有机废气处理处理项目
12000风量
方 案 设 计
XXX公司
2019.5
目录
目录................................................................................................................................ 1 第一部分概述................................................................................................................ 2 一、概况........................................................................................................................ 2 二、基本参数................................................................................................................ 2 三、设计标准要求........................................................................................................ 2 四、设计范围................................................................................................................ 3 五、设计原则................................................................................................................ 3 第二部分有机废气处理方法及其设备原理说明........................................................ 3 一、有机废气的处理方法的确定................................................................................ 3 二、有机废气处理装置原理........................................................................................ 5 三、DMSE12有机废气处理装置组成及其特点 ....................................................... 6 1、有机废气处理装置组成.......................................................................................... 6 2、特点.......................................................................................................................... 6 第三部分方案设计参数说明........................................................................................ 7 一．选用设备型号及参数说明.................................................................................... 7 1、设备的选型.............................................................................................................. 7 2、有机废气处理装置示意图...................................................................................... 7 3、有机废气处理装置主要技术参数.......................................................................... 8 4、主要技术性能指标................................................................................................ 11 二、控制系统.............................................................................................................. 11 第四部分工程预算...................................................................................................... 11
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第一部分概述
一、概况
根据甲方提供的资料：喷房有机废气排气需要使用的活性炭有机废气处理装置。这些有机废气体对环境危害很大。对人体的危害是多方面的，主要表现为引起人体中毒，严重甚至时会引起死亡。所以在喷房去除废气是一项重要的安全和环保工程措施。
现受甲方委托，我方对甲方在生产过程中产生的废气进行净化有机废气处理处理，具体设计说明如下：
二、基本参数
1、排风设备数据：
1）型号：DMSE12功率5.5KW，处理风量：12100m3/h。 2）处理气体种类： 喷房废气排放VOC气体
3、需要处理的气体浓度：VOC总浓度150mg/m3。
4、工作时间：预计工作528小时（每天4小时每月22天6个月）。 5、滤料填装和更换时减少发尘，保护工作环境。
三、设计标准要求
