催化燃烧 VOCs废气治理工程 设计方案书

发表时间: 2022-11-13 10:24:08

浏览:

催化燃烧 VOCs废气治理工程 设计方案书  优态(辽宁)生态环保工程有限公司目    录 1、公司简介 2、现况描述 3、设计依据及标准 4、设计原则及基础5

          

 

 

 

催化燃烧

 

VOCs废气治理工程

 

 

 

优态(辽宁)生态环保工程有限公司

    

 

1、公司简介 

2、现况描述 

3、设计依据及标准 

4、设计原则及基础

5、废气异味治理方法和技术 

6、主要设备(或产品)介绍及报价

7、售后承诺及责任划分

8、安装实例图片

1. 公司简介

   优态(辽宁)生态环保工程有限公司

      是一家集科研、设计、生产、维修、销售集成为一体的高新技术企业,凭借在环保领域的专业水平和成熟的技术,正在迅速崛起。 依靠科技求发展,不断为用户提供满意的高科技产品,是我们始终不变的追求。在充分引进吸收国外先进技术的基础上,已成功开发出环保净化设备、粉尘处理设备、废气处理设备等系列产品,并已广泛应用于冶金、化工、焊接印刷、制药垃圾处理喷涂等众多领域。以一流的产品质量和精湛的技术服务受到了用户的一致好评            

    全体员工奉行“进取 求实 严谨 团结”的方针,不断开拓创新,以技术为核心、视质量为生命、奉用户为上帝,竭诚为您提供性价比最高的环保产品、高质量的废气粉尘工程设计改造及无微不至的售后服务。

2. 现况描述及处理方式

环保风暴倒逼VOCs产业升级!到底什么才是VOCs治理的主流

   近期,环境部通报了环保督查的工作进展,发现涉及大气的环境污染问题有180个。其中,有将近1/3的问题都是“未落实VOCs整治要求”。对于未设有VOCs收集处理设施的企业,很有可能面临关停的风险。

那么什么是VOCs呢?

    VOCs是可挥发性有机物的统称,主要包括非甲烷总烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)、含氧有机化合物(醛、酮、醇、醚等)、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。由于VOCs可挥发,并且性质活泼,能够参加大气光化学反应产生有害物质,对环境和人类造成极大危害。

VOCs的来源有两种,分别是天然源和人为源。

    人为源主要是工业排放和生活排放。生活排放途径主要是汽车尾气、家居装潢、秸秆燃烧以及厨房油烟等;一半以上的来源还是工业排放。排放VOCs较多的行业有石油化工、包装印刷、制药和汽车喷涂等行业。有机废气控制技术可分为源头削减技术、过程控制技术和末端治理技术,以末端治理技术为主。  

    国内外有机废气 VOCs 的治理技术不断地发展,其发展方向是对各种工艺技术进 行优化、新材料(吸附材料、催化材料、过滤材料、生物净化菌种等)的开发与应 用等,如吸附与催化分离工艺、吸附与冷凝回收分离工艺、吸附与吸收分离工艺等; 还有是近几年其他一些技术的也在不断开发,投入市场,如生物净化技术、等离子体净化技术、 光催化技术、膜分离技术和离子液吸收技术等等,但通过市场的调研以及和各地方政府的相关政策的跟进,目前更被国家和各地方认可的为------燃烧类废气净化系统设备。

2.1、催化燃烧法

该法是将废气加热到200~300℃经过催化床燃烧,达到净化的目的。催化净化是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化反应。在催化净化过程中,催化剂的作用是降低活化能,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为 CO2  H2O,同时放出大量热能,从而达到去除废气中的有害物的方法。

其优点是能耗低、净化率高、无二次污染、工艺检查操作方便。适用于高温高浓度的有机废气治理,不适用于低浓度、大风量的有机废气治理。可燃物在催化剂作用下燃烧,与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较完全。

处理工艺表比较

 

 

1 VOC处理方法浓度范围图


 

 

2 VOC不同处理费用比较图

 

 

 

 

 

2.1.1优点

为无火焰燃烧,安全性好;对可燃组分浓度和热值限制较小;起燃温度低,大部分有机物和CO在200℃~400℃即可完成反应,故辅助燃料消耗少,而且大量地减少了NOx的产生;

2.1.2缺点

工艺条件要求严格,不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴,也不允许有使催化剂中毒的物质,以防催化剂中毒,因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。同时该法不适于处理燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮氧化物的废气。

