XXX公司VOCs治理方案.doc

VOCs治理工程

设
计
方
案

证书等级：
编制单位：
编制时间：

项目名称：

建设单位：

编制单位：

项目负责人：

环保工艺设计：

目 录
1 概述 1
2 设计依据、设计原则、设计标准和规范 5
2.1 设计依据 5
2.2 设计原则 6
2.3 设计标准和规范 7
2.4 设计范围 7
2.5 废气排放标准 7
3 污染源分析 9
3.1 车间一、车间二 六溴环十二烷阻燃剂生产线废气 9
3.2 污水处理站、危废仓库废气 15
4 废气处理工艺设计 17
4.1 废气处理工艺 17
4.2 处理单元及设备 28
5 废气处理全覆盖治理措施 39
5.1 源头控制 39
5.2 废气收集系统 39
5.3 废气输送系统 40
5.4 末端治理和综合利用 41
5.5 环境管理 41
5.6 规范化排放口 42
6 落后生产工艺分析 43
6.1 设备选型分析依据 43
6.2 落后工艺及设备控制原则 43
6.3 落后设备列表及整改措施 44
7 处理效果预测 46
8 电气设计说明 47
8.1 设计范围 47
8.2 供配电系统 47
8.3 配电线路敷设 47
8.4 设备安装 47
8.5 接地及安全 47
9 项目故障分析及应急防范措施 49
9.1 基本原则 49
9.2 故障分析 49
9.3 防范措施 49
9.4 主要职责 49
9.5 处置程序 50
10 运行管理及人员编制 52
10.1 组织机构 52
10.2 运行管理 52
10.3 人员编制 53
11 安全、消防 54
11.1 设计依据 54
11.2 设计中采取的主要防范措施 54
12 运行费用估算 56
13 投资估算 58
13.1 设备估算 58
13.2 土建估算 59
13.3 总投资估算表 59
14 结论与建议 60
14.1 结论 60
14.2 建议 60

1 概述
是一家以生产染料、净水剂为主的化工企业。公司 位于产业园内新建年产 10000 吨蒽醌，同时生产 11000t/a 液体硫酸铁、36000t/a 聚合氯化铝副产品等项目，公司占地面积约 50 亩。
目前共有 7 个产品、位于 3 个生产车间和一个烘干车间，全厂生产线及产品方案见表 1.1-1。项目公用及辅助工程见表1.1-2，工程主要构筑物情况见表1.1-3， 厂区平面布置见图1.1-1。
表1.1-1 现有项目主体工程及产品方案
序号
所在车间
项目名称
产品名称及规格
设计能力(t/a)
工作时数(h/a)
1
车间三
BB酸生产线
99.5%BB酸
300
3600
2
TBB 酸生产线
99.5%TBB 酸
300
3600
3
蒽醌生产线
98%蒽醌
50
7200
4
车间四
烘干工段
/
/
7200
5
车间五
聚合氯化铝水剂
14.3%聚合氯化铝
5100
7200
6
聚合硫酸铁水剂
20%硫酸铁
5000
7200
7
结晶氯化铁生产线
98%结晶氯化铁
5000
7200
8
车间六
三氯化铝生产线
99.8%三氯化铝
5000
7200
表1.1-2 项目公用及辅助工程
类别
建设名称
工程设计能力
备注
贮
运
工
程
运输

采用汽运
贮存
罐区 552m2
1个60m3苯储罐、1个60m3甲苯储罐、1个100m3硫酸储罐
公
用
工
程
给水
项目新鲜水总用水量用水量约14025.66m3/a
来自园区供水管网
排水
采用雨污分流排水方式。项目年污水量1417.46m3/a，出水经厂内污水管进入园区污水厂集中处理；雨水管主要承接清下水，排入园区清水管网。
/
供热
3420t/a
企业有 1台300万大卡的导热油炉，但目前未投入使用，项目所需蒸汽目前由科铭提供。
供电
50万度/年
电网
冷却系统
循环冷却水系统200t/h
循环冷却能力 200m3/h，建有1000 m3的循环水池
冷冻
7.5万大卡冷冻机组
一台7.5万大卡冷冻机；冷却塔一座
雨水池
150m3

