣排放，能有效的減少對當?shù)貐^(qū)域大氣環(huán)境的污染，并使企業(yè)在發(fā)展的同時，對環(huán)境的污染降到最低限度，提高企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和競爭實力，因此，本項目的建設具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。 九、產(chǎn)品制造安裝調(diào)試 1、產(chǎn)品制造 我公司將嚴格執(zhí)行 量體系，保證設計、加工和安裝質(zhì)量，設計圖紙經(jīng)需方會簽后才可制造。 2、設備安裝調(diào)試 嚴格按照圖紙技術要求進行安裝、調(diào)試，供方配有項目經(jīng)理，工程技術人員，質(zhì)量檢查人員進行現(xiàn)場管理。 15 3、進度保障措施 盡可能采取機械化施工方式，減少勞動強度，提高工作效率； 加大管理力度，施工管理人員自始至終堅持在施工現(xiàn)場，根據(jù)工程進度計劃排定當日施工任務，根據(jù)施工任務優(yōu)化勞動組合； 材料及時到位，滿足施工需要； 在施工過程中發(fā)揮團隊精神，充分調(diào)動施工人員的積極性。 靈活施工，與甲方配合 避開發(fā)電機使用時間，堅決不影響發(fā)電機的正常使用和維護。 4、質(zhì)量保證措施 實行工程質(zhì)量責任制，明確相關管理人員的職責，做到層層把握工程質(zhì)量； 必須按照設計圖紙和施工技術規(guī)范進行施工； 對工程材料、設備進行現(xiàn)場驗收，確保其質(zhì)量 加強工程質(zhì)量質(zhì)檢工作，明確質(zhì)檢人員的工作職責。 5、安全措施 在施工過程中遵守廠方的有關安全規(guī)定，電焊作業(yè)、氣割等動火須征求甲方同意并辦理好有關手續(xù)后方可動工。高空作業(yè)系好安全帶，所有用電器及總掣開關均安裝有漏電保護器。 6、施工期間工作范圍保潔措施 在施工過程中遵守廠方的各項 環(huán)境衛(wèi)生規(guī)定，保持整潔，工程材 16 料不亂堆、不亂放，不亂倒建筑原材料及建筑廢料。下班后安裝設備、安裝工具整齊擺放，施工現(xiàn)場當天清掃