《環(huán)境工程專業(yè)】畢業(yè)論文 開題報(bào)告 文獻(xiàn)綜述】工藝蠟燭中含香料無組織廢氣的收集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《環(huán)境工程專業(yè)】畢業(yè)論文 開題報(bào)告 文獻(xiàn)綜述】工藝蠟燭中含香料無組織廢氣的收集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)（30頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 (20 屆) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 工藝蠟燭中含香料無組織廢氣的收集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 針對(duì)工業(yè)企業(yè)的無組織廢氣具有污染源分散,排放高度低,排放量不大,污染性強(qiáng)的特點(diǎn),在資料分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)工藝蠟燭生產(chǎn)中含香料的無組織廢氣主要是揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì),采用噴淋-吸附-解吸-冷凝處理工藝,使車間空氣質(zhì)量達(dá)到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB18883-2002要求,經(jīng)處理后,廢氣排放達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996規(guī)定的最高允許排放濃度。該處理工藝運(yùn)行成本低,管理方便,可稱為無組織廢氣處理推薦的工藝。關(guān)鍵詞:無組織

2、廢氣、吸收法、吸附法、催化氧化、燃燒法、生物法。 Process candle contains spices of non-organization waste gas discharged from collection and handling system design AbstractAccording to industrial enterprises with non-organization waste gas discharged from pollution,low emission height scattered,emissions is not big,pollu

3、ting strong characteristicBased on the analysis of the data,In process of production contains spices candle is mainly non-organization waste gas discharged from volatile organic material,Using adsorption - desorption - Condensate treatment process, the workshop air quality, "indoor air quality stand

4、ard" GB18883-2002 requirements,After treatment,Emissions to achieve "Integrated emission standard of air pollutants"GB16 97-1996 the imum allowable emission levels.Ask to handle the gas after meet the national emission standard. Process operation, low cost and easy managementCan be called Non-organ

5、ization treatment recommended process Keywords: Non-organization waste gas; Absorption; Adsorption; Catalytic oxidation; Combustion method; Biological method 目錄 1 緒論 1 1.1 我國(guó)大氣污染現(xiàn)狀 1 1.2 無組織廢氣的概況 1 1.3 無組織廢氣排放的特性 2 1.4 化工企業(yè)無組織廢氣的來源 2 1.4.1 揮發(fā)性原料貯存的產(chǎn)品貯罐區(qū) 2 1.4.2生產(chǎn)車間內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移 3 1.4.3易逸散廢氣

6、的生產(chǎn)工序 3 1.4.4機(jī)械設(shè)備、管道裝置的泄漏 3 1.4.5 污水處理設(shè)施和廢渣堆放場(chǎng) 3 1.4.6 生產(chǎn)管理不善,造成人為污染 3 1.5課題設(shè)計(jì)意義 4 2 無組織廢氣處理技術(shù) 4 2.1吸收法 4 2.2吸附法 5 2.3燃燒法 5 2.4催化氧化法 6 2.5生物法 6 2.6冷凝法 6 3 設(shè)計(jì)部分 7 3.1 估計(jì)廢氣的成分并設(shè)計(jì)廢氣量 7 3.1.1估計(jì)廢氣的成分 7 3.1.2設(shè)計(jì)廢氣總處理量 7 3.1.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 7 3.2 工藝流程與主要設(shè)計(jì)參數(shù) 7 3.2.1工藝流程的確定 7 3.2.2流程說明 8 3.2.3工藝要點(diǎn)

7、8 3.2.4主要設(shè)計(jì)參數(shù) 9 3.3 廢氣處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì) 10 3.3.1總廢氣量的設(shè)計(jì) 10 3.3.2吸附器的設(shè)計(jì) 10 3.3.3管道的設(shè)計(jì) 12 3.3.4通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì) 14 3.4廢氣處理系統(tǒng)平面布置 15 3.4.1平面布置原則 15 3.4.2附屬建筑物及其尺寸 16 3.5投資估算及運(yùn)行費(fèi)用 17 3.5.1 投資估算 17 3.5.2運(yùn)行費(fèi)用 19 3.5.2其他說明 19 4 結(jié)論 19 參考文獻(xiàn) 20 致謝 21 附錄 附錄A噴淋裝置圖 附錄B工藝流程圖 附錄C冷凝器示意圖 附錄D廠區(qū)平面布置圖 1 緒論

8、 大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源,我們進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的氧氣,植物進(jìn)行光合作用所需要的二氧化碳都是大氣中的重要組成成分,要是大氣環(huán)境被破壞了,在地球上的生物都不能很好的生存,由于大氣環(huán)境資源的破壞是一種不可逆過程,所以恢復(fù)良好的大氣環(huán)境質(zhì)量要比采取措施從根本上防治大氣污染付出更多的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。當(dāng)前社會(huì)在治理環(huán)境方面的在技術(shù)裝備水平低,缺乏對(duì)環(huán)境保護(hù)考慮的地方政策的出臺(tái),本身就是造成加重大氣污染的誘因,所造成環(huán)境危害和損失是難以挽回的。 當(dāng)前,我國(guó)大氣污染狀況十分嚴(yán)重,主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征。城市大氣環(huán)境中懸浮顆粒物濃度普遍超標(biāo);二氧化硫污染保持在較高水平;機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放總量迅

9、速增加:氯氧化物污染呈加重趨勢(shì);全國(guó)形成華中、西南、華東、華南多個(gè)酸雨區(qū),以華中酸雨區(qū)為重。大氣污染物的種類繁多,而排放量大、污染范圍廣、危害嚴(yán)重的就有幾十種,分為化學(xué)性物質(zhì)、放射性物質(zhì)和生物性物質(zhì)三類。依照污染物的存在形態(tài),可將其分為氣態(tài)污染物和顆粒污染物;依照與污染源的關(guān)系可將其分為一次污染物和二次污染物。大氣污染危害了人體的舒適、健康或危害了環(huán)境,給我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)施帶來了負(fù)面效應(yīng)[1]。 1.2無組織廢氣的概況 “十一五”以來,長(zhǎng)江三角地區(qū)的大氣污染由煤煙型轉(zhuǎn)換成復(fù)合型污染,其中工業(yè)企業(yè)的無組織廢氣的排放未得到有效控制,是造成環(huán)境空氣質(zhì)量不斷惡化的原因之一,無組織廢氣主要來源于化