     对于VOCs的治理,单一的技术很难达到国家现在的排放标准。针对不同的废弃处理,将不同的技术相结合会达到更好的效果。比如在去除VOCs之前要进行预处理,除掉废气中的尘等;在处理大风量、低浓度且没有回收价值的有机废气时,可以选择吸附浓缩+蓄热式脱附催化燃烧联合技术,有回收价值的有机废气可以选择吸附浓缩技术+冷凝回收技术联用;

总结:经过以上工艺比较及环保要求,本着节能减排的设计理念,节约成本、减少成品,拟采用组合式工艺即喷淋塔+干式过滤+吸附、脱附+催化燃烧净化装置”,彻底净化有机废气,无二次污染,并且使用成本相对较低。

2.2废气

根据我国现行的劳动卫生条列和环境保护法的相关规定,必须对其进行治理,以达到劳动卫生及环保排放的要求。选择正确废气治理方法,能避免和减少废气异味影响操作职工身心健康和周围的大气环境。

3. 设计依据及标准

针对该司生产废气的特性,及现场的实际情况,并综合业主其它方面的考虑,本设计方案遵循如下标准和规范,并达到环保排放标准:

3.1 设计标准与规范

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) 《中华人民共和国恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)

4) 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(GBJ93-86)

5) 《工业企业厂界噪声标准》(GB12348)

6) 通用电器设备配电设计规范(GB50055-93);

7) 关的环保设计手册及规范

8) 客户提供的相关文件和资料。

3.2 工程验收标准及法规

    本工程目标为控制排放气体的异味,其中经处理达到《大气污染物综合》GB162971996)表中标准执行。主要监测指标包括如表1-表4所示:

《大气污染物综合》GB162971996-1

序号

          控制项目

最高允许排放浓度
(mg/m3)

最高允许排放速率(kg/h)

排气筒(m)

二级

1

17

15

0.60

2

甲苯

60

15

3.6

3

二甲苯

90

15

1.2

4

非甲烷总烃

5

15

4.4

4. 设计原则和基础

4.1设计原则

1) 该项目将按照技术合理性、经济性、达标安全性的原则设计和建设。项目完成和投产后,达到国家《大气污染物综合》GB162971996)。

2) 技术合理性:项目的设计方案,在充分考虑现有各种现行标准、规范的同时,也应充分兼顾操作管理、维护巡检的安全和便利,处理工艺应具备充分的技术合理性;

3) 经济性:在项目设计时,应充分考虑到项目的实用性、可操作性、易维护性等方面的因素,本着合理、科学、实用和为业主节约造价、运行成本的原则;

4) 达标安全性:喷漆废气治理工程应确保达到大气污染物综合GB162971996排放标准,如环评及检测与以上标准有出入,以环评及检测标准为准

5) 结合工程条件和排放标准,谨慎合理选择工程设计方案,并尽量采用先进技术、新材料、新布局,以减少运行费用,确保处理系统长期运行安全可靠;选择先进的技术,避免二次污染

5.1 治理技术选择

油漆类喷涂废气,主要部分组成,气态的VOC。对于液态漆雾,根据贵公司现场情况选用1水喷淋进行初步处理,2再用干式过滤箱进行中效过滤,3最后使用催化燃烧设备VOC我们决定选用吸附脱附催化燃烧工艺。

技术原理:催化燃烧技术是指在较低温度下,在催化剂的作用下使废气中的可燃组分彻底氧化分解,从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。该法适用于处理可燃或在高温下可分解的有机气体。

 

 

 

6. 主要设备(或产品)介绍

6.1、干式过滤

为了防止细小漆雾、颗粒杂质等进入到吸附净化装置系统,以确保吸附处理系统的气源干净、干燥、无颗粒;采用金属网制成框加架,内夹过滤材料,过滤器安装在金属箱体内,定期更换。过滤材料为两层过滤模式,由纤维制成的初效+中效过滤棉,主要作用为拦截废气中的漆雾、固体颗粒杂质,为后续活性炭吸附提供有利条件。过滤棉材质为合成纤维过滤棉,具有通风量大、阻力小、容尘量大等特点;

过滤箱体外壳采用无花镀锌板拼接而成,外部焊接,整体美观;

过滤层采用钢板网内夹过滤材料制成,安装在金属箱体内,定期更换;

过滤器过滤材料采用初效+中效过滤器,具有通风量大、阻力小、容尘量大等特点; 

