电器有限公司喷涂废气治理专项方案.docx

XXXX电器
喷涂废气处理方案

设

计

方

案

XXXX科技
5月

目 录
一、项目概况 3
二、 设计依据、标准、目标 3
2.1 设计依据 3
2.2 设计标准 4
2.3 排放标准 4
三、 工程现实状况 4
四、 粉尘处理设计方案 5
4.1 设计范围 5
4.2 工艺比较 5
4.3 工艺步骤 6
4.4 设备选型 6
五、 有机废气处理方案 7
5.1 工艺比选 7
5.2 工艺步骤 9
5.3 设备选型 10
六、工程投资预估单 10
一、
一、项目概况
XXXX电器静电粉末喷涂前处理方法和中国通常传统酸洗磷化过程不一样，采取三阶段处理方法：第一阶段是工件经过喷淋方法除油脱脂；第二阶段仅用清水喷淋清洗，其目标是用清水将工件上附着除油脱脂剂清洗掉；第三阶段是以喷淋方法将工件作抗氧化处理，尔后工件再经电烘干后，便进行静电粉末喷涂。
依据企业提供资料，企业使用环氧树脂作为喷涂原料，使用静电喷粉方法进行喷涂。静电喷粉是将粉末在密闭工艺间内，由设备喷到带静电工件上，喷涂过程中产生环氧树脂粉末浓度较大需要经处理后回用；后期固化过程会产生有机废气，其关键成份为二甲苯，为挥发性有机污染物，危害较大，需处理后达标排放。
中国、外研究业已证实，这类污染物含有致癌作用，对人体健康会造成严重危害。中国已明确要求该类污染物在车间内最高许可浓度，同时也制订了严格排放标准，所以对该类有机废气必需进行有效控制和治理。
我企业现依据所提供情况及现场堪查，结合相关标准和要求，我企业设计了一套喷涂废气处理系统技术方案，供环境保护管理部门审查和厂方选择。
二、 设计依据、标准、目标
2.1 设计依据
(1) 《中国环境保护法》 ；
(2) 《中国大气污染防治法》 ；
(3) 《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中二级标准；
(4) 《大气污染物综合排放标准》（GB9078-1996）中二级标准；
(5) 《工业企业设计卫生标准》（HJ 462-）
(6) 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
(7) 《工厂企业厂界噪声标准》（GB12348）
(8) 《恶臭污染物排放标准》（GB14554-03）
(9) 相关设计手册和厂家提供资料。
2.2 设计标准
(1) 认真落实实施国家相关环境保护方针政策，严格遵守国家相关法规、规范和标准。
(2) 采取成熟可靠、技术优异工艺，在确保废气排放达标前提下，选择经济可靠、占地少、投资省技术工艺。
(3) 专案设计选择最好处理工艺，做到工艺运行可靠、步骤简单、维护简单、运行成本低。
(4) 系统整体布局、所增加设备设施安装位置、管道走向尽可能要求紧凑、合理、美观，便于管理。设备应采取必需防腐方法，延长使用寿命。
(5) 加强系统安全、稳定性及操作管理方便，便于维护。
2.3 排放标准
本项目喷涂产生环氧树脂粉尘及固化时产生二甲苯实施《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中表2二级标准。
表1 现有污染源大气污染物排放限值(GB16297-1996)
污染物名称
最高许可排放浓度
mg/m3
排气筒高度
m
最高许可排放速率kg/h（二级）
无组织排放监控浓度限值mg/m3
二甲苯
70
15
1.7
1.2
颗粒物
120
15
3.5
1.0
三、 工程现实状况
企业生产过程中关键大气污染物包含两方面：
1、喷涂过程产生粉末
企业使用环氧树脂作为喷涂原料，使用静电喷粉方法进行喷涂。静电喷粉是将粉末（环氧树脂粉末）在密闭工艺间内，由设备喷到带静电工件上，喷涂过程中会产生环氧树脂粉末。环氧树脂粉末年消耗量为5t/a。粉尘产生量为1.5t/a，产生浓度为312.5mg/m3，产生速率为0.625 kg/h。
2、固化过程产生有机废气
项目运行后，固化过程会产生有机废气。其关键成份为二甲苯等。依据企业所用环氧树脂类型，其中二甲苯含量约为15%，所以二甲苯产生量0.015t/a。
二甲苯，沸点 138.5~141.5，不溶于水，和乙醇、乙醚、苯、烃等有机溶剂混溶，乙二醇、甲醇、2-氯乙醇等极性溶剂部分溶解，一级易燃液体，低毒类。
四、 粉尘处理设计方案
4.1 设计范围
废气搜集系统、废气处理系统、废气排放系统、多种管路
4.2 工艺比较
常见除尘方法有机械式除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器和电除尘器四大类。
机械式除尘器结构装置简单，造价较低，维护较简便，可耐高温，但除尘效率较低，通常见在部分对除尘效率要求不高场所，有时也作前级预除尘器。
湿式除尘器用水作除尘介质，除尘效率通常可达95%以上，关键缺点是会产生污水，必需配置水处理设施，有时会对设备产生腐蚀。
袋式过滤除尘器除尘效率较高，通常可达99%以上，可适应不一样排风量波动，能有效回收有价值物料，且投资成本较小。
静电除尘器常见作多种工业炉窑和活力发电站大型锅炉除尘设备，能处理高温高湿烟气，除尘效率高，但其结构复杂，初投资高，占地面积大，对操作、运行、维护管理要求高。
综合粉尘特点、处理效率、运行管理和经济成本等方面考虑，本方案选择机械振动袋式除尘器对产生粉尘进行处理。