10、工生產(chǎn)中常有蒸餾冷凝、離心、結(jié)晶、烘干等工序,都有可能發(fā)生有機(jī)物和溶劑揮發(fā)產(chǎn)生無組織廢氣的情況,特別是在離心、烘干等工序,一般排放濃度較高,這方面的無組織廢氣排放量與工藝方法和設(shè)備形狀有很大關(guān)系。無組織廢氣排放的特點(diǎn)是污染源分散,排放高度低,排放量不大,污染物沒經(jīng)充分?jǐn)U散稀釋就進(jìn)入地面呼吸帶。但不大的排放量,也會(huì)在排放點(diǎn)附近形成高出標(biāo)準(zhǔn)允許排放的污染區(qū),故無組織排放引起的污染問題越來越嚴(yán)重。近年來,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)正在日益增強(qiáng)。國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái),使得環(huán)境保護(hù)越來越規(guī)范化、制度化。雖然目前我國(guó)大氣污染防治工作取得了很

11、大的成效,但由于各種原因,我國(guó)大氣環(huán)境面臨的形勢(shì)仍然非常嚴(yán)峻。為了保護(hù)我們周圍的大氣環(huán)境不被破壞,為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏,采用合理有效的處理工藝對(duì)無組織廢氣進(jìn)行處理對(duì)環(huán)保工作有很大的意義。 1.3無組織廢氣排放的特性 無組織廢氣排放是指生產(chǎn)過程中無密封設(shè)備或設(shè)備不完善,無排氣筒或煙囪,污染物通過門窗自然排放,或從露天作業(yè)場(chǎng)所,廢物堆放場(chǎng)所等擴(kuò)散出來。由于高度小于15米的排氣筒的排放特點(diǎn)與無組織排放的特點(diǎn)相似,因此無組織排放的執(zhí)行定于為“凡不通過排氣筒的廢氣排放(排氣筒高度小于15米者,按無組織排放處理)?！? 無組織排放的特點(diǎn)是:(1)排放源高度低,污染物尚未充分稀釋即進(jìn)入呼吸帶

12、;2污染物的擴(kuò)散,隨著排放源下風(fēng)向距離的增長(zhǎng)而逐漸降低;(3)污染物往往呈多點(diǎn)、分散的無規(guī)則排放,監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)、管理都比較困難[2]。 化工生產(chǎn)中產(chǎn)生無組織廢氣較多, 且比較分散, 其來源大致有以下幾方面。 貯罐區(qū)的無組織廢氣, 主要是“大呼吸”和“小呼吸”過程產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體?！按蠛粑?“小呼吸”過程指液體在容器與容器之間轉(zhuǎn)移而發(fā)生氣體的吸入或放出的現(xiàn)象。排出的氣體多為飽和蒸汽, 一般出現(xiàn)在原料和產(chǎn)品入庫或轉(zhuǎn)移車間的過程中?！靶『粑边^程指由于外界溫度或壓力變化而導(dǎo)致氣體的吸入或排出的現(xiàn)象, 排出的氣體為相對(duì)飽和蒸汽。貯罐區(qū)排放的無組織廢氣, 其量與物料的理化性質(zhì)、儲(chǔ)

13、罐的結(jié)構(gòu)、氣候條件以及填充頻次等有關(guān)。一般情況下, “大呼吸”過程的排放量大于“小呼吸”的排放量。 在生產(chǎn)中, 物料從一個(gè)容器轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器時(shí), 會(huì)發(fā)生吸入或放出氣體的現(xiàn)象。在化工生產(chǎn)中, 轉(zhuǎn)移液體有機(jī)物料和溶劑時(shí), 使用較多的是水環(huán)泵。水環(huán)泵是采用抽真空而形成容器內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行吸料, 有機(jī)物料和溶劑容易揮發(fā), 極易被帶出而進(jìn)入大氣中, 均屬無組織廢氣排放。同時(shí), 當(dāng)水環(huán)泵循環(huán)水中有機(jī)物量較高時(shí), 在循環(huán)水池處會(huì)出現(xiàn)有機(jī)氣體逸出。這種無組織廢氣排放量與物料使用量及循環(huán)水的更換頻率有直接關(guān)系。 化工生產(chǎn)中, 常有合成、混合、過濾、壓濾、離心、蒸餾、結(jié)晶、沉降、粉碎、烘干等

14、工序, 都有可能發(fā)生有機(jī)物和溶劑揮發(fā)而逸散到空氣中, 特別是在離心、烘干等工序, 極易間歇排放濃度較高的廢氣,不僅污染環(huán)境, 而且危害操作者。這方面的無組織廢氣排放量與工藝方法及設(shè)備形狀有很大的關(guān)聯(lián)。 1.4.4機(jī)械設(shè)備、管道裝置的泄漏 廢氣的泄漏與設(shè)備管道管件的材質(zhì)、耐壓等級(jí)及運(yùn)行狀況有關(guān)。在正常工況下, 無論設(shè)備管件多好, 隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),設(shè)備零部件的腐蝕和磨損增加,因此物料泄漏是不可避免的。泄漏發(fā)生與生產(chǎn)中設(shè)備和管道管件的密封程度, 以及操作介質(zhì)、溫度、壓力等相關(guān)。因此,可以通過降低靜密封點(diǎn)泄漏率和保持設(shè)備較高完好率來減少該類廢氣的排放量。 1.4.5 污水處理設(shè)施和廢渣

15、堆放場(chǎng) 化工企業(yè)一般都建有污水處理或預(yù)處理設(shè)施,產(chǎn)生廢渣的還需設(shè)置廢渣臨時(shí)堆放場(chǎng)。污水處理設(shè)施在收集池和污泥處理工段會(huì)逸出惡臭,主要成分是硫化物, 如硫化氫、甲硫醇和氨氮, 惡臭物質(zhì)的逸出量與污水量、污水水質(zhì)、曝氣方式、污泥處置以及日照、氣溫、風(fēng)速等自然因素有關(guān)?；U渣主要有濾渣、廢催化劑等, 一般均摻雜著有機(jī)物, 在風(fēng)吹和日曬下, 會(huì)緩慢釋出有毒、有害氣體。 1.4.6 生產(chǎn)管理不善, 造成人為污染 化工生產(chǎn)中, 由于操作人員的責(zé)任心不強(qiáng), 往往會(huì)發(fā)生泄漏性生產(chǎn)事故, 如造成工藝廢氣的短時(shí)大量無組織排放;或是將液體物流散到地面, 使地面遭到污染物的滲透, 日后釋放出氣體,

