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喷涂废气处理方案
   编辑:   浏览:   时间:2012-04-23 
 
喷涂废气处理设计方案
油漆废气污染物及其危害性
Ⅰ、主要污染物:
㈠ 漆雾;          ㈡ 挥发性有机废气
 
Ⅱ、污染物的形成及危害性:
    漆雾:液态油漆在气压作用下形成的雾化粉尘颗粒物,呈粘稠状,极易吸附在所接触的人或物体上,而且还是潜在的致癌物质,对整个大气环境造成污染。
    挥发性有机废气:有机溶剂,主要为三苯(苯、甲苯、二甲苯)是用来稀释油漆以达到物件表面光滑美观的目的,但有机溶剂极易挥发,不能长时间随油漆附着於物件表面,在喷涂及晾干过程将全部释放出来,从而形成有机废气,其特点为无色、极具刺激性,随空气的流动而扩散於大气中,能通过人体呼吸或直接作用人体,对人体的呼吸系统、血液、心肺、肝脏、黏膜、眼睛、神经等造成伤害,也会通过皮肤直接伤害人们。
 
喷涂废气处理设计依据:
(1)、遵循《中华人民共和国环境保护法》;
(2)、遵循《大气污染物综合排放标准》;
(3)、遵循《大气污染物控制工程》;
(4)、遵循《通风与空气调节工程》;
(5)、遵循《工业管道工程施工及验收规范》;
(6)、依据现场环境及参考厂方要求;
(7)、依据以往工作经验及参考国内外同类厂家资料;
(8)、遵循广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》;
(9)、电气工程采用国家级设计规范与标准:
1)、GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》
2)、GBJ50034-93《工业企业照明设计规范》
3)、GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》
 
(1)、环保设备运行时对正常生产不造成影响;
(2)、设计科学、布局合理、运行稳定、环保节能;
(3)、投资省,设备管理、维护方便,运行费用低;
(4)、不出现抽排风过大或不及,不出现漏风、漏水等现象;
(5)、保证污染物经治理后达标排放,不产生二次污染;
(6)、工艺先进,兼顾长远发展。
 
喷涂废气处理设计范围:
(1)、厂方原有外排风管之后的所有设施设备;
(2)、整套治理系统的工艺选择及设计编写说明;
(3)、标准与非标准设备制造与设备造型;
(4)、工程设施、设备的制作、安装、调试及验收;
(5)、设备的设计及工程造价估算;
 
油漆漆雾处理,漆雾处理净化的设计目标:
经治理后,污染物排放达到广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》第二时段一级排放标准;
苯外排浓度低于12mg/m3
甲苯外排浓度低于40mg/m3
二甲苯外排浓度低于70mg/m3
油漆粉尘排放浓度低于120mg/m3
 
现阶段针对有机废气的处理工艺主要有:隔离法、燃烧法、吸取法、冷凝法、等离子低温催化氧化法、吸附法。
l  隔离法:是通过特种过滤材料,置放於废气外排过程,经机械隔离,从而达到治理效果。
优点:对漆雾治理效率高,无技术要求,操作简单。
缺点:不能有效去除有机物。
l  燃烧法:利用加热高温的方法,将有机废气直接燃烧处理,以达到废气净化的目的。
优点:净化效率高,可达95%以上。
缺点:需要大量热能,如甲苯直接燃烧需8000c左右,需要消耗大量能源,也易在高温下生成NOX等造成二次污染。
l  吸取法:利用吸取液与废气相互接触,使废气中的有害物质溶入吸取液中,从而使废气得以净化。吸取液另行处理。
优点:投资小,运行费用低,操作简单。
缺点:处理效率低,不稳定,净化效率不高,约为50%,难於达到相关环保要求,适合低浓度有机废气,有二次污染。
l  冷凝法:通过冷凝降温,当温度低于有害物质的凝结点时,气态的有害物质转化为液态,从空气中分离出来,从而净化。
优点:运行稳定,净化效率高。
缺点:投资较大,对环境及操作人员要求较高,且能耗过大,运行费用高。
l  等离子低温催化氧化法:等离子体是物质存在的除固态、液态、气态之外的第四种状态,具有宏观度内的电中性与高导电性。等离子体中含有大量的活性电子、离子、激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰掸的结果,产生大量的强氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很强的O3;有机物分子受到高能电子碰撞,被激发及原子健断裂而形成小碎片基团或原子;O·、OH·、HO2、O3等与激发原子、有机物分子、基团、自由基等反应,最终使有机物分子氧化降解为CO、CO2和HO2
优点:广泛适用性,适合于处理低浓度(〈1~1000ppm〉)、剧毒剧臭的有害气体,弥补了其他技术无法处理的空白。以及操作简单。
缺点:单独的低温等离子体技术在处理有害气体时还是有其欠缺的地方,如不能完全彻底地把有害气体转化为无害气体,副产物较多;且在氧等离子体下产生大量的臭氧;能耗较高;脱除效率较低等。
l  吸附法:利用多孔性的活性炭、硅澡土、无烟煤等分子级的大表面剩余能,将有机气体分子吸附到其表面,从而净化。
优点:处理效率高(活性炭吸附可达99%以上),适用广泛,操作简单,投资费用低。
缺点:系统风压损失大,使得能耗较高,吸附剂的饱和点难掌握,吸附剂容量有限,运行费用较高。
 
