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1、喷漆工序有机废气治理工程设计方案设计单位： 东莞市龙洋环保科技有限公司Ki叹10卅9I0Z第一章 项目概述 31.1 项目名称 31.2 项目概述 31.3 设计依据 41.4 设计原则 51.5 设计范围 51.6 排放标准 5第二章 工艺设计 72.1 工艺选定 7第三章 成本分析比对 16第四章 方案总结 21第一章 项目概述1.1 项目名称喷漆工序有机废气（下称喷漆废气）治理工程1.2 项目概述喷涂工艺均采用高压空气喷射油漆，使油漆雾化，均匀接触工件。 原桶装油漆比较稠不易被雾化，必须往油漆内加入一定比例的稀释剂和 固化剂，这些稀释剂和固化剂一般都是极易挥发的有机溶剂，喷射出的 油漆大
2、部分留在工件上，稀释剂与固化剂迅速挥发，使油漆在工件上固 化，达到所需的表面效果。这些挥发出来的稀释剂和固化剂以及少部分 未粘附在工件上的漆雾就是对环境和人体造成很大伤害的有机废气。具 体的危害如下：稀释剂是一种为了降低树脂粘度，改善其工艺性能而加入的与树脂 混溶性良好的液体物质，其种类很多，木工和五金喷漆用的稀释剂多为 烃类溶剂，具体又分为脂肪烃和芳香烃（如苯、甲苯、二甲苯、200 号煤 焦溶剂等）。固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应 的物质或混合物，绝大部分都是胺类物质，性能：有毒、部分有刺激臭 味，挥发性大。大部分油漆本身也会含有易挥发的醛类物质和重金属成份。以上
3、这些易挥发的物质，在空气中达到一定浓度时，短时间内人们 会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤 害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果， 甚至会致癌；这些物质还会发生光化学反应，产生光化学烟雾，也会导 致全球气温升高。所以喷漆废气产生于工件涂装的喷漆工作台，除了漆雾粉尘，有机 性挥发气体才是喷漆废气的主角。喷漆废气危害必须被重视，对喷漆废气的治理要求必须严格，应用多级治理设施，确保喷漆废气排放稳定达标排放。1.3 设计依据（1）中华人民共和国环境保护法（1989年 12月26 日实施）（2）中华人民共和国大气污染防治法（2008 年 6月1 日实施
4、）（3）大气污染物综合排放标准（GB16297-1966）（ 4）家具制造行业挥发性有机化合物排放标准（ DB 44/814-2010）排放限值（ 5）通用用电设备配电规范（ GBJ50055-93）（ 6 ） 建筑安装工程质量检验评定标准（通用机械设备安装工程）（ TJ305-75）（ 7）工业管道工程施工及验收规范（ GBJ235-82）（8 ）机械设备安装工程施工及验收规范（TJ231-78 ）9）采暖通风和空气调节设计规范（ GBJ19-88）1.4 设计原则（ 1）严格执行国家、地方有关环境保护的各项规定，确保各指标达到 国家、地方排放标准；（ 2）采用先进、合理、成熟、可靠的处理工
5、艺；（ 3）投资省、运行费用低；（ 4）操作安全，简易，方便；（ 5 ）处理效果稳定，使用寿命长。1.5设计范本工程设计从治理设备废气入口至达标排放口的所有管道及设备设施、电控、排水，未包括使用配电进电一次配及相关用水进水。1.6 排放标准家具制造行业挥发性有机化合物排放标准（ DB 44/814-2010）第二时段的排放限值项目排放浓度限值mg/m3与排气筒高度对应的VOCs 最高允许排放速率kg/h污染物排放 监控位置15m苯10.4工艺设备或车间排气筒甲本与甲本合计201.0总 VOCs302.90衬範蜀前H+- lbkgh。6 日第二章工艺设计2.1工艺选定2.1.1治理方法A油漆漆雾
6、颗粒的处理，除颗粒物就是用除尘的方法，一般有两种：（1）填料喷淋法，通过水喷淋在填料上，从而捕捉粘附喷漆废气中的 粉尘颗粒，降低废气的含尘率。（2）干式过滤法，用纤维棉将喷漆废气中的粉尘颗粒过滤，降低废气 的含尘率。B.有机废气的治理，方法有很多种，以下介绍工业上常用的几种：（1）吸附再生法，是利用各种固体吸附剂（如活性炭、活性炭纤维、 分子筛等）对排放废气中的污染物进行吸附净化的方法。吸附饱和的活性 炭需卸下做脱附再生或当危废处置。（2）微生物降解法，在适宜的环境条件下，利用微生物不断吸收营养 物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动，把废气中的有害物质转 化成简单的无机物如二氧化碳、水，
7、以及细胞物质等。（3）催化燃烧法，在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在 一定温度的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到治理的目的。（4）紫外光催化氧化法，指有机物在光的作用下，在足够的反应时间 内，逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO?、H2o及其他的离子如NO3-、G龙洋环保po43-、cl 等。（5）低温等离子法，利用高压电极发射离子及电子，破坏有机分子结 构的原理，轰击废气中有机分子，从而裂解有机分子。（6）溶剂吸收法，根据相似相容原理，利用难挥发有机溶剂对有机废 气进行吸收，即将有机废气中的有机成份从废气中萃取到溶液中，让有机 废气变洁净。2.1.2 各种有机废气治理方法比较以上