16、 而且排放時(shí)間較長(zhǎng), 對(duì)操作人員造成直接危害[3]。 本文針對(duì)工業(yè)企業(yè)的無組織廢氣的特點(diǎn)及處理技術(shù)進(jìn)行分析和研究,在資料分析的基礎(chǔ)上,尋求不同的處理工藝特點(diǎn),運(yùn)用廢氣處理工藝,設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)條件。經(jīng)理論計(jì)算分析,處理后的氣體達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。 2 無組織廢氣處理技術(shù) 工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢氣成分復(fù)雜,容量比較大,因此對(duì)人類的健康和社會(huì)的發(fā)展帶來影響,一般處理這些廢氣主要方法有吸收法、吸附法、催化氧化、燃燒法、生物法、冷凝法等。對(duì)于工藝蠟燭生產(chǎn)中含香料的無組織廢氣的排放的主要污染物來自揮發(fā)性溶劑以及反應(yīng)過程產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)比如是

17、酯類、醚類、醛類等有機(jī)工業(yè)廢氣。 因此采取的處理揮發(fā)性有機(jī)工業(yè)廢氣的方法來間接性處理那些無組織廢氣。 2.1吸收法 吸收法是利用液體吸收液從氣流中吸收氣態(tài)VOCs的一種方法,常用于處理高濕度VOCs氣流50%。該法的處理濃度范圍為500ppm-800ppm,效率高達(dá)95%-98%,但投資較大、設(shè)計(jì)困難、應(yīng)用較少,其常用方式有填料塔和噴淋塔兩種。常用的吸收劑有柴油、煤油、664消泡劑、碳酸丙烯醛等。該法對(duì)處理大風(fēng)量、常溫、低溫、低濃度含苯VOCs比較有效并且費(fèi)用低。用柴油或碳酸丙烯醛作吸收劑處理噴漆尾氣,用7-8塊塔板數(shù),即可達(dá)90%左右的吸收率,用20℃的水蒸氣對(duì)柴油進(jìn)行解吸,解吸率達(dá)85

18、%。由于柴油本身易燃,且價(jià)格日益上漲。近年來,以水一柴油作為苯系物吸收液,對(duì)吸收劑的組成、數(shù)值、表面活性劑的選擇和用量、吸收容量進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn),獲得苯系物吸收率為80%左右的結(jié)果。常用吸收劑對(duì)苯系物的吸收過程的傳質(zhì)阻力主要在氣膜和液膜內(nèi),其凈化效果取決于氣、液兩相接觸頻率和面積,因此反應(yīng)器的優(yōu)化也是該技術(shù)研究的一個(gè)方向[4]。 吸附法是利用吸附劑孔狀結(jié)構(gòu)的巨大表面積對(duì)VOCs進(jìn)行吸附的一種方法。它適宜處理成分單一、氣流穩(wěn)定、濃度為300ppm一800ppm的有機(jī)廢氣,主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳?xì)浠衔铩⒋蟛糠趾热軇?、常用醇類、部分酮類和醛?常用活性炭和大孔樹脂作為吸附劑,是

19、應(yīng)用較為廣泛的一種VOCs控制方法。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、處理量的范圍較大,應(yīng)用靈活,特別是活性炭吸附更是被廣泛應(yīng)用。但活性炭性能受水分含量的影響較大,被處理的VOCs氣體濕度應(yīng)在60%以下。同時(shí),活性炭在達(dá)到飽和后需要進(jìn)行再生,廢炭的產(chǎn)生也可能出現(xiàn)二次污染問題。對(duì)吸附法的研究,主要集中在吸附劑方面。以前側(cè)重于如何再生活性炭,以提高廢舊活性炭的吸附能力,延長(zhǎng)使用壽命,因此產(chǎn)生了諸如蒸汽再生、熱空氣再生、氮?dú)庠偕榷喾N方法[4]。 燃燒法就是利用高溫氧化將VOCs轉(zhuǎn)化CO2和H2O的一種方法。VOCs氣體進(jìn)入燃燒室后,在足夠高溫度、過量空氣、湍流的條件下完全燃燒,處理效率可達(dá)到95%。該方

20、法原理簡(jiǎn)單,徹底破壞VOCs,同時(shí)可回收熱能,是目前使用最普遍和最廣泛的一種方法。據(jù)悉,在歐洲的燃燒設(shè)備占VOCs控制設(shè)各市場(chǎng)總份額的43%。但是該方法要求特定的運(yùn)行條件,燃燒溫度需達(dá)到700-1200℃,而在此溫度條件下空氣中的氮易被轉(zhuǎn)化為NOx,形成二次污染物,同時(shí)燃燒也會(huì)產(chǎn)生一些有毒成分,需要作進(jìn)一步的處理[4]。 2.4催化氧化法 催化氧化和直接燃燒法作用原理基本類同,只是在反應(yīng)器內(nèi)需要安裝蜂窩狀或片狀催化劑。由于使用了催化劑,它可以在較低的溫度下運(yùn)行,從而降低了輔助燃料消耗和運(yùn)行費(fèi)用。常用于處理低濃度的VOCs氣體,對(duì)氣體流量的適應(yīng)范圍較大。該法的處理率超過90%。最近,美

21、國(guó)開發(fā)出氧化鉻一氧化鋁球型催化劑,可將加利福尼亞某空軍基地含三氯乙烯TCE濃度達(dá)到1%-2%的VOCs氣體焚燒掉,TCE的破壞率達(dá)97.5%。但催化劑在硫、硅等化學(xué)物質(zhì)的作用下易發(fā)生中毒現(xiàn)象,造成活性降低[4]。 生物法是利用微生物在好氧條件下將有機(jī)物氧化為CO2和H2O,其反應(yīng)過程和氧化法相似,但不是用熱而是用生物去破壞VOCs。這是一種價(jià)廉、有效的處理方法,設(shè)備簡(jiǎn)單,常用于處理低濃度VOCs氣體,但對(duì)溫度、PH值、水分含量、氣流速度等運(yùn)行條件的要求比較嚴(yán)格。如果氧化不完全,可能產(chǎn)生比VOCs毒性更強(qiáng)的副產(chǎn)物。生物法常分為生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池3種類型,生物法具有設(shè)備簡(jiǎn)

22、單,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,無二次污染等優(yōu)點(diǎn),對(duì)處理低濃度,易降解的VOCs具有廣闊的應(yīng)用前景。但此方法對(duì)成分復(fù)雜的廢氣或難以降解的VOCs,去除效果較差[4]。 冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓的這一性質(zhì),采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法,使處于蒸氣狀態(tài)的污染物如(VOCs)冷凝并與廢氣分離。該方法特別適用于處理廢氣體積分?jǐn)?shù)在10-2以上的有機(jī)蒸汽。冷凝法在理論上可達(dá)到很高的凈化程度,但是當(dāng)體積分?jǐn)?shù)低于10-6時(shí),須采取進(jìn)一步的冷凍措施,使運(yùn)行成本大大提高。所以冷凝法不適合處理低濃度的有機(jī)氣體,而常作為其他方法凈化高濃度廢氣的前處理,以降低有機(jī)負(fù)荷