环
保
工
程
已建废气处理
车间三、车间五和车间六废气处理措施包括1套“二级水吸收+一级活性炭吸附装置”、1套“一级水吸收+一级活性炭吸附装置”、1套“二级碱吸收装
置”，废气处理后达标排放。罐区苯、甲苯罐、硫酸罐呼吸气收集后接入车间五“一级水吸收+一级活性炭吸附”装置处理
/
已建废水处理
工艺废水回用，生活污水、初期雨水和化验室废水经沉淀处理后达标排放
/
固体废物处理
设有 20m2危险固废仓库和200m2一般固废堆场。
委托焚烧
生活垃圾
卫生填埋
噪声治理
选取低噪设备、合理布局；局部消声、隔声、减振等。
-
表1.1-3 工程主要构筑物情况一览表
序号
名称
占地面积 m2
建筑面积 m2
耐火等级
火灾危险性
1
门卫
58
58
三级
普通场所
2
办公楼
432
1728
二级
普通场所
3
仓库二
540
540
二级
丙类
4
仓库三
864
864
二级
丙类
5
仓库四
360
360
二级
甲类
6
车间三（及室外装置）
360+828
1440+828
二级
甲类
7
车间四
864
864
二级
甲类
8
车间五
540
540
二级
丁类
9
车间六
1296
1296
二级
甲类
10
油炉房
240
240
二级
一
11
储罐区
552
552
二级
甲类
12
回收区
880
880
二级
一
13
循环水池
288
288
二级
一
14
应急池
120
120
二级
一
15
配电房
50
50
二级
一
16
消防水池
220
220
二级

17
消防泵房
50
50
二级

18
危废仓库
20
20
二级
甲类
19
一般固废堆场
200
200
一
一
20
附属设施
120
480
二级
一

合计
7694
9350

图1.1-1 厂区平面布置图
生产过程中产生的苯、甲苯、氯化氢、硫酸雾等废气污染物，项目现有废气处理设施只能满足部分有组织废气处理要求的，对无组织废气收集、处置未能完全覆盖。为进一步做好项目环境保护工作，认真贯彻落实国家关于环境保护的方针和正常，保护生产工作人员的身心健康及周围环境质量，最大程度减小对周围环境的影响， 积极响应环保部门号召，决定对企业厂区生产项目VOCs治理工程进行提升改造，特委托江苏拓孚工程设计有限公司对厂区已建项目VOCs治理工程进行设计。
我公司经过对 已建项目相关资料及厂区现状的调查，结合多年的工程实践经验，按照国家相关标标准，对该VOCs废气提出切实可行的处理措施，供主管部门审查。

