噴漆房有機廢氣處理方案(20頁).doc
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上傳人:偷****
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2022-09-23
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1、噴漆房有機廢氣處理方案目 錄一、項目概況3二、標準噴漆房概況3三、污染物及其危害性4四、 設計依據及原則51、 設計依據52、 設計原則63、 工程范圍6五、處理排放標準6六、 處理工藝7 工藝說明:71、干式漆霧過濾凈化裝置72、活性碳廢氣凈化處理裝置 83、紫外光解有機廢氣技術84、低溫等離子體技術9 工藝對比91、處理工藝對比92、漆霧處理器與油簾、水簾的對比10七、 工藝流程圖及說明121、 處理工藝選定122、 流程圖123、 工藝說明12八、技術及主要設備簡介131、主要設備142、 工藝特點15九、 廢氣的風量及污染物濃度151、 風管管徑(多大風量)152、 干式漆霧過濾器162、3、 活性炭吸附塔164、風機的選定17十一、工期18十二、設備運行費用18十三、投資預算19一、 項目概況 汽車噴漆烤漆房一般是用來噴涂和烘烤車漆的,是在一個房間里對過濾噴涂對象進行噴涂。噴涂原料由不揮發份和揮發份組成,不揮發份包括成膜物質和輔助成膜物質,揮發份指溶劑和稀釋劑(主要以二甲苯為主),其質量比在10%-50%不等。根據同行業企業類比調查,在噴漆過程中,二甲苯的污染物濃度約為50-300mg/m3。噴漆廢氣中的有機氣體來自溶劑和稀釋劑的揮發,有機溶劑不會隨油漆附著在噴漆物表面,在噴漆和固化過程將全部釋放形成有機廢氣。在噴漆過程揮發的二甲苯廢氣量約占稀釋劑用量的30,另有70在烘干過3、程揮發。噴漆涂裝作業中涂料和溶劑霧化后形成的二相懸浮物逸散到周圍的空氣中,污染了空氣,對周邊居民的呼吸健康造成了極大的危害。對揮發掉的噴漆廢氣進行攔截處理,是提高噴漆質量、改善噴漆環境,最終達到環保排放要求的主要方法。二、標準噴漆房概況噴漆房外尺寸(長寬高)mm:700040003300噴漆時,外部空氣經過初級過濾網過濾后由風機送到房頂,再經過頂部過濾網二次過濾凈化后進入房內。房內空氣采用全降式,以0.2-0.3m/s的速度向下流動,使噴漆后的漆霧微粒不能在空氣中停留,而直接通過底部出風口被排出房外。這樣不斷地循環轉換,使噴漆時房內空氣清潔度達98%以上,且送入的空氣具有一定的壓力,可在車的四4、周形成一恒定的氣流以去除過量的油漆,從而最大限度地保證噴漆的質量。 烤漆時,將風門調至烤漆位置,熱風循環,烤房內溫度迅速升高到預定干燥溫度(5560)。風機將外部新鮮空氣進行初過濾后,與熱能轉換器發生熱交換后送至烤漆房頂部的氣室,再經過第二次過濾凈化,熱風經過風門的內循環作用,除吸進少量新鮮空氣外,絕大部分熱空氣又被繼續加熱利用,使得烤漆房內溫度逐步升高。當溫度達到設定的溫度時,燃燒器自動停止;當溫度下降到設置溫度時,風機和燃燒器又自動開啟,使烤漆房內溫度保持相對恒定。最后當烤漆時間達到設定的時間時,烤漆房自動關機,烤漆結束。三、污染物及其危害性噴涂過程中會產生噴漆漆霧,噴漆顆粒隨呼吸道進入肺5、里,危害身體健康,輕者使人感到不適、出現頭痛、頭昏、惡心、嘔吐、食欲不振和精神不集中等癥狀,重則對人的呼吸系統、循環系統、消化系統和生殖系統造成不同程度的毒害。油漆中含有苯、甲苯、二甲苯等各種有機溶劑,對人體造血機能的危害極大,是誘發再生障礙性貧血和白血病(俗稱血癌)的主要原因,還會影響女性生殖能力,導致胎兒先天性缺陷。 其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等還能使人體產生畸變、癌變。 