23、,回收有機(jī)物[4]。 3 設(shè)計(jì)部分 廢氣中主要是些揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)包括醛、戊醇、己醇、芐醇、乙酸等;反應(yīng)過程使用的溶劑包括甲苯、二甲苯、甲醇、丁酮等;反應(yīng)過程產(chǎn)生的易揮發(fā)物質(zhì)包括異丙醇、丁酸、HCl、二氧化碳等[5]。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù),將蠟燭生產(chǎn)的廢氣引至樓頂排放廢氣的總處理量約為5000 m3/h。 3.1.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 污染物名稱 標(biāo)準(zhǔn)值依 據(jù) 二氧化硫SO2 0.50 mg/m3 1h GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 二氧化氮NO2 0.24 mg/m3 1 h GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 一氧化碳

24、CO 10 mg/m3 1 h GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 二氧化碳CO2 室外濃度以上1260 mg/m3 8 h ASHREA 62-1999 氨NH3 0.20 mg/m3 1 h 前蘇聯(lián)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(CH245-71) 臭氧O3 0.1 6mg/m3 1 h GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 甲醛HCHO 0.10mg/m3 1h 香港地區(qū)辦公室及公共場(chǎng)所室內(nèi)空氣質(zhì)量管理指南-2000 苯 C6H6 0.11mg /m3 1 h 香港地區(qū)辦公室及公共場(chǎng)所室內(nèi)空氣質(zhì)量管理指南-2000 甲苯 0.20mg/m3 1h 結(jié)合我國(guó)具體情況,

25、等效采用前蘇聯(lián)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(CH245-71)中二甲苯的標(biāo)準(zhǔn) 二甲苯 0.20mg/m3 1h 前蘇聯(lián)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(CH245-71) 苯并a芘 BaP 1ng/m3 24 h WS/T182-1999《室內(nèi)空氣中苯并a芘衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 可吸入顆粒物 PM10 0.15 mg/m3 24 h GB/T17095-1997《室內(nèi)空氣中可吸入顆粒物衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》;GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 總揮發(fā)性有機(jī)物 TVOC 0.60 mg/m3 8 h 香港地區(qū)辦公室及公共場(chǎng)所室內(nèi)空氣質(zhì)量管理指南-2000 細(xì)菌 2500 cfu/m3 依據(jù) 儀器定 參照前蘇聯(lián)

26、、我國(guó)公共場(chǎng)所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、我國(guó)人防工事空氣中細(xì)菌衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)制定。 車間空氣質(zhì)量達(dá)到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB18883-2002要求,經(jīng)處理后,廢氣排放達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996規(guī)定的最高允許排放濃度[6]。 本設(shè)計(jì)采用的工藝流程見圖3-1: 廢氣 圖3-1 工藝流程圖 3.2.2流程說明步驟一:水吸收 有機(jī)廢氣進(jìn)入水噴淋塔,吸收大部分的油脂,剩余廢氣通過除沫器除沫之后,進(jìn)入吸附床凈化。 步驟二:活性碳吸附 廢氣進(jìn)入吸附床,有機(jī)物被活性炭吸附凈化后,由風(fēng)機(jī)引出達(dá)標(biāo)排放。活性碳采用抽屜式填裝,便于快捷更換活性碳。 步

27、驟三:脫附 當(dāng)活性炭吸附有機(jī)物達(dá)到一定的飽和度后,停止吸入有機(jī)廢氣。將飽和活性碳送入熱空氣進(jìn)行脫附,將有機(jī)物自活性炭中脫出,脫附出的有機(jī)物通過燃燒爐直接燃燒;脫附工作完成后,再冷卻至常溫,活性炭恢復(fù)吸附活性,備下次吸附使用。 設(shè)氣體緩沖罐使尾氣均勻進(jìn)入纖維活性炭吸附床。設(shè)兩臺(tái)吸附床,一臺(tái)處于降溫吸附過程,另一臺(tái)處于加熱脫附過程中,兩臺(tái)吸附床通過電動(dòng)閥門自動(dòng)轉(zhuǎn)換作用。吸附過程啟動(dòng)設(shè)于固定炭層間的冷卻器,以吸收吸附熱、降低床層溫度,尾氣經(jīng)吸附后,凈化氣體由排氣風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排放。脫附過程,開啟固定炭層間的加熱器及循環(huán)風(fēng)機(jī),使系統(tǒng)全面加熱,隨著活性炭溫度提高,VOC逐漸解析出來,循環(huán)氣

28、體中VOC 濃度也不斷提高。吸附床排出的氣體先經(jīng)預(yù)冷卻器降溫,再經(jīng)冷凝器使VOC 冷凝回收下來,之后氣體經(jīng)加熱器升溫回到吸附床加熱解析活性炭,脫附過程不引入新風(fēng),脫附濃縮比較高[7]。 3.2.3 工藝要點(diǎn) 1)吸附、脫附性能參數(shù)確定 目前活性炭產(chǎn)品中,以纖維活性炭性能最佳,蜂窩活性炭次之,而顆?；钚蕴吭俅巍１竟に嚥捎美w維活性炭為吸附劑,由于吸附劑的吸附-脫附性能是確定本工藝的關(guān)鍵因素,而廠家提供的有關(guān)參數(shù)存在不詳、失實(shí)問題。因此針對(duì)類似工況作纖維活性炭性能的實(shí)驗(yàn)室研究,結(jié)果見圖[7]。 2吸附床設(shè)計(jì) 為獲得理想的吸附和脫附效率,要求吸附床升溫、降溫速度快,

29、床內(nèi)空氣、N2 殘余量小,脫附循環(huán)氣體VOC 濃度提升快。吸附床設(shè)多層吸附層,層與層之間設(shè)有冷卻器及加熱器,采用翼式板式金屬換熱器換熱效率較高,可以迅速地升溫或降溫;換熱器特制為模塊狀,體積小、重量輕,活性炭設(shè)篩網(wǎng)托架,金屬耗量少,安裝緊揍,吸附床內(nèi)部剩余空間小,使脫附時(shí)VOC 濃度很快提升[7]。 3冷凝效率 為達(dá)到較高的冷凝回收率,除提高脫附氣體VOC濃度即提升濃縮比 外,應(yīng)選取較低的冷凝溫度,以降低VOC 飽和蒸汽分壓,提高回收率。本工藝控制冷凝溫度為- 5℃,甲苯回收率≥90 % ,THF 回收率≥85 %。為減少冷凍水用量、降低運(yùn)行成本,設(shè)兩級(jí)冷卻、冷凝,先用循環(huán)冷卻

