废气处理工程设计方案.docx

废气处理工程

设
计
方
案

目    录

一、.... 工程概况
二、.... 设计依据
三、.... 设计原则
四、.... 设计排放标准
五、.... 污染源分析
六、.... 处理工艺流程
七、..... 处理单元设计：
八、平面布置
九、高程布置
十、投资估算
十一、运行成本
十二、服务承诺

一、       工程概况
**耐材有限公司是由一家专业生产连铸功能耐火材料制品的企业，公司注册资金575万美元。公司依托母公司在连铸功能耐火材料制品领域的领先的技术、丰富的生产经验及自身的先进设备和完善的管理体制，产品主要以出口为主，部分内销。
新项目投产后，由于窑炉及烘房内要求为还原性化学环境，生产过程中排放的废气具有废气总体积大而有害气体浓度低，以及组分复杂、难以常规处理等特点，造成废气未能有效处理，对周围环境造成了较大影响，也引起了当地环保部门的高度重视。公司为保护生产工作人员的健康以及周围环境质量，最大程度地减少对周围环境的影响，委托我公司编制废气处理方案。我方在接到此项目后，组织相关专家进行了严密的现场勘查，对其废气特性以及处理方法进行技术攻关。经过实验室专业技术人员大量的实验室模拟废气产生实验以及分析处理、对比实验，查阅了大量相关资料，结合多年从事废气处理的专业经验，针对厂区生产过程中产生的复杂综合性废气的处理编制出本方案。
二、      设计依据
1、《大气污染控制工程》；
2、《工业通风除尘技术》；
3、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
4、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
5、《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）；
6、《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
7、《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2002）；
8、参考业主提供的有关废气参数的资料。
三、      设计原则
1、借鉴类似废气处理工程实践经验，广泛参阅相关资料；
2、处理工艺稳定、合理、可靠、实用；
3、运行费用低，管理操作简便；
4、根据场地情况，合理布局。
四、      设计排放标准
设计处理后排放气体达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）和《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）。
五、      污染源分析
本项目所要处理的废气主要是电炉生产车间在用电炉和烘房加温时所产生的，由于还原气氛中电炉的高温加热使原料所含的有机成分酚醛树脂发生复杂的化学反应，从而导致产生大量的苯酚类苯环衍生物及醛类衍生物，排放的刺激性气体严重污染大气环境。
在对本项目的废气分析实验过程中，采用实验室模拟生产流程实验，进行了成份分析。实验室采用气相色谱法和分光光度法等实验室分析方法进行种类分析，测定其种类相对复杂，初步判定其有害组分在30种以上，主要有机相为醛类和酚类。有机废气是主要大气污染物之一，对人体有害，引起的共同症状是疲乏无力﹑头晕头痛﹑恶心呕吐﹑心慌气喘﹑血象变化等。有机废气还能引起光化学烟雾，造成二次污染。
醛类和酚类化合物均具有强烈的刺激性气味，且部分酚类、醛类化合物会产生恶臭。
该厂窑炉车间排气设施采用大量空气稀释工艺废气，极大地增加了废气排放总量，据厂区实测风机排风量数据计算，其24h内所排放的废气总量达760t。废气污染的影响面积极大。也给净化处理带来了很大的难度。