6.2、活性炭吸附床

内装活性炭层及气流分布器,以浓缩净化有机气体,是整个装置第一个主循环的主要部件及核心工序,活性炭由堆放式装填,更换极其方便。

采用活性炭吸附材料-蜂窝状活性炭,其与粒(棒)状相比具有优势的热力学性能,低阻低耗,高吸附率等,极适用于大风量下使用拥有优良的吸附性能,其结构为多孔蜂窝状,具有孔隙结构发达,比表面积大,流体阻力小等优点,该产品特别适用于大风量,低浓度工厂有机废气净化治理,如工厂的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有毒有害废气治理;目前该产品己在我国各大城市工厂批量配套使用,并部分出口至美国日本、韩国等(计算参数见表一)。

表一


活性碳吸附装置适用范围:该装置运用于大风量低浓度的有机废气处理,可处理苯类、酮类、醇类、、烷类及其混合类有机废气,主要用于化工、机械、电子、电器、涂装、制鞋、橡胶、塑料、印刷及各种工业生产车间产生的有害废气的净化处理。活性碳吸附塔,系利用高性能活性碳吸附剂固体本身的表面作用力,将有机废气分子之吸附质吸引附着再吸附剂表面,能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附,更适用于大风量低浓度的废气治理,适用于电子、化工、轻工、橡胶、油漆、涂装、印刷、机械、船舶、汽车、石油等行业。


解吸当活性炭吸附有机物达到饱和状态后,停止吸入有机废气。通过活性炭床向上送入蒸汽进行吹脱,将有机物自活性炭中逐出,即解吸。罐中活性炭恢复其活性,即再生。

吸附箱采用碳钢制作,内部装有一定量的活性炭,并设置高温检测装置,当含有机物的废气经风机的作用,经过活性炭吸附层(整齐堆放),有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内;

吸附箱体外壳采用进口无花镀锌板制成,外部焊接,整体美观;

6.4DCO催化净化装置

催化DOC净化装置其主要有两点作用,一是利用自身加热系统对活性炭进行加热,使活性炭内部的有机溶剂得以挥发出来,使活性炭得以重复再生,大大降低更换活性碳后期使用成本。二是将脱附出来的有机废气进入催化室通过催化剂和加热作用,彻底净化有机废气,并生成二氧化碳为水蒸汽排入大气,为无二次污染,使用可靠的设备。

净化原理:催化净化装置内设加热室,启动加热装置,进入内部循环,当热气源达到有机物的沸点时,有机物从活性炭内跑出来,进入催化室进行催化分解同时释放出能量,利用释放出的能量再进入吸附床脱附时,此时加热装置完全停止工作,有机废气在催化燃烧室内维持自燃,尾气再生,循环进行,直至有机物完全从活性炭内部分离,至催化室分解,活性炭得到了再生,有机物得到催化分解处理;

催化燃烧:利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和 二氧化碳气体,即



将饱和的活性炭解析出来的有机气体通过脱附引风机作用送入净化装置,首先 通过除尘阻火器系统,然后进入换热器,再送入到加热室,通过加热装置,使气体 达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机气体分解成二氧化碳和水,再进 入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度,如达不到 反应温度,这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热,使它完全燃烧,这样 节了能源,废气有效去除率达标排放,符合国家排放标准;

本装置由主机、引风机及电控柜组成,净化装置主机由换热器、催化床、电加 热元件、阻火阻尘器和防爆装置等组成,阻火除尘器位于进气管道上,防爆装置设在主机的顶部,其工艺流程示意图如下:

催化燃烧工艺流程示意图

设备特点

用贵金属钯、铂镀在蜂窝陶瓷载体上作催化剂,净化效率高,催化剂使用寿命长,气流通畅,阻力小。

安全设施完备:设有阻火除尘器、泄压口、超温报警等保护设施。

耗用功率:开始工作时,预热 1530 分钟全功率加热,正常工作时只消耗风机功率即可。当废气浓度较低时,自动间歇补偿加热。 该设备设计原理先进,用材独特,性能稳定,操作简单,安全可靠, 无二次污染。设备占地面积小、重量较轻。吸附床采用抽屉式结构,装填方 便,更换容易。

采用新型的活性炭吸附材料——蜂窝状活性炭,其与粒(棒)状相 比具有优势的热力学性能,低阻低耗,高吸附率等,极适合于大风量下使用。催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂,阻力小,用低压风机 就可以正常运转,不但耗电少而且噪音低。催化燃烧装置的风量是废气源风量的十分之一,同时加热功率维持 时间为 30 分钟左右,节约能源。

吸附有机物废气的活性炭床,可用催化燃烧处理废气产生的热量进行脱附再生,脱附后的气体再送催化燃烧室净化,不需要外加能量,运行费用低,节能效果好。

表一  净化效率97%的起燃温度和相应浓度表

TFJF(KMF)系列催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷体作为第一载体,γ-Al2O3为第二载体,以贵金属PdPt等为主要活性组分,是一种新型高效的有机废气净化催化剂。


