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1、 1 工程概述本系统采用氧化技术处理有机废气。废气与补氧空气混合经尾气换热器预热后与废水换热后进入催化反响器，在反响器中进展催化氧化反响，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水，产生的烟气经蒸汽过热器和板式换热器回收热量后排入烟囱。烟气排放标准按GB16297-1996?大气污染综合排放标准?实施。2 设计条件2.1 废气参数 1、废气处理量：41864kg/h即3381Nm3/h 2、废气的绝热温升：313 3、废气温度：60 4、废气中污染物具体成分如下表：序号组成分子式分子量Wt%热值kJ/ Nm31氮N228.0183.2802氩Ar39.951.4103氧O2324.7704水H2O
2、18.02605二氧化碳CO244.012.7806一氧化碳CO28.010.96126367乙烷C2H630.070.05635778丙烯C3H642.080.24864079丙烷C3H844.010.19102910甲醛CH2O30.030.061284111乙醛C2H4O44.050.024813012丙烯醛C3H4O56.060.116880313丙醛C3H6O58.080.027513014丙酮C3H6O58.080.017395615异丙酮C3H8O60.10.028070916醋酸C2H4O260.050.113512117丙烯酸C3H4O272.060.06570042.2 废
3、水参数 1、废水处理量：4180Kg/h 2、废水绝热温升：377 3、废水温度：304、废气中污染物具体成分如下表：序号组成分子式分子量Wt%热值kJ/ Nm31水H2O18.0295.502甲苯C7H892.140.31665763醋酸C2H4O260.054351214丙烯酸C3H4O272.060.2570042.3 公用工程 1、饱和蒸汽 压力：1.572Mpa 温度：200 2、低压蒸汽压力：0.395Mpa 温度：143 3、电气电气：380V，50Hz，3相 仪表：220V，5OHz，1相 4、仪表空气压力：0.7Mpa 温度：常温3 燃烧系统设计工艺要求及装置组成3.1 设计
4、执行规 1、?中华人民国环境保护法? 1989年 2、?工业企业噪声控制设计规? GBJ87-1985 3、?工业企业设计卫生标准? TJ36-1979 4、?大气污染物综合控制标准? GB16297-1996 5、?城市区域环境噪声标准? GB3096-1993 6、?工业企业厂界噪声标准? GB12348-2008 7、?化工管道设计规? 8、?设备及管道设计通那么?3.2 设计工艺要求带格式的：工程符号和编号3.2.1 工艺技术要求1、采用催化燃烧方式，进展无焰燃烧，正常燃烧过程中无需任何燃料。 2、利用废气压力直接将废气预热后送至炉催化床燃烧，操作方便。 3、运行过程中，通过调节补氧风
5、量，确保催化反响器的烟气温度稳定在设计围。 4、燃烧系统应满足所要求运行工况下能完全燃烧废气，并将废气中的C、H、O完全地转变为CO2、H2O等无害物质。 5、正常运行时产生25t/h，1.572Mpa过热蒸汽200过热到250。 6、采用PLC全自动运转控制设计，并可切换为手动，并预留信号输出接口至DCS中控，自动化程度高。 7、燃烧系统设备材料应具备耐高温、耐腐蚀性能，确保设备的正常使用寿命。 8、要按规定做好防雷击静电接地。 9、工作场所设备布置需满足?石油化工设计防火规?的隔爆要求。本系统按甲A类装置设计，电气的防爆等级为dBT4，控制系统的防爆等级ExiaBT4,电机防护等级为IP5
6、4。3.2.2 控技术要求本燃烧系统采用PLC自动控制，系统负责对 废气处理设施各动力设备实施供电和自动控制。对燃烧处理设备中关键设备的运行状态、关键点的温度和压力加以监测。为保证废气处理系统的正常运行，本设计通过采集与传输温度、压力的参数变化信号来到达自控燃烧与自控连锁的平安保护功能，并预留信号输出接口至DCS中控。3.3 装置组成 为满足上述工艺要求开工炉由以下主要设备组成： 开工电加热室、前催化反响器、蒸汽过热器、后催化反响器、高温板式换热器、低温板式换热器、废水换热器、空气鼓风机、空气过滤器、雾水别离器、烟囱3.4 燃烧处理工艺流程3.4.1 燃烧工艺流程简介60丙烯酸废气与空气鼓风机
