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1、山东永明香料有限公司 有机废气治理工程 设 计 方 案 青山环保科技有限公司 二 O 一 六 年 O 八 月 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 1页2016 年 07 月 目目录录 第一章第一章香精有机废气处理工程工艺设计概况香精有机废气处理工程工艺设计概况 2 1 1 工程概况 2 1 2 设计依据及标准 2 1 3 设计范围 2 1 4 设计条件 3 1 5 工艺设计 4 1 6 工程布置 12 1 7 主要设备技术性能 13 1 8 设备材料表 15 1 9 成本核算 16 第二章第二章 工程工期及售后服务工程工期及售后服务 18 19 香精生产有机废气治理
2、工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 2页2016 年 07 月 第一章第一章香精香精有机废气处理工程工艺设计概况有机废气处理工程工艺设计概况 1 11 1 工程概况工程概况 山东永明香料有限公司位于凯旋国际工业开发区 是专门致力于高品质食品 香精开发制造的中日合资企业 贵司产品生产加工过程中会产生少量挥发性有机废 气 其废气来源 液体香精生产线 废气主要成分乙醇 VOCs 臭气等 废气产 生量 20000Nm 3 h 粉末香精生产线 废气主要成分粉尘 臭气等 废气产生量 20000Nm 3 h 此类废气必须经处理后才能排放 否则会对周围环境造成一定程度的 影响 贵司各层人员具有积极的环
3、境保护意识 拟在厂区内投资建设有机废气处理 设施 受贵司委托 我司为其编制壹套有机废气治理设计方案 供贵司参考 1 21 2 设计依据及标准设计依据及标准 1 中华人民共和国环境保护法 2 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 新污染源二级排放标准 3 制定地方大气污染物排放标准的技术方法 GB T 13201 91 的推荐值 4 天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准 DB12 524 2014 5 恶臭污染物排放标准 GB14554 93 6 国家及地区颁发的其它有关设计规范 7 厂方提供的有关设计的原始资料 1 31 3 设计范围设计范围 1 液体香精挥发有机废气处理工艺设计
4、 2 有机废气处理系统平面布置设计 3 有机废气处理系统设备选型 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 3页2016 年 07 月 4 有机废气处理系统工程投资概算 1 41 4 设计条件设计条件 1 4 11 4 1 风风量量及治理工艺及治理工艺 液体香精生产线产生的废气主要成分为乙醇 VOCs 臭气 设计处理风量 为 20000Nm 3 h 粉末香精生产线产生的废气主要成分为粉尘 臭气 设计处理风量为 20000Nm 3 h 由于此类香精废气属于低浓度废气 直接燃烧工艺用于高浓度废气处理才能 达到节能目的 我司本着节能环保原则选择采用 水喷淋预处理 吸附浓缩 脱附
5、再 生 催化燃烧工艺 在吸附前布置水喷淋预处理工艺可以进一步去除有机废气中可溶 性成分及粉尘 可降低后续有机吸附负荷 1 4 21 4 2 污染物参数及排放标准污染物参数及排放标准 污污 染染 源源 名名 称称 排气排气 量量 m m 3 3 h h 污染污染 物名物名 称称 产生状况产生状况 去去 除除 率率 排放情况排放情况 浓度浓度 mg mg m m 3 3 速率速率 kg h kg h 年产生量年产生量 t at a 浓度浓度 mg mg m m 3 3 速率速率 kg h kg h 年排放量年排放量 t at a 液 体 香 精 线 10000 乙醇2502 5590250 250
