XXXX电气有限责任公司废气处理 技术方案

XXXX电气有限责任公司 东厂区废气处理 技术方案

1 项目概况

XXXX电气有限责任公司（使用方）主要生产漆包线漆系列产品的专业厂家，生产聚氨酯类，聚酯类，改性聚酯类，聚脂亚胺类，聚酰胺酰亚胺类等几大系列。项目生产过程中产生废气。目前危废的处理严重制约着公司的发展，急需解决危废的处置问题。根据使用方提供的数据，设计方通过对废气的分析，初步确定工艺设计中系统主要有：冷凝、喷淋吸附工艺、UV紫外催化氧化工艺、供配电及控制系统工程等，尾气处理由使用方现有的处理设备进行处理。整个系统工艺流程简单、实用、合理、可靠。

1.2 危废相关资料（使用方提供）

1.2.1废气来源

现场有两类废气来源：

废气一来源及现有处理方式：

现场有九台往复式真空泵（单台抽气量：200m³/h），其中四台为四台粗酚蒸馏釜所抽的不凝气，五台为甲酚蒸馏釜所抽的不凝气，通过管路汇集后埋入碱液罐中，最终由水喷淋洗涤后外排。

废气二来源及现有处理方式：

现场有两台地埋出渣储存加热搅拌罐，其中一台40m³，为四台粗酚蒸馏釜（单台出渣量约为960kg）蒸馏后出渣外溢有机蒸汽，另一台为20m³，为五台甲酚反应釜（出渣量未确定）蒸馏后出渣外溢有机蒸汽。由于两台储罐均保持一定的温度，故有机组分一直保持蒸发状态。两道有机废气通过管路汇集之后埋入两级碱液罐，最终由水喷淋后外排。

废气三来源及现有处理方式：

现场有8台卧式原料储罐，单台容积60m³，每台都配有呼吸阀，排出的呼吸气统一汇集之后埋入两级碱液罐，最终由水喷淋后外排。

废气四来源及现有处理方式：

    现场有7台原料暂存罐，单台容积10m³。每台暂存罐在出料装箱时，配有外溢气体集气收集装置，收集起来的有机废气统一汇集之后经管路埋入两级碱液罐，最终由水喷淋后外排。

 

1.2.2废气组成分析

废气10000m³/h，主要包括有组织气体，生产物料与废固中挥发出的气体：酚类（甲醛、苯酚等）、芳烃溶剂（苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯）、醇类（乙二醇）、醚类、醛类等无组织气体。

 2项目设计

2.1 设计过程中所遵循的主要标准、规范

系统设计必须遵守国家法律标准、规范。包括但不局限于下列标准、规范（最新版）：

《中华人民共和国环境保护法》主席令 第22号（2015年）

《中华人民共和国水污染防治法》（2005年4月1日）

《国家危险废物名录》  

《中华人民共和国大气污染防治法》主席令 第32号（2000年）  

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》主席令 第31号（2004年）

《国务院关于加强防尘防毒工作决定》国发[1984]97号

《危险废物贮存污染控制标准》GB 18597-2001  

《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》HJ/T 176-2005

《危险废物鉴别标准》（GB5085.1～3-1996）

《工业企业厂界噪声标准及其测量方法》 GB 12348～12349-90

《大气污染物综合排放标准》GB 16297-1996

《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000  

《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87-85  

《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH 3063-1999

《工业企业总平面设计规范》GB 50187-93  

《建筑设计防火规范》GB 50016-2006

《压缩空气站设计规范》GB 50029-2003

《供配电系统设计规范》GB 50052-95

《低压配电设计规范》GB 50054-95  

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 50062-92

《电力工程电缆设计规范》 GB 50217-94  

《分散型控制系统工程设计规定》HG/T 20573-95  

《仪表系统接地设计规定》HG/T 20513-2000  

《危险废物污染防治技术政策》环发[2001]199号

中华人民共和国劳动法 1994年12月

生产过程安全卫生要求总则GB12801-91

生产设备安全卫生设计准则GB5083-85

钢管，法兰、垫片、紧固件采用美标体系（HG20615-2009， CLASS系列）。

其他相应的标准和规范。

2.2 设计原则

⑴采用先进成熟、经济高效的处理工艺；

⑵遵循技术可行、经济合理的原则，确定各种设计参数，合理节省工程投资及运行成本；

⑶设计选用国内制造工艺成熟、性能稳定可靠的设备和处理装置；

⑷在达标前提下，尽量减少二次污染，如选用噪音较低的机电设备；

⑸设备选型采用通用产品，选购的产品应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少。

2.3 设计内容与设计范围

废气处理工艺、设备，电控及设施内的配套构筑物（不包括基建）。工程界限：废气处理喷淋塔设备进口接口法兰处至紫外催化氧化法兰出口处。其中不含：地基处理、高低压配电、安防照明实施等。