袋式除尘是一个干式除尘装置。它适适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采取纺织滤布或非纺织毡制成，利用纤维织物过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入布袋除尘器，颗粒大、比重大粉尘，因为重力作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘气体在经过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。通常新滤料除尘效率是不够高。滤料使用一段时间后，因为筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后运动过程中，初层成了滤料关键过滤层，依靠初层作用，网孔较大滤料也能取得较高过滤效率。伴随粉尘在滤料表面积聚，布袋除尘器效率和阻力全部对应增加，当滤料两侧压力差很大时，会把有些已附着在滤料上细小尘粒挤压过去，使布袋除尘器效率下降。
另外，布袋除尘器阻力过高会使除尘系统风量显著下降。所以，布袋除尘器阻力达成一定数值后，要立即清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。
4.3 工艺步骤
喷涂粉尘
风机
袋式除尘器
风管
集气罩
回用
灰斗
排气筒

企业使用环氧树脂作为喷涂原料，使用静电喷粉方法进行喷涂。喷涂工艺在密闭工艺间内进行，用引风机将气体搜集进入集气罩，经袋式除尘器过滤粉尘，粉尘进入灰斗，可搜集后反复利用。废气过滤后经15米高排气筒排放。
设计以下处理参数：
风机量：Q=m3/h
通风管道设计风速v=17m/s，管径：180×180mm
过滤风速vf=1.5m/min
过滤面积A=Q/60vf=22.2m2
4.4 设备选型
（1）离心风机：
型号：
Q=m3/h
数量：1台
（2） 机械振打布袋除尘器
型号规格：
处理风量=m3/h，阻力损失：1500Pa
数量：1台
材质：碳钢
五、 有机废气处理方案
5.1 工艺比选
有机废气处理方法种类繁多，特点各异，常见有水喷淋法、冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法等。
（1）水喷淋法
水喷淋工艺是经过将水喷洒废气，将废气中水溶性或大颗粒成份沉降下来，达成污染物和洁净气体分离目标。其优点是水资源易得，同时经过过滤、沉淀后可回用，最大程度降低水资源浪费，水喷淋在处理大颗粒成份上有着相当高效率，常作为废气处理预处理。
（2）冷凝回收法
将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经分离回收有价值有机物。冷凝法对有机物质回收程度，和废气中挥发性有机化合物浓度、能被冷却温度及冷媒种类相关。
该法适适用于浓度高、温度低、风量小废气处理。但此法投资大、能耗高、运行费用大，所以对于喷涂作业中“三苯”污染治理，通常不采取此法。
（3）吸收法
吸收法可分为化学吸收和物理吸收，化学吸收关键是利用吸收剂和气体污染物产生反应而予去除；而物理吸收关键是藉由气体在液体中溶解度，而达成去除空气污染物目标。
该法适适用于大气量、温度低、浓度低废气。装置复杂、投资大，吸收液选择比较困难，存在二次污染。
（4）燃烧法
燃烧法分为直接燃烧和催化燃烧法。该法能耗低、净化率高（95％～97％）、无二次污染、工艺简单操作方便，适适用于高温、高浓度、小风量有机废气治理，不适适用于低浓度、大风量有机废气治理。
（5）生物法
生物处理法为污染物（如挥发性有机化合物等）经过生物处理系统过程中，藉由微生物之分解、氧化、转化等机制，将污染物完全分解氧化成二氧化碳、水、NO3-及SO42-等无害性之无机物。即使生物处理法含有没有二次污染特征，不过投资成本和维护费用较高，尚不成熟。
（6）吸附法
吸附作用为固体本身表面力作用吸引气体分子，而含有表面吸附能力固体称为吸附剂，被吸附于固体表面物质则称为吸附物质。
吸附法适于处理风量大含有低浓度挥发性有机化合物之废气，其最大特色为能在符合经济条件之操作范围内，几乎完全除去废气中一些挥发性有机化合物之成份。此等废气经吸附处理后，其污染物浓度通常皆可符合环境保护法令之排放浓度。 最常见吸附系统是以活性碳作为吸附剂，关键是由因为活性碳对一些特定挥发性有机化合物之物理吸附效果良好，且轻易回收及再生，另外，进入活性碳吸附塔之废气需视实际情况进行废气之调理工作，若废气本身含有固体颗粒、高沸点有机物或易聚合物质时，则必需优异行过滤之预处理；若废气相对湿度大于50％，则必需优异行除湿；若废气温度超出40℃时，最好先加以冷却，因吸附效率在温度大于40℃时会显著降低。另外也要避免因活性碳吸附过程中产生之热量，造成活性碳床温度过热，所以当废气浓度高于10,000ppm时，应在吸附前采取稀释方法降低污染物浓度。
总而言之，因为处理废气关键成份为二甲苯，浓度较低，综合成本、后期维护等方面考虑，选择活性炭吸附法处理该有机废气。
5.2 工艺步骤