30、水使脫附氣體冷卻至40 ℃以下, 再用- 5~ -10℃的冷凍水使氣體降溫至- 5 ℃,大部分VOC 得以冷凝回收[7]。 3.2.4 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 1廢氣的總處理量 設(shè)計(jì)廢氣處理能力為5000 m3/h 2管道設(shè)計(jì) 系統(tǒng)內(nèi)氣體的平均溫度為20℃,管道的粗糙度K0.15mm,氣體含塵濃度為10g/m3。 3)壓力損失 壓力損失為981pa,集氣罩局部壓力損失系數(shù)為10.12,20.19。 4)風(fēng)機(jī) 排風(fēng)量Qv18877m3/h,P02030.9 pa,電機(jī)功率 Ne15kW。 5相關(guān)數(shù)值說明 吸附裝置臺(tái)數(shù)2 臺(tái)

31、 型號(hào)CFG-X250 尺寸(長(zhǎng)×高×寬)? 3000×2500×3400mm 吸附層數(shù)1層 吸附層厚600 mm 空層過氣面積7.5 m2 車間廢氣抽排系統(tǒng)四組 風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)9 臺(tái) 風(fēng)機(jī)型號(hào)4-72No:10C 電動(dòng)機(jī)型號(hào):Y132M-4 由于工藝蠟燭生產(chǎn)中所產(chǎn)生的氣體是含香料的無組織廢氣,考慮到整個(gè)蠟燭生產(chǎn)廠的規(guī)?，F(xiàn)先設(shè)計(jì)的總廢氣量是5000 m3/h[8]。 1)吸附劑的選擇 ℃,微溶于水?？蛇x用活性炭做吸附劑進(jìn)行吸附,采用水蒸氣置換脫附,脫附氣冷凝后沉降分離回收四氯化碳。根據(jù)市場(chǎng)供應(yīng)情況

32、,選用粒狀活性炭作吸附劑,其直徑為3mm,堆積密度300~600kg/m3,孔隙率0.33~0.43[9]。 2)吸附器參數(shù)設(shè)計(jì) 選定在常溫下進(jìn)行吸附,維持進(jìn)入吸附床的氣體在20℃以下,壓力為1.013105pa。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取空床流速為20m/min[9]。 將穿透點(diǎn)濃度定為50mg/m3。以含四氯化碳5g/m3的氣流在上述條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn),測(cè)定不同床層高度下的穿透時(shí)間,得以以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表3-1 不同床層高度下的穿透時(shí)間 穿透時(shí)間 109 231 310 462 550 651 根據(jù)實(shí)驗(yàn)上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得到的直線的斜率是K,截距是0

33、得 根據(jù)該廠生產(chǎn)情況,考慮每周脫附一次,床層每周吸附6天,每天按8h計(jì),累計(jì)吸附時(shí)間為48h。床層高度應(yīng)為: 取L1.4m。 采用立式圓柱床進(jìn)行吸附,其直徑為: 取D2m 所需吸附劑質(zhì)量: 考慮裝填損失,取損失率為10%,則每次新裝填吸附劑時(shí)需準(zhǔn)備活性碳550~730kg。 計(jì)算氣體流過床層的壓力損失:已知L1.4m,孔隙率0.33~0.43,取平均值為0.38,Dp0.003m;20℃××10-5pa.s。則實(shí)際空床氣速為: 即壓力損失為3441Pa。 (1)摩擦壓力損失 根據(jù)流體力學(xué)的原理,氣體流經(jīng)斷面不變的直管時(shí),摩

34、擦壓力損失可按照下式計(jì)算[10] 據(jù)qV5000m3/h,v16m/s,查“計(jì)算表”得d1320mm,λ/d0.0562,實(shí)際流速v117.1m/s,動(dòng)壓為182Pa。 則摩擦壓力損失為 管段①: 各管件局部壓力損失系數(shù)(查手冊(cè))為: 集氣罩1: 管段③:根據(jù)Qv.38070m3/h,v16m/s,查“計(jì)算表”得d3420mm, λ/d0.0403,實(shí)際流速V316.2m/s,動(dòng)壓為161.5pa。 則摩擦壓力損失為10 局部壓力損失為合流三通對(duì)應(yīng)總管動(dòng)壓的壓力損失,其局部壓力損失系數(shù) 則局部壓力損失: 管段②:氣體流量同管段③,即qv,4qv,38070m3/

35、h,選擇管徑d4420mm, λ/d0.0403,實(shí)際流速V316.2m/s,動(dòng)壓為161.5pa。 則摩擦壓力損失: 該管段有90°彎頭(R/d1.5)兩個(gè),由手冊(cè)查的 則局部壓力損失: 2除塵系統(tǒng)總壓力損失: ③ ② ① 圖3-3 廢氣處理系統(tǒng)管道布置 ①選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量:qv,0qv1+k15000× ②選擇通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓:ΔP0Δ× 根據(jù)上述風(fēng)量和風(fēng)壓,在通風(fēng)機(jī)樣本上選擇4-72No:10C通風(fēng)機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)n1250r/min時(shí),qv8906m3/h時(shí),p2060pa,配套電動(dòng)機(jī)為15kw,基本滿足要求[11]。

36、廢氣處理廠包括生產(chǎn)性的處理構(gòu)筑物、吸附床、冷凝器、預(yù)冷卻器、鼓風(fēng)機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室等建筑物,以及輔助性的修理間、倉庫、辦公室、值班室等。在廠區(qū)內(nèi)還有道路系統(tǒng)、室內(nèi)外照明系統(tǒng)和美化的綠化設(shè)施,根據(jù)流程、地質(zhì)條件,進(jìn)行平面布置。 根據(jù)處理廠的規(guī)模大小,采用1:1000的比例尺的地形圖繪制總平面圖。管道布置單獨(dú)繪制。 處理站構(gòu)(建)筑物的布置應(yīng)緊湊,節(jié)約用地和便于管理。 ⑴回收槽的選擇應(yīng)考慮減少占地,利于構(gòu)(建)筑物之間的協(xié)調(diào);構(gòu)(建)筑物單體數(shù)量除按計(jì)算要求確定外,亦應(yīng)有利于相互間的協(xié)調(diào)和總圖的協(xié)調(diào); ⑵構(gòu)(建)筑物的布置除按工藝流程和廢氣進(jìn)出方向布置外,還應(yīng)考慮與外界交通

