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铂汉塑胶喷漆废气催化燃烧项目

作者:欧阳 来源:原创 日期:2019-5-4 10:40:35 人气:0


项目概况及设计依据


贵公司在发展经济的同时,对环境保护也非常重视。贵公司对现有喷漆、烘箱、调漆,污水废气,喷漆车间无组织排放等产生的废气处理设备进行升级改造,达到现行江苏省相关排放地方标准,考虑到公司长期发展要与环保同步,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,为此委托我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。

主要污染物涉及:有机废气(微量二甲苯、非甲烷总烃)。



设计范围

根据贵公司提供《VOCs废气处理设计工况录入表》书中过获得;现有送到车间外排气口,废气出口至所有废气处理设备,连接管道,管件,阀门,风机,电气专装置,自动化控制设备,调试运行等.


废气排放标

烟气设计排放标准

烟气排放参考标准:烟气排放标准限值按表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》江苏地标(DB32 2862-2016)的表一排放标准执行


安全运行的措施


由于该系统中的废气是易燃易爆气体且净化装置脱附再生时有高温气体产生,为了确保设备安全运行,除了加强安全教育,制定安全操作规程和安全管理制度外,特采取以下措施:

1)各设备要人员操作的凌空处均设置保护栏杆。

   2)电器均严格执行有关规范及规程中有关防雷、接地安全措施和防范各种事故的保护措施。

3)烟囱设置避雷装置。

4)吸附装置设置泄压装置:设备正常运行时的压力小于0.1mPa, 泄压装置的压力选定为0.15mPa。

5)活性碳吸附箱设置超温自动声光报警、自动喷水消防系统、断电措施应急及阀门锁定装置。

6)高温设备及管道采取隔热保温措施。


催化装置安全配置:

1)净化装置内装有多点温度监控:温度与电加热系统连锁控制,当温度探测器检测不到温度过高或过低时,控制系统会做出相应安全控制响应,如废气进气阀关闭,出气阀门及旁通阀门打开等。

2)净化装置上部设有防爆口,起到瞬间泄压作用。

3)在净化系统设置废气浓度检测系统,时刻监视系统的废气浓度,浓度检测仪器监控废气的总浓度,将废气的浓度监控在爆炸下限的25%,确保整个废气净化系统的安全稳定运行。

4) 在净化系统增设压力波动检测系统,当废气系统的压力出现较大波动是,开启系统安全措施,保证系统的安全控制。

5) 在废气系统中的前段废气和废气净化后出口增设防火阀,起到隔离废气系统与前段设备的连接,同时也避免引起其他火源及高温,保证系统的安全和稳定运行。

6) 系统配置的电机及电控仪器采用防爆电机及仪器,并有效接地,保证系统安全稳定运行。

7) 控制系统采用西门子PLC集中监控可控制,能做到多重保护及快速效应,采用机械和自动安全控制系统多管齐下,保证系统安全、稳定运行。


控制系统说明


1系统安装停电保护、过载保护、线路故障保护和误操作等安全保护装置,所有电气设备均可靠接地,保证系统在特殊状态下的安全性(在相对湿度80%,电器回路绝缘电阻不小于24兆欧,电气连线外有金属软管保护。

2系统设有保护接地控制系统的接地分为两部分:保护地(交流地)和屏蔽地(直流地)。控制系统接地的目的就是为了当进入控制系统的信号、供电电源或设备本身出现问题时,有效地接地系统可承受过载电流,并迅速将其导入大地,为系统提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,为整个控制系统提供公共信号参考点。有效地接地系统的保护有两方面:人员保护和设备保护。当接地系统发生问题时,可造成人员的触电伤害,设备着火损失。

3催化化室设有热电偶,及时反映催化室室内温度,便于及时调节电加热功率。废气进系统前装有测废气浓度的浓度计。

4 CO系统采用PLC自动控制,通过采集与传输温度、压力的参数变化信号来达到自控氧化与自控联锁的安全保护功能。对催化化室处理设备中关键设备的运行状态、为保证废气处理系统的正常运行,通过采集与传输温度、压力的参数变化信号来达到自控氧化与自控联锁的安全保护功能。保证生产的稳定和效率高,减轻劳动强度,改善操作环境,实现处理过程的现代化生产管理。