在噴漆過程中,霧狀漆顆粒和漆的有機溶劑將從噴漆廠揮發出來,并以機械排風方式排放到噴漆房外,對周圍生態環境會造成嚴重污染和危害。噴漆車間持續釋放苯、甲醛等致癌物質,會對附近居民小區造成嚴重污染,對人體傷害非常大,危6、及生命。同時噴漆廢氣中含有大量的顆粒,具有極強的粘性,懸浮于大氣中,是PM2.5的重要來源。四、 設計依據及原則1、 設計依據(1) 中華人民共和國環境保護法(2) 環境空氣質量標準 GB3095-1996(3) 大氣污染物綜合排放標準 GB19297-1996(4) 惡臭污染物排放標準 GB14554-93(5) 工業企業廠界噪聲標準及其測量方法 GB12348-12349-90(6)(7)(8) 工業管道工程施工及驗收規范(9) 低壓配電裝置及線路設計規范 GBJ54-83(10) 工業企業照明及設計規范GBJ50034-93(11) 通用用電設備配電規范 GBJ-50055-93(12)7、 建設項目環境保護管理條例中華人民共和國國務院令第253號19982、 設計原則(1)嚴格執行國家及地方有關環保法規及相關的排放標準,使處理后的廢氣各項指標達到且優于國家和地方標準。(2)采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝,并且有顯著的環境效益、社會效益和經濟效益。(3)工藝設計與設備選型,能夠在生產運行過程中,具有較大的靈活性和調節余地,確保廢氣達標排放。(4)在凈化設備運行過程中,便于操作管理、便于維修,節省動力消耗和運行費用。3、 工程范圍(1) 根據工況,確定管道彎頭及設備風阻,選用合適風量風壓的低噪聲離心風機。(2) 做好設備基礎, 電氣設備的連接等五、處理排放標準 國家標準參考大8、氣污染物綜合排放標準GB19297-1996污染物名稱最高允許排放速率mg/m3速率kg/h無組織限制mg/m3一/二/三類區笨17甲苯60二甲苯90非甲烷總烴150 目前很多省市都沒有出臺地方標準,故可以參考廣東省家具制造行業揮發性有機化合物排放標準DB44/814-2010第二時段標準笨外排濃度低于1mg/m3甲苯與二甲苯外排濃度低于20mg/m3總VOCs外排濃度低于40mg/m3六、 處理工藝 工藝說明:1、 干式漆霧過濾凈化裝置 干式漆霧過濾凈化裝置采用專用干式漆霧過濾材料作為核心部件,噴漆廢氣通過多重逐漸加密的阻燃玻璃纖維材料,漆霧粒子在攔截、碰撞、吸收等作用下容納在材料中,并逐步9、風化成粉末狀,從而達到凈化漆霧的目的。材料取出拍打清理后可多次重復使用。 目前,在歐美發達國家80的噴漆室均采用干式漆霧凈化,一個重要原因在于環境保護的綜合考慮。此外,干式漆霧凈化在確保噴漆性能、凈化效率、減少二次污染、降低運行成本等也顯示了巨大的優越性。它具有以下優點: 干式凈化,無需水,無二次污染、環保節能; 漆霧凈化效率高,凈化效率高達90-99%; 設備運行阻力低、運行能耗低; 設備結構簡單,維修保養方便; 干式漆霧過濾材料凈化效率高、容塵量大、阻燃、阻力小、使用壽命長,可多次重復使用。2、 活性碳廢氣凈化處理裝置 活性碳廢氣凈化器是一種干式廢氣處理設備。由箱體和裝填在箱體內的吸附單元10、組成。根據吸附單元的數量和風量可進行不同規格的組合,活性碳廢氣凈化器選擇不同填料可以處理多種不同廢氣,主要用于油漆等有機廢氣的凈化。對于濃度低于1000mg/m3的廢氣凈化后排放滿足GB16297-1996大氣污染物綜合排放標準。本設備為活性碳吸附裝置,需要配套活性碳再生系統(采用納米光催化氧化裝置)一起使用。活性碳吸附裝置主要優點:吸附效率高、運行成本低、維護方便、能夠同時處理多種混合廢氣。3、 紫外光解有機廢氣技術產品技術原理:紫外光解技術利用UV紫外線光束照射廢氣如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結11、構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物,如CO2、H2O等。