37、,氣象,人居環(huán)境和發(fā)展規(guī)劃的協(xié)調(diào),做好功能劃分和局部利用。 ⑶經(jīng)常有人工作、活動(dòng)的構(gòu)筑物,如綜合樓等,應(yīng)盡量布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向一方。 ⑷吸附床在處理廠區(qū)內(nèi)妥善布置有利于安全和管理。 ⑸構(gòu)(建)筑物之間的間距應(yīng)按交通,管道敷設(shè),基礎(chǔ)施工和運(yùn)行管理需要考慮。一般采用5-10m。 ⑹做好建筑,道路,綠地與工藝構(gòu)筑物的協(xié)調(diào),做到即使生產(chǎn)運(yùn)行安全方便,又使站區(qū)環(huán)境美觀,向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。 ⑺變電所應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近,如鼓風(fēng)機(jī)房、電機(jī)房等。高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)。 ⑻廢氣處理站的輔助構(gòu)筑物可根據(jù)需要設(shè)置,但應(yīng)盡量集中,以便于管理。只有

38、當(dāng)廢氣處理站規(guī)模較大,或遠(yuǎn)離廠區(qū)時(shí),則需配置應(yīng)有的生活設(shè)施,而當(dāng)廢氣處理站在廠區(qū)或距離較近時(shí),應(yīng)盡量減少輔助構(gòu)筑物。 ⑼各處理構(gòu)筑物的連接關(guān)系應(yīng)自成體系,保證其獨(dú)立運(yùn)行,在某個(gè)構(gòu)筑物因故停止運(yùn)行時(shí),不致于影響其他構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。 ⑽在布置總圖的時(shí)候,應(yīng)考慮安裝充分的綠化地帶。 3.4.2 附屬建筑物及其尺寸 蠟燭生產(chǎn)廠的附屬建筑物有辦公室、化驗(yàn)室、員工宿舍、倉庫、機(jī)修車間、值班室、警衛(wèi)室等房屋。其規(guī)模和取舍按蠟燭生產(chǎn)廠的規(guī)模和需要而定。 附屬建筑物根據(jù)平面布置原則進(jìn)行布置,充分展現(xiàn)站區(qū)的美觀。 其尺寸如下表附屬建筑物及其尺寸。 表3-2 附屬建筑物及其尺寸

39、項(xiàng)目 面 積m2 項(xiàng)目 面 積m2 機(jī)修間 10×5 活動(dòng)中心 20×12 配電間 10×5 傳達(dá)室 6×4 倉庫 20×12 冷凝池 5×6 綜合辦公樓 37×24 鼓風(fēng)機(jī)房 15×10 車庫 490 吸附床 3× 1吸附設(shè)備 吸附設(shè)備按照吸附劑在吸附器中的工作狀態(tài)可分為固定床吸附器、移動(dòng)床吸附器及流化床吸附器。劃分吸附器類型主要依據(jù)是氣體通過吸附器的速度,即穿床速度。當(dāng)氣體穿床速度低于吸附劑的懸浮速度時(shí),吸附劑顆粒處于基本靜止?fàn)顟B(tài),則吸附器屬于固定床;當(dāng)氣體穿床速度大致等于吸附劑顆粒的懸浮速度時(shí),吸附劑顆粒處于上下沸騰狀態(tài),并在一定的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng),則吸附器屬于流化床

40、;當(dāng)氣體穿床速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過懸浮速度時(shí),吸附劑顆粒被氣流輸送出吸附器,則吸附器屬于移動(dòng)床[12]。 本工藝吸附床設(shè)計(jì)兩個(gè)尺寸是10×15m2 2管道系統(tǒng)布置及部件 管道系統(tǒng)布置主要包括系統(tǒng)的劃分、管網(wǎng)配置和管道布置等內(nèi)容。 1系統(tǒng)劃分:系統(tǒng)劃分應(yīng)充分考慮管道輸送氣體(粉塵)的性質(zhì)、操作制度、相互距離、回收處理等因素,以確保管道系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。符合以下條件可以合為一個(gè)管道系統(tǒng): ①污染物性質(zhì)相同,生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),便于污染物統(tǒng)一集中回收處理的場(chǎng)合。 ②污染物性質(zhì)不同,生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),但允許不同污染物混合或污染物無回收價(jià)值的場(chǎng)合。 ③盡可能將同

41、一生產(chǎn)工序中同時(shí)操作的污染設(shè)備排風(fēng)點(diǎn)合為一個(gè)系統(tǒng)。 2管網(wǎng)配置:管網(wǎng)配置的一個(gè)重要的問題就是實(shí)現(xiàn)各支管間的壓力平衡,以保證各吸氣點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)控制污染物擴(kuò)散的效果。為保證多分支管系統(tǒng)管網(wǎng)中各支管間壓力平衡,常用干管配管方式、個(gè)別配管方式、環(huán)狀配管方式。 3管道布置:管道布置應(yīng)從系統(tǒng)總體布局出發(fā),既要考慮系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性,又要與總圖、工藝、土建等有關(guān)專業(yè)密切配合,統(tǒng)一規(guī)劃,力求 簡(jiǎn)單、緊湊,縮短管線,減少占地和空間,節(jié)省投資,不影響工藝操作、調(diào)節(jié)和維修。 3冷凝器 兩種最通用的冷凝方法是表面冷凝和接觸冷凝。表面冷凝常用的設(shè)備是殼管式熱交換器。典型情況下,

42、冷凝劑通過管子流動(dòng),而蒸汽在管子外殼冷凝,被冷凝的蒸汽在冷卻管上形成液層后被排到收集槽進(jìn)行貯存或處理。有接觸冷凝和表面冷凝。這里設(shè)計(jì)的冷凝池尺寸是10×10m2 [13] 4其他附屬構(gòu)筑物 ⑴綜合樓 廢水處理站綜合樓綜合了辦公室、化驗(yàn)室、生產(chǎn)管理室、中央控制室等。采用37×24?。 ⑵配電間、機(jī)修間 配電間和機(jī)修間采用10×5?。 ⑶倉庫 倉庫采用10×6?。 ⑷活動(dòng)中心 活動(dòng)中心采用20×12?。 ⑸車庫 車庫采用490?。 3.5.1 投資估算 1)投資估算表 表3-3工程投資預(yù)算一覽表