工艺选择

根据我司长期治理废气的经验和贵公司提供的相关资料参数,此类有机废气为涂装废气,涂装废气属于大风量、低浓度、低温度的有机混合气体,此类喷漆废气采用预处理+吸附材料吸附浓缩净化处理,处理后的废气直接达标排放,同时,吸附材料吸附饱和后的区域再采用热空气脱附再生,脱附出来的高浓度有机废气进入CO催化式焚烧炉进行高温氧化燃烧处理,此废气处理方式即提高了吸附净化效率,又节约电加热的耗量,我公司采用世界上很新的技术“吸附浓缩+CO催化式焚烧炉”,其优点为安全、可靠、处理效率高,做到一定的节能、安全、环保。同时,采用高吸附脱附的蜂窝活性炭吸附材料通常情况下1~2年才需要更换,使用成本低,维护成本低。

设计思路如下:

本项目处理废气量大(处理废气量26000/33000//26000/70000m3/h),浓度不高(预处理后<250mg/m3),设计先采用5套先预废气处理后、对废气进行浓缩处理,浓缩比为1:10,预处理+吸附去除效率95%,吸附后的气体可直接达标排放。脱附后的高浓度气体采用CO(处理废气量4000m3/h)工艺进一步处理达标排放,利用CO炉高温烟气加热脱附气体至脱附温度,用于活性炭脱附,以节省能耗。

本方案的特点:

废气经原收集系统收集后,进过预处理后,进入后道处理工艺,预处理能去除喷漆过程产生的漆雾、去除杂质和颗粒物,避免后道处理设备活性炭的堵塞,又能达到预处理的功能。

优良蜂窝活性炭串联催化式氧化器(CO)所组成效率高的VOCs废气处理系统,先由优良蜂窝活性炭处理排入的废气中吸附VOCs污染物,使原本高浓度、低风量的废气,经由10倍浓缩倍率,转换成低风量、高浓度之废气,降低后端处理设备之成本。

以优良蜂窝活性炭脱附出的高浓度废气进入温度为400℃的CO炉中,从而破坏和分解VOCs分子,VOCs在CO炉中的反应式如下:

             CxHy+(x+y/4)O2--------xCO2+(y/2)H2O

利用管式换热器加热脱附气,达到节能、安全可靠。


车间收集的废气首先进入预处理,预处理采用喷淋塔除尘、降温,采用干式过滤器除雾后,采用优化配置的高能光催化氧化预处理废气,此配置有效降低活性炭处理的负荷,同时针对UV漆及皮革漆有很好的处理效率,之后进入活性炭吸附系统,经过活性炭吸附处理后在风机的动力下通过15米烟囱达标排放。活性吸附系统采用一用一备的方式,当其中一床吸附饱和后,在不停生产线的情况下切换为备用吸附床,吸附饱和的吸附床采用热空气进行脱附,脱附的高浓度、低风量的废气在换热后进入催化床进行催化燃烧处理。催化系统为一体机,包含催化室、换热室、加热室及保温、安全附属配件组成,实现活性炭吸附床再生及效率高的处理废气的能力。


此套废气处理设备具有以下优点:

(1)适用性

该项目采用的技术应该与业主需要处理废气规模、需要去除的废气污染物,地区特点以及管理水平相适应。体现在:

1) 采用的技术应与需去除污染物相适应

2) 采用的技术应与需要的设备相适应,包括主要设备和辅助设备

3) 采用的技术应与项目所在的地区特点,员工素质和管理水平相适应

4) 采用的技术应与对污染物排放废气处理的能力相适应

(2)可靠性

废气处理工艺成熟可靠,能保证处理效果、性能和处理能力,避免了资源浪费、二次污染和安全危害。

(3)经济性

该项目充分考虑了一次性投资费用和将来可能发生的运行费用及对未来大气污染排放标准规范考虑。

(4)安全性

充分考虑了消防、防爆等安全因素,运行稳定,安全可靠。

因此,综合以上因素,本方案净化系统无论是在技术合理性、先进性,还是经济可行性方面都相对有优势。建设费用及运行费用相对合理,采用的技术原理是合理、可行的,项目的实施是安全的。