从车间工艺段抽出有机废气在离心风机作用下进入活性炭吸附塔。在塔体内，废气经过过滤炭层时，风速瞬间降下，气体内剩下较大颗粒杂物便自然沉降入塔底部，而溶入气体内有机气体部分随气体流向流进活性炭过滤层，有机气体进入活性炭层时，有机气体被活性炭物理吸附进炭内，净化后气体经15米排风烟囱排入大气中。
塔体安装有气体压差表，方便随时监控压差指数，当净化塔内活性炭层中有机成份或粉尘增多，则气流经过压降也会随之增大。当压差达成一定程度，说明活性炭吸附值已经饱和，能够提醒用户应该更换填料。

（1） 固化过程会产生有机废气，其关键成份为二甲苯等，产生量较小，设计处理风量为5000m3/h。
（2）选择吸附器
本设计中处理气量大、污染物浓度低，选择卧式固定床吸附器。
（3）选择吸附剂：
采取高效活性吸附材料，比表面积（吸附面积）高达500-1500m2/g。比表面积大，所以含有很高表面活性和吸附能力。排出低浓度有机气体被吸附在它活性表面上，达成净化目标。
碘吸附值900mg/g 吸附率η≥30％
装填密度 600g/L 比表面积≥1000 m2/g
规格：φ4×20
（3）活性炭用量
因为固化废气中二甲苯等有机污染物含量较低，吸附器内活性炭更换周期较长，具体依据压差表来监控活性炭饱和性，此时需立即更换活性炭，饱和活性炭可送到活性炭厂家进行再生。
5.3 设备选型
（1） 卧式固定床吸附器
设备型号：XJWFL-4-15
外型尺寸：2500×1300×1600
处理风量：m³/h
设备初始阻力：700Pa
材质：Q235
包含组件：压差表1只，型号：MACROHELIC
六、 工程投资预估单
工艺设备选型关键采取节能型、技术可靠产品，设备选择中国成熟可靠产品。
表6.1 关键构筑物及相关设施清单
序号
设备类型
规格/材料
单位
数量
单价（元）
总价（万元）
1
机械振打袋式除尘器

套
1
14,000
1.4
2
离心风机

套
1
5000
0.5
3
阀门管件

2500
0.25
4
风管
180×180mm
米

0.3
5
卧式固定床吸附器
XJWFL-4-15
套
1
35,000
3.5
6
支撑架

项
1
4500
0.45
7
电气控制

项
2
6000
1.2
8
运输安装费
项
1
7600
0.76
9
调试及培训费
项
1
5%
0.42
9
税金
项
1
6%
0.53
10
累计（人民币）：
9.31