43、 序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 單價(jià)(萬元) 總價(jià)(萬元) 6 電控 套 7 排氣筒Φ× 8 排氣筒 Φ× 9 排氣筒Φ× 2)土建 機(jī)電間,配電間,辦公室,車庫,傳達(dá)室等附屬構(gòu)筑物需廠方自理,總計(jì)316.89萬元。 3)廢氣處理技術(shù)服務(wù)費(fèi) (1)設(shè)計(jì)費(fèi)? 5.9 萬元 (2)調(diào)試費(fèi)? 0.5 萬元 (3)小計(jì) 6.4 萬元 4)稅金 (1+2+3)× 5)工程總投資 (1+2+3+4)480.63萬元 6)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電耗 序號(hào) 主要?jiǎng)恿?/p>

44、設(shè)備名稱 裝機(jī)容量kw 使用容量kw 使用時(shí)間h/d 電?耗kwh/d 1 離心通風(fēng)機(jī) 55 55 6 330 2 離心通風(fēng)機(jī) 225 2251350 3 離心通風(fēng)機(jī) 90 90540 4 有機(jī)廢氣凈化器 20 20120 5 合計(jì) 390 390 6 2340 7)人員編制 廢氣處理設(shè)施連續(xù)運(yùn)作,操作管理簡(jiǎn)單,不需要專門的操作人員,將其操作規(guī)程列入生產(chǎn)車間操作程序,由員工兼職看管即可[14]。 一、運(yùn)行費(fèi)用表 序號(hào) 名稱 單價(jià) 計(jì)算方法 費(fèi)用 1 電費(fèi) 0.70元/度 2340度/天×0.7元/度 1638元/天 2 人工費(fèi) 30元/人 30元/人?天×

45、 總計(jì) 1698元/天 1、主設(shè)備(風(fēng)機(jī)、廢氣凈化器)一年內(nèi)保修,保修期外收取成本費(fèi); 2、本方案只作參考,設(shè)計(jì)參數(shù)如有更改,方案應(yīng)作相應(yīng)更改; 3、為了保證系統(tǒng)的正常使用,請(qǐng)保持日常的維護(hù); 4、因該工程的特殊性,需做好系統(tǒng)的防火和雷電等安全工作; 5、本案不包括廢氣處理工藝和設(shè)備配置; 6、本案廢氣處理設(shè)備的處理量,只保證生產(chǎn)設(shè)備正常使用所排放的廢氣量,超量排放不在設(shè)計(jì)范圍[15]。 4 結(jié)論 對(duì)于含香料的無組織廢氣的凈化處理,無論是廣泛采用的傳統(tǒng)處理方法,還是新開發(fā)的處理技術(shù),由于其適用范圍、去除性能、投資運(yùn)行費(fèi)用等多方面因素,皆

46、制約了單元處理技術(shù)的應(yīng)用[16]。處理像蠟燭生產(chǎn)廠中排放的無組織廢氣途中采取的是噴淋-吸附-脫附-冷凝處理工藝達(dá)到提高去除效率,降低投資運(yùn)行費(fèi)用,減少二次污染的目的。使處理的結(jié)果車間空氣質(zhì)量達(dá)到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB18883-2002要求,經(jīng)處理后,廢氣排放達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996規(guī)定的最高允許排放濃度。設(shè)氣體緩沖罐使尾氣均勻進(jìn)入纖維活性炭吸附床。設(shè)兩臺(tái)吸附床,一臺(tái)處于降溫吸附過程,另一臺(tái)處于加熱脫附過程中,兩臺(tái)吸附床通過電動(dòng)閥門自動(dòng)轉(zhuǎn)換作用[17]。吸附過程啟動(dòng)設(shè)于固定炭層間的冷卻器,以吸收吸附熱、降低床層溫度,尾氣經(jīng)吸附后,凈化氣體由排氣風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排放。

47、脫附過程,開啟固定炭層間的加熱器及循環(huán)風(fēng)機(jī),使系統(tǒng)全面加熱,隨著活性炭溫度提高,VOC逐漸解析出來,循環(huán)氣體中VOC 濃度也不斷提高。吸附床排出的氣體先經(jīng)預(yù)冷卻器降溫,再經(jīng)冷凝器使VOC 冷凝回收下來,之后氣體經(jīng)加熱器升溫回到吸附床加熱解析活性炭,脫附過程不引入新風(fēng),脫附濃縮比較高。蠟燭生產(chǎn)中排放的廢氣中含有一部分的揮發(fā)性的有機(jī)氣體[18],所以在本次設(shè)計(jì)中主要以去除工藝生產(chǎn)中排放的尾氣和車間內(nèi)的廢氣為主,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)和大氣污染環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。噴淋-吸附-脫附-冷凝處理,工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本相對(duì)較低,所以將之設(shè)計(jì)運(yùn)用到廢氣處理中[19]。 參考文獻(xiàn) [1] 李春瑛.大氣污染及計(jì)量對(duì)大氣污染治

48、理所起的作用[J].中國(guó)計(jì)量,20102:33-34. [2] 楊旭.工業(yè)廢氣無組織排放污染的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法[J],2000.320:30-38 [3]曹磊. 化工企業(yè)無組織排放廢氣的危害與防治[J].污染防治技術(shù),2006.19(5)50-59. [4]依成武,劉洋,馬麗等.有機(jī)廢氣的危害及治理技術(shù)安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)[J].2009.371 351-352 [5]汪涵,郭桂悅,周玉瑩等.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2009,2810:1833-1841[6]?馬紅榮,工業(yè)生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)廢氣的排放和處理[J].工藝與裝備,2005:57-71[7]陳定盛,岑超平,方平等.