技術原理:(1)UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧。UVO2O-+O(活性氧)O+O2O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對惡臭氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。(2)惡臭氣體利用排風設備輸入到本凈化設備后,凈化設備運用高能UV紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進行協同分解氧化反應,使惡臭氣體物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風管道排出室外。(3)利用高能UV光束裂解惡臭氣體12、中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的4、低溫等離子體技術 低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質的第四態,當外加電壓達到氣體的著火電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到分解污染物的目的。 工藝對比1、處理工藝對比處理方法定義適用范圍特點低溫等離子技術利用高壓電極發射離子及電13、子,破壞惡臭分子結構的原理,轟擊廢氣中惡臭分子,從而裂解惡臭分子,達到脫臭凈化的目的。能處理多種臭氣充分組成的混合氣體,但對高濃度易燃易爆廢氣,極易引起爆炸。用電量大,運行維護成本高,無二次污染紫外光解技術采用高能UV紫外線,在光解凈化設備內,裂解氧化惡臭物質分子鏈,改變物質結構,將高分子污染物質,裂解、氧化成為低分子無害物質,如水和二氧化碳等。能處理氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高濃度混合氣體。凈化技術可靠且非常穩定,凈化設備無需日常維護,只需接通電源,即可正常工作,運行維護費用極低。活性炭纖維吸附技術(ACF)ACF是以粘膠基纖維為原料,經高溫碳化14、活化后制成的纖維狀新型吸附材料吸附效果較活性炭顆粒好,但后期維護成本高凈化率99.9%,初期投資中高,運行成本一般活性炭吸附技術利用活性炭的微孔結構產生的引力作用,將分布在氣相中的的有機物分子或分子團進行吸附,以達到凈化氣體的目的初期除臭效率可達80-90%以上,但易飽和,通常使用一段時間后會失效,需要更換。凈化率90%,投資一般,運行成本較高2、 漆霧處理器與油簾、水簾的對比干式漆霧過濾器水(油)簾機凈化原理通過排風機的作用,使漆霧粒子通過專業漆霧過濾材料,利用氣流慣性力在材料纖維表面改變方向,降低流速,在重力作用下漆霧顆粒沉淀在纖維間隙內。利用水(油)泵通過水(油)管、水(油)簾板及噴水15、(油)嘴淋灑出的水(油)霧清洗漆霧,使利用風機負壓的吸引氣流漆霧與水霧相碰撞,將漆霧沉降在水箱內。過濾器特點1.無管道設備堵塞現象;2.凈化效率高,效率為85%-90%;3.無二次水污染;4.由于沒有水霧,可保證過濾器、管道及主風機不會腐蝕,使用壽命長;5.同時沒有水泵,可降低維修費用1.由于使用水(油)泵,漆霧容易黏附于水(油)泵及噴水(油)嘴上引起堵塞;2.水(油)簾板因沉積漆霧會造成水(油)流不連續,凈化效率低;3.噴淋循環水(油)需要經常排放,有二次污染。4.設備運行中有水(油)霧,使所有設備易腐蝕,使用壽命短,維修費用高。清理只需取下過濾材料拍打,或用吸塵器清理,簡單方便1.平時使用16、需人工清撈,疏通水(油)泵、水(油)管及噴頭;2.2-3天進行清撈,工作量大。