2 设计依据、设计原则、设计标准和规范
2.1 设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》；
（2）《中华人民共和国大气污染防治法》；
（3）《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》（国发【2013】37号）；
（4）《江苏省大气污染防治行动计划实施方案》（苏政发【2014】1号）；
（5）《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》（环境保护部公告 2013年第31号）；
（6）《关于印发<江苏省重点行业挥发性有机污染物控制指南>的通知》，苏环办[2014]128号；
（7）《关于印发江苏省化工行业废气污染防治技术规范的通知》（苏环办[2014]3号）；
（8）关于印发<江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南>的通知》，苏环办[2016]95号；
（9）关于印发《江苏省化工园区环境保护体系建设规范（试行）的通知》（苏环办【2014】25号）；
（10）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
（11）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
（12） 《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524-2014）；
（13）《化学工业主要污染物排放标准》（DB32/939-2006）；
（14）《石油化学工业污染物排放标准》（GB1571-2015）；
（15） 现场勘察及业主提供的地质条件、规划、用地、消防、环保等资料；
（16）业主提供的生产工艺、废气产生排放等相关资料；
（17）《建设项目环境保护设计规定》；
（18）《化工建设项目环境保护设计规范》（GB 50483-2009）；
（19）《大气污染治理工程技术导则》（HJ2000-2010）；
（20）《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ 2026-2013）；
（21）《工业废气吸收处理装置》（HJ/T 387-2007）；
（22）《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1-2002)；
（23）《环境保护图形标志-排放口（源）》（GB15562.1-1995）；
（24）《江苏省排污口设置及规范化整治管理办法》（苏环控【1997】122号）；
（25）《江苏省污染源自动监控管理暂行办法》（苏环规【2011】1号）；
（26）《烟囱设计规范》（GB50051-2002）；
（27）《三废处理工程技术手册》（化学工业出版社）；
（28）《 年产 5000吨三氯化铝、 300吨 BB酸、50吨蒽醌、300吨 TBB酸、5000吨聚合氯化铝、5000吨聚合硫酸铁、5000吨聚合结晶氯化铁项目自查评估报告 》。
2.2 设计原则
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范的要求，经处理后排放的废气能够满足国家和地方有关排放的标准和规定；
（2）借鉴类似废气处理工程实践经验，参阅相关资料对该项目的废气进行方案设计，确保尾气经处理后能达标排放，减少对周边环境的污染；
（3）废气设计遵循“源头控制，循环利用、综合治理、稳定达标、总量控制、持续改进”的原则；
（4）选择处理效果好、动力消耗低、运行稳定、管理简便的处理工艺；
（5）采用技术先进、高效、节能、稳定、易操作、易维护的核心净化设备；
（6）做到处理单元和管线布局科学合理，具有较高的安全性，易操作性；
（7） 处理工艺操作管理方便，长期运行安全、稳定、可靠，具有较好的工作环境和劳动条件；
（8） 提高系统的自动化控制水平，降低操作人员的管理难度和劳动强度；
（9） 处理构筑物和设备按规范做防腐处理或选用防腐材质，以延长构筑物和设备使用寿命；
（10） 环保设施的设计不影响生产工艺的正常运行；
（11） 排放的浓度和总量必须满足国家的环保要求，尽量减少废气处理对周围环境的负面影响，防止二次污染；
2.3 设计范围
本方案设计范围为 全厂VOCs废气。
2.4 废气排放标准
企业生产过程中主要废气污染物苯、甲苯为VOCs。其他污染源有：粉尘、氯化氢、硫酸雾和氯气等。
粉尘、苯、甲苯、氯化氢、氯气最高允许排放浓度参照《石油
化学工业排放标准》（GB31571-2015）表 4、表 6 中的标准值，硫酸雾最高允许排放浓度、排放速率及粉尘、苯、甲苯、氯化氢、氯气最高允许排放速率参照《大气污染物综合排放标准》（GB 16297–
1996） 二级标准，本项目具体排放标准如下表： 具体标准见表1.5-1。
表 1.5-1 大气污染物排放标准
污染物
最高允许排放速率，kg/h
最高允许排放浓度mg/m3

无组织排放监控浓度限值mg/m3
标准来源

H=15m
H=28m
粉尘
3.5
19.58
20
1.0
《石油化学工业排
放标准》（GB31571-2015）表 4、表6；《大气污染物综合排放标准（GB
16297–1996）二级标准

苯
0.5
2.5
4
0.4
甲苯
3.1
15.44
15
0.8
氯化氢
0.26
1.206
30
0.2
氯气
/
0.73
5.0
0.4
硫酸雾
1.5
7.56
45
1.2
VOCs

注：①允许排放浓度按美国DMEG标准（排放标准）推荐的计算方法，即D=100LC50/1000或D=45LD50/1000。
②允许排放速率按照《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T13201-91中“生产工艺过程中产生的气态大气污染物排放标准的制定方法”进行计算，公式为Q=CmRKc，其中排气筒高度15m和20m分别取R为6和12，Kc取1.0，Cm为质量标准（一次浓度限值）。

3 污染源分析
3.1 BB酸生产线
3.1.1 反应原理
BB 酸是以苯和苯酐为原料，在无水三氯化铝催化剂存在下缩合，生成苯甲酰苯甲酸铝复盐，经水解得 BB酸。
3.1.2 生产工艺流程及简述
（1）缩合反应
先向反应釜内加入定量的纯苯，再将定量的三氯化铝一次性投入反应釜，然后将定量的苯酐投入。温度控制在 65〜70℃，保温 30分钟〜1小时，以保证缩合反应进行完全。
（2）水解酸化反应
将缩合产物、降膜水吸收得到的盐酸、一级水喷淋得到的稀盐酸、水泵入水解釜中搅拌 10min，使缩合产物水解。
（3）静置分层
缩合产物发生水解反应后，静置 5〜8min 分层。在分水搡作过程将水相放置到铝盐水池中，经沉淀处理后，上清液用于聚合氯化铝的生产，底部沉淀物回用，主要成分为 BB 酸等，有机相进入下一工段。
（4）脱溶
有机相在脱溶釜内通过蒸馏脱溶，将苯与物料分离。蒸馏出的苯经冷凝器收集后经苯水分离器和固体氢氧化钠吸水后返回缩合工段循环利用。蒸馏脱溶后物料转移至脱水釜待用。
产品生产工艺流程图及废气产生流程图如下：