表二 催化剂主要技术性能


工作时间:吸附时间为200h,脱附时间2h,可自由调节

6.5、主排风机

第一循环系统的另一主要部件,引导废气在设定的通道中运行。

风机采用国内优质品牌的产品,单位风量的耗功率满足《公共建 筑节能设计标准》第 5.3.26 条要求。

该类风机具有优越的空气动力特性、运行点准确、高效区域宽广、振动小、噪音低、寿命长等特点。且高效率、其叶轮和轴承在制造厂内完成静平衡和动平衡试验主要由机壳、叶轮、集风器、轴承箱和传动部等组成。其叶轮和轴承在制造厂内完成静平衡和动平衡试验。具有良好的空气动力性和运转平衡的可靠性。机壳采用优质钢板蜗线形焊接成整体,具有足够的强度和刚度。传动部主轴材质采用优质碳钢制成,具有可靠的安全性和抗疲劳性。轴承采用知名品牌标准产品,便于调整、维护,有方便添加润滑脂的装置,润滑脂的型号和更换的维修时间表在维修手册内提供。

电动机为三相异步电动机,具有良好的可靠性,节能效果显著。电动机为全封闭 鼠笼式耐湿热型的标准产品,绝缘等级为 F 级,电源电压为 380V/50Hz,电机安装、调整方便。主排风机选用国内优质产品,满足如下要求:

机壳材料采用优质钢材制作,叶轮材料采用优质钢材制作;

风机的平衡等级在 5.6 级以上;噪音不大于 85dBA); 风机风量、风压等参数满足设计要求,且性能稳定;

6.6催化燃烧设备三维图

 

 

6.7设备清单

 

序号

部件名称

部件型号

参数

单位

数量

 

 

1

 

炭箱

1800*1800*1800

1)吸附箱内外壁采用Q235厚度2mm钢板、外壁 采用Q235厚度3mm钢板喷塑制成;

2)保温采用厚度为50mm防火耐高温的岩棉,20 个面全保温。

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

活性炭

 

 

蜂窝防水型 100mm立方体

1)碘值:≥500mg/g;2)比表面积:≥800m2/g

3)四氯化碳值:≥35%;4)抗压强度:0.9MPa;

5)苯吸附率:静态条件下40%,动态条件下 35%;6)净化效率:≥92%;7)空塔风速:1.2- .6m/s;8)炭箱内总风阻:600~800Pa(参考)  炭箱内6层平铺放置),需出具检验报告。

 

 

 

 

 

 

10

3

CO

1200*1200*2200

电加热功率不低于63KW

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

催化剂

 

 

 

 

蜂窝长方体

1)堇青石镀Pt,活性组份:纳米Pt,贵金属总含 250g/m³,堆积密度550Kg/m³,外形尺寸为 100×100×50mm;2)耐冲击温度:≥700°℃,耐温 效果好,可长期在200-500℃下工作;3)转化效 率:≥98%(280℃~380℃);适用浓度范围:

1500mg/L-5000mg/L;4)比热容:900-1000J/(Kg, C);吸水率≤18%;5)孔密度:200目;6)空 速:15000-25000.

 

 

 

 

 

 

依据实

际情况

定量

 

5

 

脱附管道

1000*1000

SUS304优质不锈钢板焊接防腐喷塑处理,厚

1.5mm

该部分管道含补冷装置、带框过滤棉、保温与 0-400℃温度探头)

 

 

1

6

吸附管道

直径219

Q235A优质碳钢板焊接防腐喷塑处理,厚度为 1.8mm。

1

7

炭箱支架

100*100方管

板材与方管焊接后防腐喷塑处理

1

8

爬梯平台

碳钢2.75毫米

型材与碳钢焊接后防腐喷塑处理

1

 

.

 

 

高效过滤 

4.5*2.2*3.2

2道过滤G4+F7,设备风阻:300~400Pa;外壳: 1.5厚镀锌板材;

滤材主要为玻纤阻漆棉或其它材质,用铝板间 隔,外框为铝合金型材,用环保聚氨酯密封胶密 封而成。对≥0.5μm颗粒的过滤效率在99.5%以 上;工作温度:<80℃

 

 

 

 

 

1

 

 

10

 

四氟丙烷 灭火系统

温度探点5路 释放嘴5

20L四氟丙烷灭火钢瓶,φ180*1025,壁厚4-6mm 出口螺纹:PZ27.8;压力表测量范围:0-25MPa, 安装螺纹:M10X1.0;四路温控仪显示;不锈钢 管道,壁厚1-1.5mm,外径φ12;另配置声光报警  