8、各种有机废气治理方法的优缺点比较：名称适用风量适用浓度净化效率设备成本运行成本吸附再生法中中高高高微生物降解法中低高高低催化燃烧法低高高中高紫外光催化氧化法高低中中中低温等离了法中中中高高2.1.3工艺流程本设计方案并非主推某种方法，而是经过长期试验后，选取最经济有效的几种方法结合治理有机废气。根据以上几种方法优点和缺点，针对喷漆废气的特点，以及实际中使用方大都已有干式或湿式不统一的喷台，所以本方案推荐以下两种治理工艺：工艺一：湿式喷台处理工艺工艺二：干式喷台处理工艺气体达标高空排放2.1.4工艺说明（1）喷台喷漆废气在喷漆工作台产生，设计污染从源头抓起，无论是干式还是 湿式喷台，作用都是将喷
9、漆废气中的油漆颗粒绝大部分过滤掉，可防止后 续风管易积灰或阻塞和保护紫外灯，延长后续设施的使用寿命。此环节要 求必须严格，处理效果需确保处理后废气粉尘含量低于100mg/m3。因不同使用方的喷台不一致，所以漆雾处理选配两种不同的工艺： 工艺一，湿式喷台处理工艺，需要在废气进入紫外光解塔前加装填料 喷淋塔，除去废气中的油漆尘雾，废气含粉尘量需低于100mg/m3。工艺二，干式喷台处理工艺，需要在喷台上安置密度较好的过滤棉，做到处理后的废气含粉尘量需低于100mg/m3，也需要及时线下清理或更换 过滤棉。（2）风管 推荐选用镀锌螺旋风管，螺旋风管内壁光滑，密封性好，耐压能力好， 安装方便。（3）紫
10、外光解塔UV 光解净化原理介绍：防尘 层紫外灯层二氧化钛催眷紫外灯层已净化废气UV 光解设备原理图设备前端设有防尘层，作用在于阻挡废气中的少量粉尘，并能预防进 入系统的大颗粒物质在气流带动的高速运动给紫外灯带来的损坏。本产品采用特制的高能高臭氧紫外灯，该灯可产生 185nm 和 254nm 两 种波长射线。其中185nm波长射线能够分解空气中的氧分子产生游离氧很卩活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。反应 方程式如下：UV + O2fO-+O * （活性氧）O+O2fO3（臭氧）臭氧具有极强的氧化性，能将有机气体氧化成 CO2、H2O 等，以苯为 例：5O3+C6
11、H6 6CO2+3H2O而 254nm 波长射线则是杀菌的最佳射线，同时也使催化剂二氧化钛表 面形成光生电子（e-）和空穴h+，光生电子e-易被氧气等氧化性物质所捕 获而空穴h+则可氧化吸附于TiO2表面的有机物，将其矿化为无机小分子、 CO2和H2O等无害物质。TiO2光催化降解有机物，实质上是一种自由基反 应。此环节反应随为放热反应，但处理气量大，所以塔内温度不会超过60C,属于安全设备，且一般能降解40%70%的有机废气，降解效率不应 设计太高，否则会有过剩的臭氧排出到自然环境中，造成臭氧污染。（ 4）风机本方案风管管路及治理设施较多，系统风阻中等，所以采用4-72型中 压高效离心风机，
12、防爆、耐用。将风机置于紫外光解与活性炭吸附中间， 可以更有效地混合在紫外光解塔内未反应完全的臭氧和有机废气，使其在 后续风管输送或活性炭塔中继续反应，由此可以降低有机废气在紫外光解 塔内停留的时间，缩短紫外光解塔的设备空间，节省设备成本。5）活性炭吸附塔此环节设活性炭吸附塔，确保前端紫外光解塔未处理干净的有机废气 被吸收，最终达标排放。单是活性炭吸附塔（不含再生设备）的设备成本是比较低的，净化效率也比较高，而且吸附的废气浓度经前端紫外降解后 变得很低了，活性炭的更换频率也就随之降低，很大程度降低了运行成本（6）再生与催化燃烧设备吸附饱和的活性炭可以通过再生设备进行吹脱再生，在再生过程中， 吹脱
13、出高浓度的有机废气，针对这种高浓度低气量的废气，采用催化燃烧 法最合适。由于活性炭再生的设备和催化燃烧的设备在制作和运行维护方面都比 较复杂，且要求都比较高，相关的费用也非常高，每家企业都配置是不现 实的，所以建议设立区域性集中处理站点，类似瓶装煤气使用方式，定期 将吸附饱和的活性炭密封包装，运至集中处理站点更换已再生的活性炭， 拉回企业使用。第三章成本分析比对1）确保排放达标选用单一活性炭吸附治理的成本：1处理风量（m3/h）1000020000300002活性炭吸 附塔保 用蜂窝活 性炭，吸 附更均匀，吸附 速率月0.4m/s, 更换频率 8次/年）总碳量（m）1.262.524.20长（
14、m）2.503.404.60宽（m）2.462.462.46高（m）1.902.302.70碳格过风风速（m/s）0.330.330.21碳层厚度（m）0.150.150.15废气与炭接触时间（s）0.450.450.71设备初始风阻（pa）约450约420约350适应污染物浓度（ppm）1200以下1200以下1200以下废气处理效率（）60%85%60%85%60%88%主体制作材料碳钢碳钢碳钢价格（元）24000.0042000.0059000.00运行费用（兀/年）110000.00220000.00350000.003风机型号规格4-72-6C4-72-8C4-72-10C电机功率（kW）7.5018.5030.00处理风量（m3/h）11000.0022000.0033000全压（pa）2000.002200.002300主体制作材料碳钢喷漆碳钢喷漆碳钢喷漆价格（元）8500.0012000.00196