图3.1-1 BB酸生产线生产工艺流程及产污环节图
3.1.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气、加料和转料过程中产生的真空泵废气、反应釜放管废气及无组织废气。
废气主要产生环节：
Ø 缩合反应废气G2-1：主要成分为苯、氯化氢；
Ø 水解反应废气G2-2： 主要成分为苯、氯化氢；
Ø 脱溶废气G2-3： 主要成分为苯、氯化氢、水蒸汽；
Ø 烘干废气G2-4： 主要成分为粉尘、苯、水蒸汽；
Ø 静置分层无组织废气Gu2-1： 主要成分为粉尘、苯、水蒸汽；
Ø 水洗抽滤工序产生的无组织废气Gu2-1： 主要成分为苯。
车间废气源强汇总参考表3.1-1。
表3.1-1 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
速率
产生量
(kg/h)
（t/a）
BB酸生产线三车间
G2-1
苯
0.62
2.22
氯化氢
1.59
5.73
G2-2
氯化氢
0.1
0.35
苯
0.15
0.55
G2-3
氯化氢
0.14
0.52
苯
0.38
1.36
四车间
G2-4
粉尘
0.04
0.13
苯
0.13
0.45
三车间
Gu2-1
苯
0.00833
0.03
氯化氢
0.04722
0.17
Gu2-2
苯
0.00278
0.01
3.2 TBB酸生产线
3.2.1 反应原理
TBB酸是以甲苯和苯酐为原料，在无水三氯化铝催化剂存在下缩合，生成甲基苯甲酰苯甲酸铝复盐，经水解得 TBB 酸。
3.2.2 生产工艺流程及简述
（1）缩合反应
先向反应釜内加入定量的甲苯，再将定量的三氯化铝一次性投入反应釜，然后将定量的苯酐投入。温度控制在 65〜70℃，保温 30分钟〜1小时，以保证缩合反应进行完全。
（2）水解酸化反应
将缩合产物、降膜水吸收得到的盐酸、一级水喷淋得到的稀盐酸、水泵入水解釜中搅拌 10min，使缩合产物水解。
（3）静置分层
缩合产物发生水解反应后，静置 5〜8min 分层。在分水搡作过程将水相放置到铝盐水池中，经沉淀处理后，上清液用于聚合氯化铝的生产，底部沉淀物回用，主要成分为 TBB 酸等，有机相进入下一工段。
（4）脱溶
有机相在脱溶釜内通过蒸馏脱溶，将甲苯与物料分离。蒸馏出的苯经冷凝器收集后经苯水分离器和固体氢氧化钠吸水后返回缩合工段循环利用。蒸馏脱溶后物料转移至脱水釜待用。。
产品生产工艺流程图及废气产生流程图如下：

图3.2-1 TBB酸生产线生产工艺流程及产污环节图
3.2.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气、加料和转料过程中产生的真空泵废气、反应釜放管废气及无组织废气。
废气主要产生环节：
Ø 缩合工序产生的甲苯、氯化氢废气G4-1；
Ø 水解反应工序产生的甲苯、氯化氢废气G4-2；
Ø 脱溶工序产生的甲苯、氯化氢废气G4-3；
Ø 烘干工序产生的甲苯、粉尘废气G4-4；
Ø 静置分层工序产生的甲苯、氯化氢无组织废气Gu4-1；
Ø 水洗/抽滤工序产生的甲苯无组织废气G u4-2；
车间废气源强汇总参考表3.1-2。
表3.1-2 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
速率
产生量
(kg/h)
（t/a）
TBB酸生产线（三车间）
G4-1
氯化氢
1.27
4.57
甲苯
0.24
0.87
G4-2
氯化氢
0.08
0.28
甲苯
0.06
0.22
G4-3
氯化氢
0.11
0.41
甲苯
0.24
0.87
四车间
G4-4
粉尘
0.03
0.06
甲苯
0.02
0.08
三车间
Gu4-1
甲苯
0.00 56
0.0 2
氯化氢
0.011
0.14
Gu4-2
甲苯
0.00278
0.01
3.3 蒽醌生产线
3.3.1 反应原理
蒽醌是以 BB 酸为原料，在发烟硫酸为脱水剂的条件下脱水闭环，通过水洗离心分离，烘干等工序得到成品。
3.3.2 生产工艺流程及简述
（1）闭环反应
向 BB 酸中加入发烟硫酸，温度升至 120~130℃左右，再加热将温度升至137℃保温1h，使脱水反应充分。
（2）水洗离心分离
闭环反应后的物料，水洗，经离心分离，固体进干燥器待用，产生的离心废液放置到废酸池中，上清液用于硫酸铝的生产，底部沉淀物回用，主要成分为蒽醌、水等。
（3）烘干
将上工段得到的物料干燥即可得蒽醌成品。
产品生产工艺流程图及废气产生流程图如下：