喷涂废气处理工艺流程框图及说明:
综上所述,各种方法均有优缺点,一个优秀的处理工艺必需是集众所长,避其所短,必需高效、实用、低能耗、易操作。
实践证明,单独采用任何一种方法都不能达到高效治理目标,因此本方案选用组合式二级除尘,从而达到最佳、高效处理效果。
根据喷漆废气的特点及环保要求,拟采用隔离工艺(干式机械除雾过滤)加活性炭吸附工艺对其进行治理。
 
 
                               喷涂废气处理工程工艺图
 
 
喷漆废气产生于喷漆过程,液态油漆在气压作用下形成雾化粉尘颗粒物及挥发三苯等有机危害物,浓度较高,粒径较小,绝大部分在10µm以下,若未经预处理,将很快堵塞活性炭微孔,使活性炭失效。喷漆废气经过干式漆雾过滤器净化处理后,废气中细小粉尘、未凝固的油漆颗粒及少量的有机废气被过滤器吸取,确保废气中粉尘颗粒物大部份被拦截去除,再进入活性碳吸附床,有机气体在床内被活性炭吸附,净化气体由加压风机经排气筒高空排放。
该法净化效率可达95%以上,大大改善了大气环境。
饱和活性炭可再生后循环使用:活性炭再生装置所产生的蒸气将活性炭所吸附的物质吹扫出,然后进入催化床催化燃烧,使有机气体最终转化为H2O、CO2等无害气体。
(1)干式漆雾过滤器
工作时,漆雾飞扬,漆雾颗粒微小、粘度大,易粘附物质表面。该漆雾小部分被气流带走,经过滤器内填充本企业特制的滤料,既隔除95%以上的漆尘,又保证风压损失最小。确保下一工序活性炭的使用效率及延长使用周期,从而降低成本。
(2)活性炭吸附塔
活性炭吸附塔,它适用于大流量低浓度有机废气,活性炭采用TF高效蜂窝状活性炭,比表面积(吸附面积)高达500-1500m2/g。比表面积大,因而具有很高的表面活性和吸附能力。排出的低浓度有机气体被吸附在它的活性表面上,达到净化的目的。
3、工艺特点:
机械隔离加活性炭吸附工艺避免了单一机械隔离的低效率及单一活性炭吸附的高运行成本。
 
4、废气的风量与污染物浓度确定:
参考同类厂家,废气最高浓度大致如下:
苯外排浓度低于100mg/m3
甲苯外排浓度低于200mg/m3
二甲苯外排浓度低于200mg/m3
油漆粉尘排放浓度低于300mg/m3
 
喷涂废气处理设备产品先容:

(1)干式漆雾过滤器

采用管道式设计,方便更换滤料,干式漆雾过滤材料是八十年代以来欧美国家替代水洗式漆雾过滤器材的专用材料,是由玻璃纤维丝特殊处理后在电脑程序控制下粘合成型,成型时每层密度有一定的梯度,消除漆雾在过滤材料表面堵塞现象,漆雾沿各层纤维空隙内均匀累积,使整个材料空间得到充分利用,是净化漆雾的理想材料,干式漆雾过滤材料具有以下优点:
l       净化效率高;阻力低,耗电少;
l       阻燃,无粉尘爆炸和着火之忧;
l       使用简单、方便,易于维护;
l       无腐蚀,不需用水,无二次污染,无水泵,运行费用低。
材料性能参数如下:
产品名称
厚度
容尘量
过滤效率
规格(卷)
阻力
漆雾滤料
150mm
7—9kg/m2
﹥85%
1.5×61m
<350满负荷

(1)活性炭吸附塔:

1)活性炭
煤柱状活性炭是具有大比表面积,微孔结构,高附容量,高表面活性炭的产品,在空气污染治理领域中普遍应用,选用煤柱状活性炭吸附法即废气与具有大表面的多孔性的活性炭接触,废气中的污染物被吸附,使其与气体混合物分离而起到净化作用。本项目选用活性炭参数:
碘吸附值900mg/g    苯吸附率ŋ≥30%     装填密度ρ=500g/L              比表面积≥1000m2/g  装填高度H=200mm    规格:φ4×20
查有关资料,苯分子的临界直径为6.8A0,甲苯分子的临界直径为6.7 A0,参照同行业的经验,该活性炭对甲苯的吸附率取30%。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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