 

 

 

 

1

 

 

 

11

 

 

 

控制箱


该控制系统含:1各种阀体控制器件、温度控制  

2、压差检测系统:适用于SAILSORS塞尔瑟斯 A2-

5000Pa过滤器压差表控制器件;3、自动灭火统;

4、专用变频系统。5、PLC控制系统10寸触摸  

 

 

 

 

 

 

1

 

12

电动比例 调节阀

直径219

材质:镀锌板,阀体厚度:1.5,阀板厚度:1.5,共 板法兰,加工法兰孔.优质品牌执行器,电动调节 4-20MA,调节电压:AC220V,带反馈.

 

 

3

 

13

吸附气动

密闭开关

800*800

材质:镀锌板,阀体厚度:1.5,阀板厚度:1.5,共 板法兰,加工法兰孔.优质品牌执行器,电动开关 型,含电磁阀,电压:DC24V,带反馈.

 

 

10

 

14

脱附气动

密闭开关

直径219


 

 

10

15

防火阀

直径219

材质:镀锌板,阀体厚度:1.5,阀板厚度:1.5,共 板法兰。防火阀150℃。

1

16

止回阀

直径219


1

 

17

 

吸附风机

4-72  14C 110千瓦

1、各型号风量偏差均为±5%;

 

 

1

18

脱附风机

4-72  4A  5.5千瓦


1

 

 

19

 

钢结构平 


                  H390*300*10*16,主梁H400*200*8*13,次梁 H346*174*6*9。钢梁上翼板焊接栓钉&16*90,且 整个平面铺设楼承板,之后配筋浇筑约130厚混凝 

 

 

 

 

1

 

 

20

 

各区域集 风罩电动 阀门

 现场情况来定


 

 

 

 

6

 

 

21

 

 

通风管路


 

 

管路规格尺寸以及长度详见CAD图纸



 

20

主电缆及 水管


就近原则,主电缆规格:3*185+2*95,长度:60 米;桥架长度:40米;水管规格1寸,长度20米



 

 

6.8设备安全措施

在催化净化装置前后均有阻火除尘系统,设备顶部设有泄压系统。

设备内设置多点温控点,同时设有自动报警系统。

设备设有风机过载保护、超温保护、防火连锁保护。

设备设有消防系统装置,当设备内部达到明火燃烧温度时,系统报警,主风机停止运行,消防系统启动,避免发生火灾。

脱附时当控制和监控系统发生错误或失灵时,温度控制仪会发生报警自动停止加热,并且补冷系统会自动打开,当脱附风机运行时突然出现故障加热系统和风机连锁,加热会自动停止,并且补冷系统自动打开,避免发生火灾。

7、售后服务及责任划分

工程质量符合国家或行业有关标准与规范,处理后通过环保部门验收。目的:为保证顾客利益,并使公司大质量管理体系得以完整实施,特制定此售后服务管理办法。

7.1设备保质期

免费保修期为12个月(从设备调试运行日起)。

在正常使用情况下,发生故障或损坏,我公司负责保修,12个月后,将收取合理的维修费用(人工费或故障件的更换材料费)。

在保修期内(12个月),如发生以下情况,应收取一定的维修费用:

Ø 因人为操作导致设备故障(损坏)的;

Ø 因不可抗拒因素导致设备故障(损坏)的如:火灾、水灾、地震、电压异常;

有关服务费用按设备制造厂家统一标准计算,如有合约,以合约优先的原则处理。

7.2职责划分

经营部作为售后服务的主管部门,负责与客户的联络和沟通;总经办负责各部门之间的协调工作;工程技术部负责设备维修人员的组织及售后服务的具体实施工作。

7.3工作程序

设备交付客户后,我方负责对设备使用人员进行免费培训。

 


催化燃烧 VOCs废气治理工程 设计方案书
催化燃烧 VOCs废气治理工程 设计方案书  优态(辽宁)生态环保工程有限公司目    录 1、公司简介 2、现况描述 3、设计依据及标准 4、设计原则及基础5
长按图片保存/分享
0

相关推荐

优态生态环保

全国服务热线:

15542-234-000

4001-789-567

地址:辽宁省沈阳市苏家屯区清州街68号

扫码微信咨询

Copyright (©) 优态(辽宁)生态环保工程有限公司  备案号:辽ICP备2020014850号-1    

Copyright (©) 优态(辽宁)生态环保工程有限公司  备案号:辽ICP备2020014850号-1

技术支持:宣越科技

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了