六、      处理工艺流程
1、工艺流程的选择及可行性研究:
从工业废气处理工艺上，废气处理可主要分为四类：
a)物理法
 物理法不改变恶臭物质的化学性质，只是用一种物质将它的臭味掩蔽和稀释，或者将恶臭物质由气相转移至液相或固相。常见方法有掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等。
b)化学法
化学法是使用另外一种物质与恶臭物质进行化学反应，改变恶臭物质的化学结构，使之转变为无臭物质或臭味较低的物质。常见方法有燃烧法、氧化法和化学吸收法（酸碱中和法）等。
c)生物法
生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的。生物净化实质上是一种氧化分解过程：附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分，转化为简单的无机物（CO2、H2O）或细胞组成物质。
d)物理化学法
物理化学法主要是针对目标废气的特性，采用一系列物理和化学处理相结合的方法，运用一些特殊处理手段和非常规处理方法，对其进行深度处理，以达到高去除率和无害化的目的。目前应用的简单物理化学方法主要有酸碱吸收、化学吸附、氧化法和催化燃烧等几种方法有机结合的处理方法。
针对本项目的废气性质，由于其所含有害物质成份复杂，种类繁多，有害组分浓度低而废气总体积大，处理难度相对较大。考虑到实际运营成本和处理效果，采用单纯的物理、化学和生物方法都不能达到理想的去除效果。
简单的冷凝、吸附等方法针对性强，由于本项目中废气组分复杂，仅采用吸附法不能达到有效处理达标排放的要求；采用传统的催化燃烧方法不仅由能耗带来的处理成本高，而且操作复杂，因本项目废气浓度较低，加之部分废气成份不易燃烧，若采用催化燃烧法，有害气体去除率仅为20%-30%，且运行费用将超过900元/天，故可行性较低；采用生物处理方法基建投资太大，不包括考虑有害难降解气体对微生物产生的毒害作用而采取的预处理方面投资，仅处理系统基建投资将超过200万元，而且系统抗冲击能力和可调节率低，运行管理复杂，运行成本也很高。我方专家组经过大量的实验室处理过程的模拟和分析实验，以及对近70种吸收液配方和填料的筛选对比实验，拟采用广谱高强度催化吸收和远紫外光催化氧化相结合的物理化学方法。
2、工艺流程说明：
  废气处理工艺流程图如下：

广谱吸收

催化转化

催化氧化

远紫外光催化

冷凝回流

排气筒

冷凝液收集池

废气

排气

加药系统

图6.2.1 废气处理工艺流程图

车间生产过程中产生的废气由风机抽入远紫外光催化广谱吸收塔中，经过吸收液进行广谱吸收，进入催化转化系统，将较大分子量有机气体转化为小分子气体，进而进入催化氧化阶段将小分子气体进行高级氧化使其转化为无毒状态的CO2、H2O、N2等，未被完全氧化的有机气体经远紫外光催化阶段，将其氧化和无毒处理进行彻底。废气再经冷凝回流阶段将部分沸点较低物质冷凝回流，最后经排气筒实现达标排放。
七、        处理单元设计：
1、废气集中收集系统
设置功能：收集生产过程中产生的废气实现集中排放
配备离心风机——
型号：                       4-72100   
数量：                        1台
主要材质：                    铸铁
流量：                        Q=40000m3/h
风压：                        1.8KPa
配电功率：                    N=30kW
转速：                       1120r/min
2、远紫外光催化广谱吸收塔：
设置功能：将废气进行三级深度处理实现达标排放
结构尺寸：3m（D）×8m (H)。
设计参数：Q=24000 m3/h
         h（停留时间）=6s
配备吸收液回流泵2台（一用一备），合理布局贮液池、双层填料、布液系统、除雾器、远紫外光催化系统以及加药系统，监测和控制pH、温度、风压风量等系统参数，达到设计的处理效果。
3、加药间：
设置功能：配制吸收液以实现广谱吸收
配制加药装置一套。
4、贮液池：
  设置功能：贮存并收集喷淋吸收过程中的广谱吸收液
   结构尺寸：4m×2m×2m
   与吸收液接触的外壁进行防腐处理。
5、冷凝液收集池：
设置功能：将处理过程中冷凝液进行集中收集
结构尺寸：              
6、排气筒：
设置功能：将处理后的气体进行集中高空排放
结构尺寸：0.5m（D）×12m (H)
八、平面布置
根据总平面布置应遵循的原则作出以下布置：
（1）分区布置。由于该废气处理系统位于厂区内，故考虑废气处理单元与生产办公区独立处理，且尽量减少其布局对生产、生活的影响。
（2）集中布置各处理构筑物，但注意其间距以方便各种管道施工及维护。
（3）各单元构筑物叠排顺序尽量按照流程走向布置；尽量使废气管道简单便捷，避免迂回曲折以减少风力损失。
九、高程布置
（1）精确计算各构筑物的尺寸高度，以达到合格的处理要求和节省建设投资的目的。
（2）合理布置各构筑物，使整体环境协调一致，达到整体平衡统一的效果。
十、投资估算
1、工程内容
包括由生产车间至排放口的管道布置的综合设计，废气达标处理的处理工艺设计，设备及相关配套设施的安装调试。
2、编制依据
（1）方案设计图纸和相关技术资料；
（2）《全国市政工程技术估价指标》1996年版；
（3）类似工程经济指标及估算。
3、投资估算