工艺说明

.1 装置规模

焚烧项目	状态	处理总量	单位	备注
废气	气态	10000	m3/h	冷凝-喷淋吸收-UV紫外催化氧化处理装置 （真空泵废气需要经过冷凝后进入喷淋吸收塔）

.2 工艺方案设计

    根据对使用方提供的废气参数和设计方的实验分析，制定该废气处理工艺主要有冷凝处理（真空泵废气和地埋储罐废气需要经过冷凝后进入喷淋吸收塔）、喷淋塔吸收工艺、UV紫外催化氧化处理工艺。

3.2.1 工艺组成及原理

3.2.1.1 冷凝处理工艺

由于真空泵废气来源于特定的温度和负压下，携带沸点较低的有机气体，且由于该部分真空气体从反应釜中抽出，会有一定的温度，该部分真空废气中会含有一定量的有机成分。综合考虑，建议使用方将真空废气收集汇总至统一管路后，经冷凝后将低沸点的有机物由气态变为液态，冷凝器面积不小于30㎡，并由30℃的循环水进行降温，冷凝器下部设有排空口用于排放冷凝下的液态有机组分。

由于两台地埋出渣储存加热搅拌罐，在放料出渣时，有机废气蒸发量会瞬时增大，且在不出渣时因有一定的温度，也会有有机气体持续挥发。如不采用冷凝吸附，第一会给后续处理工艺增大压力，第二会造成资源浪费。综合考虑，建议使用方在两台地埋出渣储存加热搅拌罐出气口上方分别增加面积大于30㎡的冷凝器，并由30℃的冷凝水进行降温，冷凝下的有机组分直接进入至地埋罐中。

两道废气经管路合并之后进入碱液喷淋系统。

3.2.1.2 喷淋塔吸收工艺

8台卧式原料储罐放料时集气罩收集的废气与7台原料暂存罐的呼吸气，两道废气经管路收集合并后（现场已经收集，管路在车间拐角处合并），进入水喷射真空泵喉管气体进口，碱液进入水喷射真空泵液相进口。由于废气浓度较低，在水喷射真空泵中即可混合接触，达到吸收效果。如有部分气体未来的及被吸附，则气液混合相在进入喷淋塔，又可进一步混合接触。

真空尾气和出渣排放尾气通过管路汇集之后由底部进入喷淋塔内部。

喷淋吸收塔工艺：采用碱液作为吸收液，利用物理化学等方法对废气进行净化。

喷淋塔内部局部若干雾化喷头，并设有两层填料塔，其作用：增加停留时间，减少气液夹带。

    碱液喷淋其特点：净化效率高，运行成本较低，酸性无机废气和部分有机废气均能被吸收。

3.2.1.3 UV紫外催化氧化处理工艺

UV氧化废气处理装置采用高能紫外线破坏、分解大分子链为小分子链，再利用臭氧和羟基自由基氧化、催化剂进行催化氧化，使有机物变为水和二氧化碳，以达到去除有机物的目的。  其处理原理示意图如下： 

破坏裂解 

采用微波超强电磁辐射和穿透力、微波催化燃烧功能对废气进行微波辐射和破坏，使所有有机物废气的分子链完全打断，裂解、改变物质结构，将高分子污染物质，裂解、分解成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。 

采用特制紫外线光管在处理装置内产生高能C波段（253.7nm波段）紫外线，破坏、裂解有机物分子链，改变物质结构，将大分子物质裂解、氧化成为低分子物质或无害物质，如水和二氧化碳等。在高能C波段紫外线作用下，低于1000PPM大分子有机废气，只需0.5s废气中有机物可裂解、氧化成CO2和H2O。 

重催化氧化 

采用特制紫外线光管在处理装置内产生C波段（185nm波段）紫外线，该波段紫外线对装置内废气中的水汽、氧气照射产生大量的羟基自由基,羟基自由基（.OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，可与大多数有机污染物发生快速的链式反应，无选择性地将有害物质氧化成CO₂、H₂O或矿物盐，无二次污染。 