图3.3-1 蒽醌生产线生产工艺流程及产污环节图
3.3.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气、转料过程中产生的真空泵废气、反应釜放管废气及无组织废气。
废气主要产生环节：
Ø 闭环反应废气G3-1：主要成分为苯、硫酸雾；
Ø 烘干工序产生的废气G3-2： 主要成分为粉尘、硫酸、水蒸气；
Ø 水洗离心分离工序产生的无组织废气Gu3-1 主要成分为硫酸。
车间废气源强汇总参考表3.3-1。
表3.3-1 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
速率
产生量
(kg/h)
（t/a）
三车间
G3-1
苯
0.006
0.04
硫酸雾
0.014
0.1
四车间
G3-2
粉尘
0.04
0.13
三车间
Gu3-1
硫酸雾
0.07
0.51
3.4 聚合氯化铝水剂生产线
3.4.1 反应原理
聚合氯化铝是以 BB 酸和 TBB 酸生产过程中产生的废铝盐水、废气吸收液（氯化铁溶液）为原料制取聚合氯化铝，加入定量铝酸钙粉（成分Al2O3和CaO），搅拌反应生成聚合氯化铝水剂。
3.4.2 生产工艺流程及简述
将生产 BB 酸和 TBB 酸过程中产生的铝盐水、废气吸收液分批打入反应池内，预热升温到 80℃时，投入一定量的铝酸钙粉并升温到102℃，保温1h，使反应充分进行。
产品生产工艺流程图及废气产生流程图如下：
图3.4-1 聚合氯化铝生产线生产工艺流程及产污环节图
3.4.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气、反应釜放管废气及无组织废气。
废气主要产生环节：
Ø 反应工序产生的苯、甲苯、氯化氢废气G5-1；
Ø 沉淀工序产生的无组织废气Gu5-1；
车间废气源强汇总参考表3.4-1。
表3.4-1 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
速率
产生量
(kg/h)
（t/a）
聚合氯化铝生产线车间五
G5-1
苯
0.003
0.02
甲苯
0.001
0.01
氯化氢
0.043
0.31
Gu5-1
苯
0.0014
0.01
3.5 聚合硫酸铁水剂生产线
3.5.1 反应原理
将蒽醌生产过程中产生的废酸液与硫酸亚铁混合，在氧气的作用下反应生成聚合硫酸铁，反应过程中废酸被消耗。主要化学方程式如下：

3.5.2 生产工艺流程及简述
将蒽醌生产过程中产生的废酸液按比例打入封闭反应器内，加入定量 FeSO4，预热 50℃，通入氧气，搅拌反应生成聚合硫酸铁水剂。
产品生产工艺流程图及废气产生流程图如下：

图3.5-1 聚合硫酸铁生产线生产工艺流程及产污环节图
3.5.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气
废气主要产生环节：
Ø 反应工序产生的硫酸雾、水蒸气废气G7-1。
车间废气源强汇总参考表3.5-1。
表3.5-1 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
浓度
速率
(mg/m3)
(kg/h)
车间五
G7-1
硫酸雾
0.03
0.24
3.6 三氯化铝生产线
3.6.1 反应原理
以铝锭和液氯为原料，经氯化反应得到三氯化铝。主要化学方程式如下：

