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废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉工程案列

废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉工程案列

  企业简述:清远建乐玩具有限公司,委托我司进行企业污染治理项,建乐玩具厂生产过程中存在有机废气挥发,废气组分为:二甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、异丁醇(不含自聚性物质;粘稠性物质;沸点高于200℃的高沸点物质);该项目共包含总共两条生产线的废气需要进行处理,一条静电喷涂,一条自动喷涂,待处理VOCs废气总风量为38,000m3/h(其中应业主要求预留6000 m3/h处理量、除湿后风量提升约2000m3/h),以业主提供用漆量核算:废气浓度为300mg/m3

运行工况:温度35℃,湿度≤90%;非连续生产每天工作11h,月工作日26天,年工作日312天。由以上工况及废气成分,经过多方面考量,最终确认选用治理工艺为沸石转轮浓缩系统+催化氧化燃烧系统治理,达到无害化处理,满足排放要求。

一、工程设计方案

本方案将生产过程中的废气,经过预处理进入转轮进行浓缩后催化燃烧从而达到达标排放的目的。设计系统包含一套沸石转轮浓缩系统和一套CO催化氧化燃烧炉。沸石转轮浓缩装置处理能力为38, 000 m3/h,浓缩能力为18倍,去除效率≥90%(浓度为300mg/m3时);CO催化氧化燃烧炉反应器处理气量为1900 Nm3/h,去除效率≥98%。

废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉运输到现场
序号项目参数
1待处理废气风量36,000 m3/h
2VOCs浓度300 mg/m3
3VOCs主要成分二甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、异丁醇(不含自聚性物质、粘稠性物质、沸点高于200℃的高沸点物质)。
4待处理废气温度35℃
5待处理废气湿度≤90%
6设备位置室外(屋顶)非防爆区
7VOCs排放浓度要求甲苯、二甲苯合计≤18mg/m³苯系物≤60 mg/m³总VOCs≤90mg/m³

二、基础参数

注:当有自聚性物质;粘稠性物质;沸点高于200℃的高沸点物质,进入沸石转轮时,会影响沸石转轮使用寿命,届时我方将无法对沸石转轮寿命做出保证。

  • 注意事项

1、本着“安全、高效、节能、经济(适用)”的原则,进行工艺设计;

2、采用成熟可靠的废气处理工艺,在保证排放达标的前提下尽可能减少投资及运行成本;

3、非标设备应符合国家或作业相关行业标准,并保证性能稳定、外表美观;

4、管道设备采用必要的防腐措施,延长使用寿命;

5、保证净化气达到设计要求,并且满足国家或当地污染物排放标准。

、工程设计依据

本设计严格依据广东省地方标准DB44/816-2010《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》、DB44/27-2001《大气污染物排放限值》第二时段二级标准,如下表:

表 24排放要求

序号VOCs项目最高允许排放浓度(mg/m³)
1甲苯和二甲苯合计18
2苯系物60
3总VOCs90

五、设备技术要求

1、工艺路线:采用转轮吸附浓缩+CO氧化的工艺路线进行处理。

表 31工艺方案设计参数表

序号项目内容
1处理工艺沸石转轮吸附浓缩+CO催化燃烧炉
2占地面积16×2.5=40m2
3装机总功率<180kW
4沸石吸附效率>90%
5沸石浓缩倍数18倍
6CO炉去除率≥98%
7处理能力单套转轮处理能力:38,000 m3/h;CO炉处理能力:1,900 Nm3/h;

六、工艺简介

车间排放废气通过主工艺风机的抽吸作用,经过升温除湿后通过前处理去除大部分颗粒物送入转轮,吸附达标后排放至烟囱;脱附气经CO风机进入CO炉,脱附浓缩后的废气在CO反应装置中被加热至300℃以上,催化氧化成为CO2和H2O,通过烟囱排放至大气。取CO炉出口高温气体提供转轮脱附所需热量及除湿系统所需热量。

七、主要工艺设备要求

1.预处理过滤器

A.除湿工段设计

废气湿度约为90%,在此设置以混入热风方式为气体除湿,沸石转轮处理能力预留除湿后的风量。将90%湿度、35℃的废气升温至38℃即可将湿度由90%降低至80%以下,符合沸石转轮使用要求。为此需要引经脱附换热器回收部分热量后的CO炉出口高温气体进行混风降低废气湿度,同时最大限度降低能源消耗,经过除湿后的废气总量提升至约38000m3/h

CO催化燃烧炉

B.预处理器设计

由于废气中含有固体颗粒物,而沸石分子筛对废气中颗粒物的含量及粒径有严格要求,因此在转轮之前设置前处理过滤器。

前处理过滤器包括G4、F5、F8,去除掉1μm以上的颗粒物,去除效率>99%。

转轮前处理设置3级过滤,包括初效过滤器G4和中效过滤器F5,F8。过滤器设置差压计,超压时报警更换滤材。用于去除对转轮有害的粉尘和颗粒物。

表 32初效G4过滤器参数

名称过滤效率处理风量(m³/h)尺寸(mm)用量(张)初阻力(Pa)终阻力(Pa)
G4过滤器95%3000595×595×461240250

表 33 F5/F8过滤器参数

名称过滤效率处理风量(m³/h)尺寸(mm)用量(张)初阻力(Pa)
F5过滤器90%3000595×595×60012105
F8过滤器90%3000595×595×60012105

2.沸石转轮浓缩系统

沸石转轮浓缩系统

沸石吸附转轮组合(Cassette)为一中心轴承与转体,转体由沸石吸附介质与陶瓷纤维制成。转轮上包含用以分开处理废气及处理后释出干净气体的密封垫,其材质为需能承受VOCS 腐蚀性及高操作温度的柔材料制成(一般为氟橡胶)。密封垫将蜂巢状沸石吸附转轮组合隔离成基本吸附区 (Adsorption zone) 及再生脱附区(Desorption zone)。通常吸附区较大,而脱附区则为两个较小且面积相等处理侧。有时为特殊需求亦可分成更多串联区;而吸附转轮由一组电动驱动设备用以旋转转轮,转轮处理时为可变速、且可控制每小时旋转 2 至 5 转之能力。工厂所排放出VOCS废气进入系统后,第一阶段系经过疏水性沸石转轮,VOCS 污染物质首先于转轮上进行吸附;第二阶段脱附程序是把部分沸石转轮排放气与CO反应器燃烧室热气进行换热后加热为热气(约 150 至180 ℃),使其通入转轮内利用高温将有机物脱附下来,废气送入CO炉去除。

八、废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉工程案列

废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉工程案列
废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉工程
废气处理设备:沸石转轮浓缩系统+CO催化燃烧炉工程

关于作者: 嘉灿

我叫岑嘉灿,我是一个90后的草根工程师!2015年入行环保事业。我一直潜心研究废气处理技术,现在跟20多年的老师积累学习经验。同时也会通过我的博客给大家分享更多各行业废气处理初级方案。通过这个博客,我希望能帮助更多企业治理污染难题,让更多人少走弯路,减少损失,减少成本。通过这个博客,我用它记录学习和生活的点点滴滴,我勉励自己,一定不能偷懒,学无止境。我相信,你选择我,一定成为终身的合作伙伴! 岑先生:189-3818-6890

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