運行費用按處理風量(為5000m3/h來計算,每天工作8小時)1.電費主風機功率4kw,每度電為1元則電費E1=481=32元/天2.過濾材料更換費:過濾面積為3m2,每70天更換一次,過濾材料為80元/m2則材料更換費 3.材料清理人工費每星期清理一次,每次一人清理,時間為半小時,工人人工費為4元/h則清理費E3=40.5/7=0.3元/天 則運行費用E=E1+E2+E3=35.7元/天注:以上包括全部費用。1.電費;主風機功率4kw,水(油)泵功率為2.2kw,每度電為1元則電費E1=(4+2.2)82.噴淋水(17、油)更換費:噴淋水(油)為3m3,每2天更換一次,每噸水(油)為4元/m3則水更換費E2=34/2=6/天(油的費用更高,在此不做詳細計算)3.清理人工費:每2天清理一次,每次一人清理,時間為1小時,工人人工費為4元/h則清理費E3=4注:以上沒有包括噴淋水(油)處理設備和運行費用。七、 工藝流程圖及說明1、 處理工藝選定 綜上所述,所有方法均有優缺點,一個好的處理工藝必須集眾所長,避其所短,成本低,高效使用,低能耗,易操作。 實踐證明,單獨采用任何一種方法都不能達到高效處理目標,因此,本方案選用組合處理工藝,以到達最佳、高效的處理效果。 根據噴漆廢氣的特點及環保要求,擬采用隔離工藝(干式機械18、除霧過濾器)加活性炭吸附工藝對其進行治理。2、 流程圖噴漆廢氣離心風機干式漆霧過濾器活性炭吸附箱達標排放3、 工藝說明 噴漆漆霧通過干式漆霧過濾器多重逐漸加密的阻燃玻璃纖維材料,漆霧粒子在攔截、碰撞、吸收等作用下容納在材料中,未被攔截處理的廢氣最終經過活性炭吸附塔的吸附處理,除掉臭味,吸附部分有機廢氣,最終達標排放。八、技術及主要設備簡介 漆霧凈化處理設備是采用進口干式漆霧過濾材料對噴漆時產生的漆霧進行凈化,是傳統的水簾或水洗漆霧凈化產品的更新替代產品,其具有“凈化效率高、運行費用低、無二次污染、維修方便”等特點,漆霧凈化處理設備產品可廣泛應用于家具、航空、汽車、船舶、集裝箱、五金、電器、電子19、等各行業的噴漆廢氣處理。GGH型干式漆霧過濾器一般安裝在排放噴漆廢氣處理設備的管道上,用于漆霧的凈化。經過凈化漆霧后的噴漆廢氣處理可進入后續凈化設備。 汽車噴漆房在對汽車進行維修噴漆處理的時候,液態膠黏劑和稀釋劑在氣壓作用下行成霧化的粉塵顆粒及揮發性三苯類物質,產生的漆霧濃度高,粒徑小,絕大部分在10m以下,若未經預處理,將很快堵塞活性炭微孔,活性炭的微孔一般為幾十納米,遠小于漆霧粒徑,容易使活性炭失效。噴漆廢氣經過干式漆霧過濾器的攔截處理后,廢氣中的細小微塵、未凝固的油漆顆粒及少量的有機廢氣被過濾器吸收,確保廢氣中粉塵顆粒物大部分被攔截去除,再進入活性炭吸附床,有機廢氣通過活性炭吸附床時被活20、性炭吸附,被凈化后的干凈氣體通過排風管道抽排到大氣中。該法凈化效率可達95%以上,達標排放,大大的改善了大氣環境,減少了對周邊環境的污染。1、主要設備(1) 干式漆霧過濾器 噴槍工作時,噴霧飛揚,漆霧顆粒微小,粒度大,易粘附在物質表面,部分漆霧被氣液帶走,經過干式漆霧過濾器的攔截,可隔除90%以上的漆塵,又保證風壓損失最小,確保下一工序活性炭的使用效率及延長使用周期,從而降低成本,漆霧過濾器的進氣端可以設置波紋板預過濾,然后經玻璃纖維氈凈化。(2) 活性炭吸附塔 活性炭吸附塔,它適用于大流量低濃度的有機廢氣,活性炭采用TF高效蜂窩狀活性炭,比表面積(吸附面積)高達500-1500m3/g,比表21、面積大,因而具有很高的表面活性和吸附能力,排出的低濃度有機廢氣被吸附在活性炭表面上,達到凈化的目的。(3) 離心風機風機選用4-72 3.0KW的離心風機。2、 工藝特點 工業隔離加活性炭吸附可以有效地提高處理效率,減少活性炭吸附壓力,降低設備運行成本。九、 廢氣的風量及污染物濃度 風機風量按5000m3/h計算,污染物濃度具有不確定性,沒有詳細的數值,只能根據經驗來確定。