3.6.2 生产工艺流程及简述
液氯经汽化器汽化后经缓冲罐稳压，将铝锭放入反应炉内熔化，至规定液位。缓慢开启氯气稳压罐出口阀门，使氯气流量稳定在工艺范围内，氯气经过管路进入反应炉，与液态的铝反应，温度大约在 800~900℃。反应生产物三氯化铝经升华管道进入捕集器，在捕集器中冷凝，经敲击、震动收集固体三氯化铝。未反应的废气通过串联的二价铁盐溶液吸收，尾气吸收液通过泵打入聚合氯化铁反应池待用。 产品生产工艺流程图及废气产生流程图如下：
图3.6-1 三氯化铝生产线生产工艺流程及产污环节图
3.6.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气。
废气主要产生环节：
Ø 氯化工序产生的氯气、氯化氢废气G1-1。
车间废气源强汇总参考表3.6-１。
表3.6-1 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
速率
产生量
(kg/h)
（t/a）
车间六
G1-1
氯气
0.4
0.22
氯化氢
2.09
1.16
3.7 结晶氯化铁生产线
3.7.1 反应原理
以液氯和氯化亚铁降膜吸收废水为原料，经氯化反应制得。主要化学方程式如下：

3.7.2 生产工艺流程及废气产生流程
图3.7-1 结晶氯化铁生产线生产工艺流程及产污环节图
3.7.3 废气产生状况分析
本产品生产过程中产生的废气主要为反应过程中产生的废气。
废气主要产生环节：
Ø 反应工序产生的氯气G6-1。
车间废气源强汇总参考表3.7-1。
表3.7-1 废气源强汇总统计表
污染源
编号
污染物名称
产生状况
速率
产生量
(kg/h)
（t/a）
车间五
G6-1
氯气
0.03
0.24
3.8 罐区、污水处理站、固废仓库废气
3.8.1 罐区、污水处理站、固废仓库废气产生情况
（1） 罐区废气
经现场踏勘， 罐区主要储罐为 1 个 100m3硫酸储罐、2个60m3苯储罐，物料在进出物料罐时，一般会由于“呼吸”作用导致罐内的气压增加或减少，挥发出的物料随着气流排放，本项目罐区废气污染物主要成分为苯、硫酸雾。
（2） 污水处理站废气
经现场调查和资料分析，企业工艺废水和真空泵废水均回用。污水处理站用于处理废气吸收水、检验化验废水、初期雨水，采用“絮凝沉淀+活性碳吸附”物化处理工艺，污水站废水收集池在日常运行过程中会产生少量无组织废气。
（3）固废仓库
企业固废仓库约 20m2，主要存放废活性炭、污泥等危险废物，因危废中含少量苯、甲苯，在存放过程中会产生无组织废气，废气中含有少量苯、甲苯。
3.9 废气主要污染物物化性质分析
表3.9-1 废气污染物物化性质分析
序号
物质名称
分子式及分子量
理化性质
危险特性
1
甲苯
C7H8
92.14
无色透明液体，有类似苯的芳香气味。沸点 110.6℃，熔点-94.9℃，蒸汽压：4.89kPa/30℃，熔点：-94.4℃，相对密度(水=1)0.87；相对密度(空气=1)3.14辛醇/水分配系数的对数值：2.69，引燃温度：535℃。溶解性：不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等有机溶剂。
闪点 4℃闭杯，自燃点 480℃，爆炸极限 1.27～7%。LD50：5000mg/kg(大鼠经口)；12124 mg/kg(兔经皮)LC50：20003mg/m3，8小时(小鼠吸入)
2
氯气
Cl2
70.91
黄绿色有刺激性气味的气体。饱和蒸气压：506.62kPa(10.3℃)，熔点：-101℃。相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48。溶解性：易溶于水、碱液。
本品助燃，高毒，具刺激性；LD50：无资料；LC50：850mg/m3，1小时(大鼠吸入)
3
苯酐
C8H4O3
148.11
白色针状晶体，具有轻微的气味。 熔点131.6℃ ，沸点 295℃ ，相对密度 1.527 ，闪点 151.7℃ ，微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。
LD50：4020mg/kg(大鼠经口)
4
苯
C6H6
78.12
无色透明液体，有强烈芳香味，熔点5.5℃，沸点：80.1℃，蒸汽压：13.33kPa/26.1℃，闪点：-11℃，不溶于水，溶于醇、醚、丙酮等多数有机溶剂，相对密度(水=1)0.88；相对密度(空气=1)2.77。爆炸上限（体积分数）：8% ；爆炸下限（体积分数）：1.2% 。
LD50：3306mg/kg(大鼠经口)，48mg/kg(小鼠经皮)；LC50：10000ppm7 小时(大鼠吸入)