6、 5 VOCs50051090500 51 臭气 800 无量纲 90 80 无量纲 粉 末 香 精 线 10000 粉尘2002490200 20 4 臭气 800 无量纲 9080 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 4页2016 年 07 月 1 4 1 4 3 3 排放标准排放标准 本项目颗粒物 SO2 NOX排放执行 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 表 2 中二级排放标准 乙醇排放执行 制定地方大气污染物排放标准的技术方法 GB T 13201 91 的推荐值 VOCs 排放执行 天津市工业企业挥发性有机物排放 控制标准 DB12 524
7、 2014 臭气浓度排放执行 恶臭污染物排放标准 GB14554 93 如下表 污染因子污染因子 排放排放源浓度源浓度 无组织排放监测无组织排放监测 浓度限值浓度限值 mg mmg m 3 3 标准来源标准来源排放浓度排放浓度 mg mmg m 3 3 排放速率排放速率 kg hkg h 排放高排放高 度 度 m m 颗粒物10 0115 1 0 周界外浓度 最高点 大气污染物综合 排放标准 GB16297 1996 表 2 中的二级标准 SO21 60 01615 0 4 周界外浓度 最高点 NOX7 50 07515 0 12 周界外浓 度最高点 乙醇250 2515 制定地方大气污 染物
8、排放标准的技 术 方 法 GB T 13201 VOCs500 515 2 0 周界外浓度 最高点 天津市工业企业 挥发性有机物排放 控制标准 DB12 524 2014 臭气浓度 80 无量纲 20 无量纲 周 界外浓度最高 点 恶臭污染物排放 标准 GB14554 93 1 51 5 工艺设计工艺设计 1 5 11 5 1 有机废气工艺比较及选择有机废气工艺比较及选择 催化燃烧技术 热力焚烧技术 吸附技术是传统的有机废气治理技术 也仍然 是目前应用最广泛的 VOCs 实用治理技术 1 催化燃烧技术 催化燃烧技术 催化燃烧装置 首先通过除尘阻火系统 然后进入换热器 再送到加热室 使 气体达到
9、燃烧反应温度 再通过催化床的作用 使有机废气分解成二氧化碳和 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 加热系统科通过自控系统实现补偿加热 利用催化剂做中间 体 使 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 5页2016 年 07 月 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 产品性能特点 操作方便 设备工作时 实现自动控制 安全可靠 设备启动 仅需 15 30 分钟升温至起燃温度 能耗低 采用当今先进的贵金属钯 铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂 比表面积大 阻力小 净化率高 余热可返回烘道 降低原烘道中消耗功率
10、 也可作其它方面的热源 使用寿命长 催化剂一般两年更换 并且载体可再生 设备可直接应用于中高浓度 2000mg m 3 10000 mg m3 的有机废气净化 RCO 设备也可应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统 用于替代催化燃烧和加热器部分 2 2 蓄热式焚烧炉 蓄热式焚烧炉 RTORTO RTO Regenerative Thermal Oxidizer 蓄热室氧化器 其工作原理是在高 温下 800 左右 将有机废气氧化生成 CO2和 H2O 从而净化废气 并回收分解 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 6页2016 年 07 月 产品性能特点 可实现全自动化控制
11、操作简单 运行稳定 安全可靠性高 VOC 的分解效率 99 以上 采用多项先进技术 使设备简化 易于维修 并降低了运行成本 废气在炉内停留时间长 炉内无死区 不产生 NOX等二次污染 RTO 设备可直接应用于中高浓度 2000mg m 3 10000 mg m3 的有机废气净化 RTO 设备也可应用于活性炭吸附浓缩催化燃烧系统 用于替代催化燃烧和加热器部 分 3 3 吸附浓缩技术 吸附浓缩技术 低浓度 大风量的 VOCs 排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例 吸 附浓缩技术是低浓度废气治理中最为经济有效的技术途径 从一些大型和较大型企 业的经营情况分析 吸附浓缩 催化燃烧集成技术所占比