在噴漆過程中,二甲苯的污染物濃度約為50-300mg/m3。十、設計參數1、 風管管徑(多大風量)2,管道設計為LW=300mm400mm的方管。2、 干式漆霧過濾器2,由鋼網、濾料組成。外形主體設計為箱體結構,與活性炭吸附22、塔相通,材質為不銹鋼材質,外表面刷防腐漆。 過濾棉板為:500mm500mm,分四層均勻置放于塔體內,通風間距為200mm,過濾棉厚100mm,主要由玻璃纖維絲制作,塔體大小:LWH=60012001000(mm)。2主體風壓損失為P1=100-200pa材料性能參數如下:產品名稱厚度容塵量過濾效率規格(卷)阻力漆霧濾料100mm7-9kg/m385%61m350滿負荷3、 活性炭吸附塔(1) 活性炭 煤柱狀活性炭具有較大比表面積,吸附容量大,微孔結構,在空氣污染治理領域中普遍應用,選用活性炭吸附法即廢氣與具有打表面積的多孔性的活性炭接觸,廢氣中的污染物被吸附,使其與空氣混合物分離而起到凈化作23、用,選用活性炭參數:電吸附質:800mg/g ; 笨吸附率:30% ;填裝密度: =500g/l 比表面積1000m3/g 填裝高度 H=100mm 規格 420mm 查有關資料,笨分子的臨界直徑為6.8AO,甲苯分子的臨界直徑為6.7AO,參照同行業的經驗,活性炭對甲苯的吸附率取60%(2) 活性炭飽和期 以實際情況進行計算,活性炭飽和置換期為60天(3) 所需活性炭每天噴槍的工作時間以1小時計,噴槍的出漆量為3000 g/H,則油漆的消耗量為3000 g,其中油漆中的氣態揮發物總比重以60%計,其中噴涂作業過程中有機氣體揮發量為50%即1500g,靜置表干過程中有機氣體揮發量為10%即3024、0g,其每天有機廢氣的總排放量約1800 g。每個月總污染物排放量為45 kg.二個月總污染物排放量為90 kg. 所需活性炭量為:M=900.3=300(kg)(吸附率取30%)(4)塔體截面積S的確定 則塔體截面積為:5000/36002則活性炭吸附塔外形主體設計為:LWH=180010001500(mm),材質為炭鋼,外表面刷防腐漆;活性炭抽屜大小為120012活性炭裝填量約300KG. 主體的風壓損失約為P2=200-300Pa4、風機的選定風壓由管道壓降P0、干式漆霧處理器風阻P1、活性炭吸附塔風阻P2組成。P0=由管道長度確定+彎頭阻力+進出口 注:根據工況確定,但一般不會超過1025、0PaP總=P0+P1+P2=300pa+300Pa+300Pa=900Pa(最大風壓)十一、 工期 工程工期需根據現場實際情況確定,初步預計為30天,影響工期的主要因素是離心風機和漆霧處理器的到貨期為15天,活性炭吸附箱的制作工期為10天。十二、 設備運行費用1、 活性炭更換費用 鑒于活性炭吸附箱前加有漆霧處理器,大大減輕了活性炭的負荷,增加了使用周期,如上所記,經過前處理設備,活性炭飽和期根據經驗值為二個月,每天的費用為(3004)/60=20元/天(每噸活性炭按4000元算,飽和期為60天)2、 漆霧處理器 可重復性使用,若漆霧量大,建議半年更換一起,每次的更換費用為900元左右,則900630=5.00元/天。注:若工作壓力小,漆霧量少,可延長更換周期。以上是以每月30天。3、 電費81=24元/天。注:在不安裝此凈化設備的情況下,噴漆房本身也配有風機,對噴漆房內的漆霧進行抽排,功率一般與現有風機相同,即電費部分可不計入總增加運行費中。綜上所述:本凈化設備平均每天的運行費用為元/天十三、 投資預算初步預算為20萬以內,詳細預算需根據現場情況確定。
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上傳時間:2024-07-29
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