5
氯化氢
HCl
36.5
无色、有刺激性气味的气体。熔点为-114.2℃，沸点为-85℃，相对密度 1.20（水=1），易溶于水
LC50：4600mg/m3，1 小时(大鼠吸入)
6
发烟硫酸
H2SO4
98.07
含有过量三氧化硫的硫酸，无色或微有颜色的黏稠厚液体，熔点 40℃，沸点 55℃，相对蒸汽密度（空气=1）2.7，相对密度（水=1）1.99，与水混溶
LD50：80mg/kg(大鼠经口)

7
蒽醌
C14H8O2
208
黄色针状结晶，熔点 286℃ ，沸点376.8℃ ，相对密度 1.438 ，闪点 185℃ ，溶于乙醇、乙醚和丙酮，不溶于水。
LD50：5000mg/kg(小鼠经口)，LD50：15000mg/kg（大鼠经口）
3.10 企业全厂VOCs废气主要污染源分析
挥发性有机物（VOCs）是指沸点为50－260℃，室温下饱和蒸汽压大于133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的有机物。
挥发性有机物 (Volatile Organic compounds, VOCs) ： 指在标准状态下饱和蒸气压较高（标准状态下大于 13.33Pa）、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物。
指25℃时饱和蒸气压在0.1mmHg及以上或熔点低于室温而沸点在260℃以下的挥发性有机化合物的总称，但不包括甲烷。
本项目企业涉及VOCs污染物为苯、甲苯。涉及VOCs污染物源点为:
本项目涉及VOCs废气的总体工程及产品方案见下表：
表3.9-1 本项目涉及VOCs污染源项目表
序号
所在车间
项目名称
产品名称及规格
设计能力(t/a)
工作时数(h/a)
备注
1
车间三
BB酸生产线
99.5%BB酸
300
3600
BB酸和TBB酸公用一条生产线；
3条生产线除烘干外的其
他工段均在车间三
2
TBB 酸生产线
99.5%TBB酸
300
3600
3
蒽醌生产线
98%蒽醌
50
7200
4
车间四
烘干工段
/
/
7200
BB酸、TBB酸、蒽醌的
烘干工段
5
车间五
聚合氯化铝水剂
14.3%聚合氯化铝
5100
7200

6
结晶氯化铁生产线
98%结晶氯化铁
5000
7200

7
固废房

7200

8
罐区

7200

3.11 企业涉VOCs废气主要工艺设备工程情况分析
企业涉VOCs废气的主要工艺设备工程情况见下表：
表3.9-1 本项目涉及VOCs工艺设备表
序号
设备名称
规格
材质
数量
生产线
1
缩合反应釜
5000L
搪玻璃
2
BB 酸、 TBB 酸
2
降膜吸收器
Φ1.6*3.8m
石墨，搪瓷
2
3
真空回收罐
Φ1.6*3m
玻璃钢
2
4
底水槽
Φ2*3m
PE
2
5
回收盐酸槽
Φ2*3m
玻璃钢
1
6
铝盐水暂存池
40m3
混凝土防腐
2
7
苯计量罐
φ2.2*3m
钢衬砖
1
8
水解反应釜
20000L
A3 钢防腐
2
9
石墨冷凝器
30m2
石墨
4
10
抽滤槽
Φ3.0*1.2m
聚丙烯
3
11
苯水分离器
φ1.6*6m
A3 钢防腐
1
12
苯水分离器
φ1.6*4m
A3 钢防腐
1
13
回收苯储槽
15m2
A3 钢防腐
1
14
尾气冷凝器
30m2
石墨
1
15
尾气冷凝器
10 m2
聚丙烯
2
16
尾气冷凝接收罐
1.5m3
玻璃钢
2
17
烘箱 （位于四车间）
4*3.5*2
砖混
4
18
闭环釜
3000L
搪瓷
2
蒽醌
19
稀释釜
10000L
搪瓷
2
20
抽滤器
5m3
钢防腐
1
21
真空泵
2m3
聚丙烯
1
22
PF 耐腐蚀泵
40-32-125
增强聚丙烯
10
23
铝盐水池
400m3
混凝土
1
聚合氯化铝
24
反应池
50m3
钢防腐
1
25
沉淀池
300m3
混凝土
2
26
硫酸铝池
400m3
混泥土
2
27
反应池
50m3
钢防腐
1
28
沉淀池
300m3
混凝土
1
29
结晶氯化铁反应釜
3000L
搪瓷
1
结晶氯化铁