7、送来的补氧空气及工艺尾气混合后进入低温板式换热器预热到225左右。30废水经废水换热器与143低压蒸汽换热后到达95以上。225左右的混合废气与2090kg/h，95以上的废水在管道混合蒸发温度降低至142左右后进入高温板式换热器预热到328左右，328左右的混合废气与2090kg/h，95左右的废水在管道混合蒸汽温度降低至250左右经开工电加热室进入前催化反响器进展催化燃烧，将废气及废水中的有机污染物氧化成无害的CO2和H2O。催化燃烧产生的530左右烟气进入蒸汽过热器，产生25t/h200-2501.572Mpa过热蒸汽，烟气温度降低至466左右。烟气接着进入后催化反响器进一步将剩余的有机
8、污染物氧化成无害的CO2和H2O，产生的411左右的烟气进入高温板式换热器，烟气与混合废气换热后温度降低至270左右，然后烟气接着进入低温板式换热器预热废气为空气，降至120左右的烟气经烟囱达标排放。运行过程中，通过调节空气量，废水流量分配比例，确保进入催化反响器的废水温度稳定在设计围。3.4.2 燃烧工艺流程简图前催化反响器开工电加热室48041Nm3/h48041 250 40280Nm3/hNm3/h 530高压饱和蒸汽高压锅热蒸汽蒸汽过热器25025000kg/h 25000kg/h 200 428050Nm3/h 250 466后催化反响器 48050Nm3/h空气+工艺尾气 455
9、26Nm3/h 441高温板式换热 3282090空气鼓风机kg /h45526Nm3/h14248050Nm3/h 95 2090 kg /h95 43011Nm3/h 270 270低温板式换热丙烯酸废水低压饱和蒸汽225 9200Nm3/h 20 180kg/h 772kg/h 43011Nm3/h 95143 50 33811废水换热器Nm3/h 48050Nm3/h 60丙烯酸废气烟囱丙烯酸废水蒸汽冷凝水180kg/h30772kg/h 143 1204 主要设备说明4.1 废水换热器4.1.1 废水换热器功能0.395Mpa，143的低压蒸汽进入废水换热器与30丙烯酸废水换热，废水
10、预热至95以上后分成两支路，一支路与低温板式换热器出来的225左右的丙烯酸废气及补氧空气混合蒸发为142左右的混合气后进入高温板式换热器；另一支路与高温板式换热器出来的混合气混合蒸发至250左右后进入开工电加热室，低压蒸汽冷凝为同压力下的饱和水排出系统。废水换热器具有换热效率高、设备运行平安、可靠等优点。4.1.2 废水换热器参数设计参数序号工程单位数值1丙烯酸废水处理量Kg/h41802丙烯酸废水进口温度303丙烯酸废水出口温度954低压蒸汽耗量Kg/h7725低压蒸汽进口压力Mpa0.3956低压蒸汽进口温度1437蒸汽冷凝水出口温度1438热量损失%29换热面积M284.2 开工电加热室
11、4.2.1 开工电加热室功能为到达废气催化燃烧的起燃温度，在燃烧装置运行前需要对系统进展预热。当燃烧设备的工况满足催化燃烧反响要求后，加热装置停顿工作，完全依靠废气中的有机物放出的热量维持系统进展。本方案采用电加热装置预热系统和废气空气混合气，使混合气温度维持在250左右。在开车过程中，由于一定量的废气在预热并经催化燃烧后，通过换热器能预热等量的废气，因此电功率的消耗即为预热43011 Nm3/h混合气所需的电量。4.2.2 开工电加热室设计参数序号工程单位数值1开车时间h62丙烯酸废气进口温度603丙烯酸废气处理量Nm3/h33814补氧空气量Nm3/h92005预热温度2506开车电功率k
12、w4004.3 催化反响器4.3.1 前催化反响器功能催化反响器用于装置已运行、废气燃烧时的工况。开工电加热室出来的250左右的废气、补氧空气及废水混合气，进入催化反响器，废物中的80%左右有机成分完全分解成水和二氧化碳等无害气体。通过调节补氧空气量使催化反响器出口烟气温度控制在530左右。4.3.2 前催化反响器设计参数序号工程单位数值1进口混合气体温度2502出口烟气温度5303热量损失%14有机物转化率%805进口丙烯酸废气量Nm3/h338116补氧空气量Nm3/h92007进口丙烯酸废水量Nm3/h50308出口烟气量Nm3/h402809反响器气速m/s3.810催化反响器截面积m28.6711催化剂模块数