环保没有污染,同时工艺先进,组合式净化系统,使净化效率更高。废气处理设备效率高,综合效率可实现95%的效率;

工艺设备简单,技术成熟,设备及维运成本低,单位废气处理成本低;

适用范围广,适合中低浓度、间歇性排放废气等工况;

催化燃烧产物为无害的CO2和H2O;

催化燃烧温度低,无焰燃烧,无NOx化合物产生;

起燃温度低,达到一定浓度后不需外部供能而自持运行,节省能源;

此废气处理设备相对其他工艺投入与运行成本低;

设备运行安全性高,性能可靠;

设备结构紧凑,占地面积小。


安全运行的措施


由于该系统中的废气是易燃易爆气体且净化装置脱附再生时有高温气体产生,为了确保设备安全运行,除了加强安全教育,制定安全操作规程和安全管理制度外,特采取以下措施:

1)各设备要人员操作的凌空处均设置保护栏杆。

   2)电器均严格执行有关规范及规程中有关防雷、接地安全措施和防范各种事故的保护措施。

3)烟囱设置避雷装置。

4)吸附装置设置泄压装置:设备正常运行时的压力小于0.1mPa, 泄压装置的压力选定为0.15mPa。

5)活性碳吸附箱设置超温自动声光报警、自动喷水消防系统、断电措施应急及阀门锁定装置。

6)高温设备及管道采取隔热保温措施。


催化装置安全配置:

1)净化装置内装有多点温度监控:温度与电加热系统连锁控制,当温度探测器检测不到温度过高或过低时,控制系统会做出相应安全控制响应,如废气进气阀关闭,出气阀门及旁通阀门打开等。

2)净化装置上部设有防爆口,起到瞬间泄压作用。

3)在净化系统设置废气浓度检测系统,时刻监视系统的废气浓度,浓度检测仪器监控废气的总浓度,将废气的浓度监控在爆炸下限的25%,确保整个废气净化系统的安全稳定运行。

4) 在净化系统增设压力波动检测系统,当废气系统的压力出现较大波动是,开启系统安全措施,保证系统的安全控制。

5) 在废气系统中的前段废气和废气净化后出口增设防火阀,起到隔离废气系统与前段设备的连接,同时也避免引起其他火源及高温,保证系统的安全和稳定运行。

6) 系统配置的电机及电控仪器采用防爆电机及仪器,并有效接地,保证系统安全稳定运行。

7) 控制系统采用西门子PLC集中监控可控制,能做到多重保护及快速的效应,采用机械和自动安全控制系统多管齐下,保证系统安全、稳定运行。


控制系统说明


1系统安装停电保护、过载保护、线路故障保护和误操作等安全保护装置,所有电气设备均可靠接地,保证系统在特殊状态下的安全性(在相对湿度80%,电器回路绝缘电阻不小于24兆欧,电气连线外有金属软管保护。

2系统设有保护接地控制系统的接地分为两部分:保护地(交流地)和屏蔽地(直流地)。控制系统接地的目的就是为了当进入控制系统的信号、供电电源或设备本身出现问题时,有效地接地系统可承受过载电流,并迅速将其导入大地,为系统提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,为整个控制系统提供公共信号参考点。有效地接地系统的保护有两方面:人员保护和设备保护。当接地系统发生问题时,可造成人员的触电伤害,设备着火损失。

3催化化室设有热电偶,及时反映催化室室内温度,便于及时调节电加热功率。废气进系统前装有测废气浓度的浓度计。

4 CO系统采用PLC自动控制,通过采集与传输温度、压力的参数变化信号来达到自控氧化与自控联锁的安全保护功能。对催化化室处理设备中关键设备的运行状态、为保证废气处理系统的正常运行,通过采集与传输温度、压力的参数变化信号来达到自控氧化与自控联锁的安全保护功能。保证生产的稳定和效率高,减轻劳动强度,改善操作环境,实现处理过程的现代化生产管理。




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