该波段紫外线光束可分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡与氧分子结合，进而产生臭氧。UV+O₂→O-+O*(活性氧)O+O₂→O₃(臭氧),臭氧对有机物具有极强的氧化作用。臭氧对恶臭气体及其它刺激性异味亦有极强的清除效果，作为强氧化剂进行废气氧化, 裂解恶臭气体分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。在正常工作下单套185nm波段紫外线光可产生120ppm臭氧，在此臭氧强氧化作用下，对低于1000ppm浓度有机废气只需0.5S左右的时间可氧化成水和二氧化碳。  废气中TVOC浓度<100PPM,远低于1000PPM，废气中的有机物可被氧化成水和二氧化碳。

（3）27种催化剂涂层

 UV氧化废气处理装置内设有多道滤网，滤网上涂有27种催化剂涂层；催化涂层可增强高能C波段的强度，同时具有催化氧化的作用。将废气污染物为C、H、O元素组成的废气分子，通过光微波废气处理装置破坏裂解、氧化分解、催化氧化可将有机废气转变为水及二氧化碳。  

UV氧化废气处理装置工艺控制条件 

湿度≤80%  

进风口流速≤10m/s 

装置内废气流速≤6m/s  

废气停留时间≥0.5s 

温度：小于60度 

技术特点： 

1. 设备占地面积小，自重轻：适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件，设备占地面积<1平方米/处理1000m³/h风量。 

2. 免维护：设备无需添加任何耗材，整体使用寿命在10年以上，无需人工看管维护。 

3. 节能：50KW电可以处理10万风量的废气，真正意义上做到节能环保。 

4. 稳定性：整机所有配件均属于持续性材料，适用于24小时不间断运行。 

5. 安全性：主体设备无电路，真正实现远程智能操作，无安全隐患。 

6. 适应性强：可适应高浓度，大气量，不同废气污染物的净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。 

7. 运行成本低：本设备无任何机械动作，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，本设备能耗低，（设备风阻极低<300pa,可节约大量排风动力能耗）。 

8. 优质材料制造：防火、防爆、防腐蚀性能高，设备性能安全稳定，设备使用寿命在十年以上。 

9. 有机废气处理后转化为水及二氧化碳.

 

流程

真空废气先经过冷凝处理将不凝气携带的低沸点有机物冷凝预处理后，与出渣废气（现场已加装冷凝器进行冷凝）合并后一起进入碱液喷淋吸收塔；8台卧式原料储罐放料时集气罩收集的废气与7台原料暂存罐的呼吸气，两道废气经管路收集合并后（现场已经收集，管路在车间拐角处合并），经水喷淋真空泵进入碱液喷淋吸收塔。其中，冷凝处理设备建议采用螺旋板换热器，其优点：设备换热效率高，占地面积小，两种传热介质可进行全逆向流动，适用于小温差传热，便于回收低温热源并可准确的控制出口温度。亦可利用使用方现有管式换热器。

喷淋吸收塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。喷淋吸收塔的塔身是一直立式圆筒，上部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防填料被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。之后进入下移处理单元。

废气进入UV紫外催化氧化单元后，由C、H、O元素组成的有机大分子通过光微波废气处理装置破坏裂解、氧化分解、催化氧化将有机废气转变为水及二氧化碳，最终达标排放至排气系统。  

4.2工艺流程图    详见附件

4.3装置组成

4.3.1 冷凝处理工艺

冷凝器结构和材质    

 

项目	材质	规格型号	结构形式	数量	备注
真空泵冷凝器	Q235B	50㎡	螺旋板换热器	一台	未加装
地埋罐冷凝器	Q235B	面积：50㎡	螺旋板或列管换热器	两台	已改造

4.3.2 喷淋吸收塔

喷淋吸收塔设计工况的技术参数

型式：立式圆筒型

烟气滞留时间：3s。

停留时间的控制

根据出口气量通过控制调节碱液泵，来调整喷入的碱液量，使得碱液量和气量成一定的比例关系，顶部设有填料层，保证废气与碱液的接触时间。

 吸收装置设计技术参数

4.3.3 UV紫外催化氧化

    利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，苯、甲苯、二甲苯等VOC类有机废气的分子链结构，通过特有的催化氧化层，使有机或无机高分子，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO₂、H₂O等。

 

 

5 设备一览表

 

6运行成本核算

 

1、 运行耗电量   

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