4 厂区VOCs现状调查与分析
4.1 三车间收集处理现状
三车间布置三条生产线：BB酸生产线、TBB酸生产线和蒽醌生产线，主要设备共用情况：BB酸和TBB酸公用一条生产线，不同时生产。三车间主要生产工艺包括缩合反应、水解酸化反应、静置分层、脱溶、水洗抽滤、闭环反应、水洗离心分离等。
三车间生产过程中产生的废气污染物主要是苯、氯化氢、硫酸雾、甲苯等。其中VOCs污染物是苯、甲苯。
4.1.1 VOCs废气源头产生情况调查与分析
根据江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南（苏环办〔2016〕95号），三车间的无组织废气主要产生点有：进出料、物料转移、反应过程、分离、真空系统、取样和灌装、设备泄漏点、收集池。
表4.1-1 VOCs产污环节、点位调查情况
产污环节
排放点位
现状调查结果
进出料
储罐、计量槽
用到储罐/计量槽的有机物料主要有苯、甲苯。目前计量槽尾气经冷凝器后连接至废气收集主管，进废气处理系统。
反应釜放空口
已采取废气管道收集。
反应釜进料口
反应釜进料多为固体物料，现未设置集气罩。液体物料采用管道输送至反应釜。
物料转移
重力转料
目前反应釜布置在车间三、二层，一层为抽滤槽，BB酸/TBB酸转移过程主要有①缩合→水解酸化反应；②水解酸化→静置分层过程中分水；③静置分层→脱溶；④脱溶→水洗/抽滤。蒽醌生产时，主要转移过程有①投料→闭环反应；②闭环釜→水洗分离，废液排放。经过调查，反应釜物料先通过管道流到PP板覆盖的抽滤槽中抽滤，然后人工转移到下段工序。这个过程中，人工转运过程中也有无组织废气产生，主要污染物是苯、甲苯、中间体、氯化氢等。
反应过程
反应釜放空口
已采取废气管道收集。
冷凝器出口
抽滤
抽滤槽
车间目前采用PP板覆盖的4个抽滤槽，抽滤过程中加盖对废气收集。抽滤完成后人工搬运，故产生无组织逸散，主要污染物是苯、甲苯、中间体等。
真空系统
真空泵
三车间采用水喷射真空泵，共5组，废气接入到废气处理装置中。
主要污染物：苯、甲苯等。
设备泄漏
物料泵、法兰、放空管、泄压阀、真空泵
1、现场物料泵少，物料泵泄漏影响小；
2、现场主要是PPR、铸铁、不锈钢材质管件，大多数通过法兰或丝扣连接，存在泄漏的可能；
3、水喷射真空泵多处为法兰连接，存在泄漏问题。
盐水收集池
车间母盐水收集池
车间废水收集池未加盖，造成无组织挥发
废水通过管道输送至反应釜回用

真空泵、储罐废气连接管

三车间抽滤槽

固体投料口

母盐水收集池未加盖处理
4.1.2 VOCs废气末端治理情况与分析
4.1.2.1现有处理装置工艺及设备
三车间废气主要分为酸性废气、挥发性有机废气2类，其中酸性废气主要是氯化氢；有机废气主要污染物是甲苯、苯。
根据现场调查，三车间废气收集处理情况如下表：
表4.1-1 车间三废气收集处置情况表
工艺阶段
设备名称
位置
数量
主要废气污染物
收集系统（支管~总管）
主要处理工艺、设备及装置
缩合反应
苯（甲苯）储槽
车间外
1
苯、甲苯
DN40~DN50
一级冷冻盐水冷凝后接入车间废气处理装置
苯（甲 苯）计量槽
车间外
1
苯、甲苯
DN50~DN50
缩合釜
三层
2
苯、甲苯、氯化氢
DN65~DN50
一级循环水冷凝，去一楼车间外氯化氢水冲真空泵回收罐，回收罐尾气接至废气处理装置
氯化氢水冲真空回收罐
车间
外
2
苯、甲苯、氯化氢
DN65~DN50
一级循环水冷凝+一级冷冻盐水冷凝接入车间废气处理装置
水解、分层、脱溶反应
水解、分层、脱溶釜
二层
2
苯、甲苯、氯化氢
DN100~DN50
一级循环水冷凝+二级苯水分离器+二级循环水冷凝+一级冷冻盐水冷凝，冷凝尾气直接接入车