12、例最大 占到全部项目数量 的 50 以上 之前主要采用的是 固定床吸附浓缩 催化燃烧技术 近十多年来在 我国的工业 VOCs 净化中占有主导地位 但经过多年来的运行实践 该工艺存在一些 明显的缺陷 1 之前主要采用活性炭材料 蜂窝活性炭 颗粒活性炭和活性碳纤维 作为吸附剂 而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差 当再生热气流的温 度达到 100 以上时 吸附床容易着火 2 采用热气流吹扫再生活性炭 因为再生 温度低 当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能彻底脱附 会在活性炭床层中积 累而使其吸附能力下降 由于存在安全性问题 通常的再生温度不能超过 120 因此对于沸点高于 120 的有机物
13、如三甲苯等则不能利用该工艺进行净化 3 通 常活性炭具有很强的吸水能力 当废气湿度较高 超过 60 时 对有机物的净化 能力将会迅速下降 在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低 鉴于以上存在的问题 在吸附浓缩工艺中 我司采用疏水型蜂窝分子筛 蜂窝 沸石 作为吸附剂 与 固定床吸附浓缩 催化燃烧装置 相比 具有一些明显的优 势 1 采用沸石作为吸附剂 安全性能好 采用热气流再生时不易发生着火现象 2 采用沸石作为吸附剂 再生温度可以提高 适用于从低沸点到高沸点各种 VOCs 的净化 3 设备阻力低 运行成本低 4 吸附后尾气中有机污染物的浓度稳定 便于控制 5 设备体积和占地面积小 香精生产有机
14、废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 7页2016 年 07 月 硅铝分子筛本身是一类强极性物质 对空气中的水分具有极强的选择性吸附能 力 采用沸石作为吸附剂 关键在于沸石的疏水改性技术可以提高其对有机化合物 的选择性吸附能力 1 1 5 5 2 2 工艺确定工艺确定 综合比较 一般热力燃烧技术能较大程度符合相关经济技术指标 在国内占有一 定市场 而催化燃烧技术节约能源 更符合环保要求 有很大的发展潜力 针对大 风量低浓度有机废气治理 一般将浓缩与燃烧相结合 采用合适的吸附剂 吸附大 风量废气中低浓度有机物 使废气净化 对再生形成的高浓度小风量 VOCs 废气进行 燃烧 可以将有
15、机物氧化成 CO2和 H2O 通过热交换器回收燃烧产生的热能 用于脱 附再生 达到废热利用和节能的目的 浓缩燃烧法流程简单 操作方便 从经济 效果等综合效益来说 具有更大的发展潜力 1 1 5 5 3 3 工艺工艺流程流程 香精生产线废气旋流喷淋塔 沸石分子筛吸附器尾排风机达标排放 催化燃烧 净化器 风机 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 8页2016 年 07 月 1 1 5 5 4 4 实例效果图实例效果图 1 1 5 5 5 5 工艺说明工艺说明 由于在香精生产工序挥发的综合有机废气会含有少量粉末及水溶性成分 所以 在废气进入沸石吸附装置前必须要进行预处理
16、否则 进入吸附装置会造成不必要 的麻烦 甚至使吸附剂失效 预处理采用旋流喷淋塔去除杂质 吸附器吸附有机废 气中的有机污染物饱和后 需要再生或更换 本设计拟采用在线催化燃烧脱附工艺 再生吸附剂 可在生产线不停产的情况下实施在线再生吸附塔内的吸附剂 整个过 程采用PLC自动控制 1 5 1 5 6 6 喷淋塔喷淋塔工艺原理工艺原理 旋流喷淋吸收塔内部结构为旋流板 有机废气切向进入旋流吸收塔并自下而上流 经旋流板时旋转向上做圆周运动产生离心力 与喷淋而下的喷淋液混合接触 在离心 力与水雾增湿共同作用下捕获粉尘 其机理是利用冲量减少含尘气体中粉尘的动量 而粉尘冲量的减少是一个综合过程 含尘气体进行除尘器之后 边旋转边下降 直至 香精生产有机废气治理工程设计方案 无锡市福茂环保科技有限公司第 9页2016 年 07 月 下降至最下部使粉尘的动量接近于零来达到除尘目的 而水膜与雾滴的引入 将大大 提高粉尘的湿度和密度 同时也起到降温的作用 大大提高旋流吸收塔的除尘效率 废气中的粉尘颗粒及水溶性物质被水捕集并在气流的离心力作用下甩向塔壁 跟冲击 在塔壁上的水流向下流入循环水槽 以达到净化废气中的杂质