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52、234 44-47. 文獻(xiàn)綜述 生產(chǎn)工藝無組織廢氣處理技術(shù)綜述 當(dāng)前,我國(guó)大氣污染狀況十分嚴(yán)重,主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征。城市大氣環(huán)境中總懸浮顆粒物濃度普遍超標(biāo);二氧化硫污染保持在較高水平;機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放總量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趨勢(shì)【1】;“十一五”以來,長(zhǎng)江三角地區(qū)的大氣污染由煤煙型轉(zhuǎn)換成復(fù)合型污染,其中工業(yè)企業(yè)的無組織廢氣的排放未得到有效控制,是造成環(huán)境空氣質(zhì)量不斷惡化的原因之一,無組織廢氣主要來源于化工生產(chǎn)中常有蒸餾冷凝、離心、結(jié)晶、烘干等工序,都有可能發(fā)生有機(jī)物和溶劑揮發(fā)產(chǎn)生無組織廢氣的情況,特別是在離心、烘干等工序,一般排放濃度較高,這方面的無組織廢氣排放

53、量與工藝方法和設(shè)備形狀有很大關(guān)系。無組織廢氣排放的特點(diǎn)是污染源分散,排放高度低,排放量不大,污染物沒經(jīng)充分?jǐn)U散稀釋就進(jìn)入地面呼吸帶。但不大的排放量,也會(huì)在排放點(diǎn)附近形成高出標(biāo)準(zhǔn)允許排放的污染區(qū),故無組織排放引起的污染問題越來越嚴(yán)重。因此應(yīng)重視無組織廢氣監(jiān)測(cè)【2】。近年來,雖然我國(guó)大氣污染防治工作取得了很大的成效,但由于各種原因,我國(guó)大氣環(huán)境面臨的形勢(shì)仍然非常嚴(yán)峻。大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源,大氣環(huán)境資源的破壞是一種不可逆的過程,恢復(fù)良好的大氣環(huán)境質(zhì)量要比采取措施從根本上防治大氣污染付出更多的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。為了保護(hù)我們周圍的大氣環(huán)境不被破壞,為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏,采用合理有效的處理

54、工藝對(duì)對(duì)無組織廢氣進(jìn)行處理對(duì)環(huán)保工作有很大的意義【3】。 二、主題部分 工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢氣成分復(fù)雜,容量比較大,因此對(duì)人類的健康和社會(huì)的發(fā)展帶來影響,一般處理這些廢氣主要方法有吸收法、吸附法、催化氧化、燃燒法、及生物法等【4】。而來自于貯罐區(qū),生產(chǎn)車間,污水處理設(shè)施和廢渣堆放場(chǎng)以及人為造成的污染的一些無組織廢氣處理方法不能單一使用吸收法、吸附法、催化氧化、燃燒法、及生物法,而是根據(jù)無組織氣體的組成,假如廢氣的組成比較單一,那可以由吸附、催化氧化、燃燒、吸收等工藝單元中選擇其一作為處理方法即可。但是,許多廢氣中含有一種以上污染物,且污染物性質(zhì)復(fù)雜、濃度高、處理要求嚴(yán),此時(shí),采用兩種處理

55、方法相結(jié)合的方法來處理,由于含香料的無組織氣體由于含有大量的酯類、醚類、醛類等有機(jī)工業(yè)廢氣,因此采用的方法必須根據(jù)不同區(qū)的廢氣類型采取相應(yīng)的措施,一般含香料的無組織廢氣有裝置區(qū),罐區(qū),污水處理裝置的無組織廢氣,對(duì)于裝置區(qū)的無組織廢氣再其投料方式,物料轉(zhuǎn)移方式,設(shè)備要求及自動(dòng)控制方面采取相應(yīng)的措施;對(duì)于罐區(qū)的無組織廢氣在運(yùn)輸方面,管道內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)鉃榱吮苊夤迌?nèi)液體位升降所產(chǎn)生的廢氣排放;對(duì)于污水處理裝置的無組織廢氣通過生物處理系統(tǒng)處理,高空排放【5】。 1.1吸收法 吸收法是利用液體吸收液從氣流中吸收氣態(tài)VOCs的一種方法,常用于處理高濕度VOCs氣流50%。該法的處理濃度范圍為500ppm

56、-800ppm,效率高達(dá)95%-98%,但投資較大、設(shè)計(jì)困難、應(yīng)用較少,其常用方式有填料塔和噴淋塔兩種。常用的吸收劑有柴油、煤油、664消泡劑、碳酸丙烯醛等。該法對(duì)處理大風(fēng)量、常溫、低溫、低濃度含苯VOCs比較有效并且費(fèi)用低。用柴油或碳酸丙烯醛作吸收劑處理噴漆尾氣,用7-8塊塔板數(shù),即可達(dá)90%左右的吸收率,用20℃的水蒸氣對(duì)柴油進(jìn)行解吸,解吸率達(dá)85%。由于柴油本身易燃,且價(jià)格日益上漲。近年來,以水一柴油作為苯系物吸收液,對(duì)吸收劑的組成、數(shù)值、表面活性劑的選擇和用量、吸收容量進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn),獲得苯系物吸收率為80%左右的結(jié)果。常用吸收劑對(duì)苯系物的吸收過程的傳質(zhì)阻力主要在氣膜和液膜內(nèi),其凈化效

57、果取決于氣、液兩相接觸頻率和面積,因此反應(yīng)器的優(yōu)化也是該技術(shù)研究的一個(gè)方向[6]。 吸附法是利用吸附劑孔狀結(jié)構(gòu)的巨大表面積對(duì)VOCs進(jìn)行吸附的一種方法。它適宜處理成分單一、氣流穩(wěn)定、濃度為300ppm一800ppm的有機(jī)廢氣,主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳?xì)浠衔?、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和醛?常用活性炭和大孔樹脂作為吸附劑,是應(yīng)用較為廣泛的一種VOCs控制方法。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、處理量的范圍較大,應(yīng)用靈活,特別是活性炭吸附更是被廣泛應(yīng)用。但活性炭性能受水分含量的影響較大,被處理的VOCs氣體濕度應(yīng)在60%以下。同時(shí),活性炭在達(dá)到飽和后需要進(jìn)行再生,廢炭的產(chǎn)生也可能出現(xiàn)二次

58、污染問題。對(duì)吸附法的研究,主要集中在吸附劑方面。以前側(cè)重于如何再生活性炭,以提高廢舊活性炭的吸附能力,延長(zhǎng)使用壽命,因此產(chǎn)生了諸如蒸汽再生、熱空氣再生、氮?dú)庠偕榷喾N方法[6]。 燃燒法就是利用高溫氧化將VOCs轉(zhuǎn)化為co2和H2o的一種方法。VOCs氣體進(jìn)入燃燒室后,在足夠高溫度、過量空氣、湍流的條件下完全燃燒,處理效率可達(dá)到95%。該方法原理簡(jiǎn)單,徹底破壞VOCs,同時(shí)可回收熱能,是目前使用最普遍和最廣泛的一種方法。據(jù)悉,在歐洲的燃燒設(shè)備占VOCs控制設(shè)各市場(chǎng)總份額的43%。但是該方法要求特定的運(yùn)行條件,燃燒溫度需達(dá)到70-1200℃,而在此溫度條件下空氣中的氮易被轉(zhuǎn)化為NOx,形成二次污染物,同時(shí)燃燒也會(huì)產(chǎn)生一些有毒成分,需要作進(jìn)一步的處理【7】。