1、经本活性炭有机废气处理装置处理后，排空气体品质满足GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》
2、《三废处理工程技术手册》； 3、有关甲方提供的设计资料。
四、设计范围
活性炭有机废气处理装置、防爆风机和风机与高空排气桶的连接的部分。
五、设计原则
1、严格执行国家有关环境保护的各项措施，确保各项废气指标能够达到国家排放标准；
2、采取成熟、安全、可靠的工艺和设备，确保设备运行稳定；
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3、整个设施布局合理，流程简单，尽量控制工程成本，以最少的投资实现最大的环境效益；
4、减少二次污染的产生。
第二部分有机废气处理方法及其设备原理说明
一、有机废气的处理方法的确定
目前对于气态有机物污染物种类繁多，采用的治理的方法也有多种，常用的主要有：燃烧法、催化燃烧法、吸收法、吸附法、冷凝法等。对于以上各种方法的适用范围以及特点叙述如下：
净化方法 方法要点 将废气中的有机物作为燃料燃烧法 烧掉或将其在高温下进行分解温度范围为600-1100℃ 在氧化催化剂的作用下，氧化高浓度，连续催化燃烧法 成无害物质，温度范围排气且稳定 200-400℃ 小、但催化剂价格高 净化效率高、经济；但活性吸附法 吸收剂进行物理吸附，常温 中低浓度 炭吸附吸附容量有一定限制，对小分子气体较难吸附。 含颗粒物的吸收法 物理吸收，常温 废气 采用低温，使有机组分冷却至冷凝法 露点下，液化回收 高浓度 简单，但经济上不合算 收剂再生处理不便 要求组分单纯、设备和操作吸收剂本身性质不理想、吸可燃组分浓度和热值限制较为无火焰燃烧，温度要求低、中高浓度 分解温度高、不够安全 适用范围 优缺点 这些方法在应用中各有特点和利弊，需要根据污染程度、使用环境与条件来权衡。根据贵方排放的废气特点为大风量，有机废气在有排放条件下动态平衡时为中低浓度，考虑到方法的可行性、运行费用、设备投资费用，我们认为上述方法除活性炭吸附法外其它都不能经济有效的直接分解这些有害气体，而普通活性炭对一些小分子难吸附物质的脱除效果是很差的，为提高处理分解有害气体的效果，必须依赖活性炭里加载的针对上述气体的活性物质来达到吸附分解的作用。
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这就是我们公司自行开发的浸渍蜂窝炭，浸渍蜂窝炭是传统活性炭的改性，既保留了传统活性炭对一些大分子气体有很强的吸附特性，又改善了活性炭对相对分子量较小、并有极性的化合物气体的吸附效果。同时对吸附的有机废气体进行分解，转化成无毒产物，随气流排出，不产生二次污染。浸渍蜂窝炭是一种适应性强处理效果极佳的新型环保材料。结合我司在此类工程方面的经验,确定使用浸渍蜂窝炭常温催化分解进行处理。最简单有机废气处理工艺流程如下：
有机废气→浸渍蜂窝炭常温催化分解→系统风机→达标排放
目前上海本的浸渍蜂窝炭常温催化分解进行处理常用两种形式过滤，一种是颗粒炭形式，另一种是蜂窝炭形式，以适应各种需求。颗粒炭相对的堆积密度较大，相同体积的填装量较大，适合浓度较高的场合使用。缺点是阻力大、硬度略低，填装和更换时现场会有起粉和扬尘，填装工作环境较差但使用效果不影响。浸渍蜂窝炭特点是阻力小，硬度高更换填装时不易起粉，填装工作环境较好，因体密度比颗粒炭要小，相同重量下填装体积比颗粒炭略大。
上海本蜂窝炭的气动原理如下：
根据流通力学原理，在管道内流动的气体会有层流（Laminar flow）和湍流（Turbulent flow）等的流动形态，如下图：
层流：流体质点作有规则的运动，在运动过程中质点之间互不混杂，互不干扰 。（流速慢）如国庆大阅兵整齐通过。
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湍流（又称紊流）：流体质点作无规则的运动，除延流动方向的主要流动外，还有附加的横向运动，导致运动过程中质点间的混杂。（流速快）如自由市场。
蜂窝炭如果在过滤污染物气体时网孔内气流是层流形态，孔壁和被去除的污染物之间的接触效率可以非常低，除效率会非常低的。孔内如果是湍流形态，这样可以提高气体过滤效率，这是因为湍流引起气流的广泛连续无规则混合。更多的气体分子与通道的壁接触，更有效的提高气体去除结果。根据流体力学原理，要发生湍流和气流速度、空气的粘度，管壁的粗糙度有关。我们通过改变管壁形状结构，在特定的流速范围内确保过滤时过滤污染物气体发生湍流，保证最佳的过滤效果。
因此采用浸渍蜂窝炭能够满足客户提出的现场更换要求。
二、有机废气处理装置的原理
活性炭是含炭物质经过高温制备的多孔性产物，具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，可用作吸附剂、催化剂和催化剂载体。活性炭在催化分解有害物质的过程中不仅仅只起到载体作用，因为它的孔隙结构特性的多样化及孔分布的特殊性，比表面积和化学性质均会对催化剂的活性、选择性和使用寿命产生重大影响，所以作为载体，它有其它多孔材料不能取代的优势和地位。
浸渍蜂窝炭常温催化分解法就是将孔隙结构极其发达的活性炭作为吸附剂、催化剂及催化剂载体，化学浸渍针对性的活性组分，在常温常压条件下通过物理吸附、化学催化、催化水解并存的方式对多种有害物质进行净化、分离、回收和催化，以达到对不同分子大小、不同沸点、不同性质的有毒有害物质的彻底吸附和催化分解。
该方法运行工艺简单，净化效率高，无二次污染产生，滤除效果的保证只需定期更换滤料即可。
具体工艺流程图如下：
含尘有机废气→浸渍蜂窝炭吸附→催化分解→G4粉尘过滤→防爆风机→
达标排放
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三、DMSE12有机废气处理装置组成及其特点 1、有机废气处理装置组成：
因在装置的前端有用户安装的过滤设备，其中的已经过滤器除掉了排放废气气体中大部分粉尘颗粒，不至于会有粉尘堵塞活性炭发达的空隙影响浸渍活性炭的处理效果并有压差表，所以废气直接进入浸渍蜂窝炭过滤段，滤料型号为M9000C，浸渍蜂窝炭过滤段后有G4过滤，保证排风颗粒物达标，G4过滤器设有压差表，提示是否需要更换，后面设置一个防爆风机，后置的风机设计有助于延长风机的使用寿命，因为有机废气体被处理后消除了对风机的腐蚀作用。经处理后排放的气体能够达到GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》
2、特点：
有机废气处理装置箱体采用高强度碳钢框架材料表面喷粉防腐制作，耐腐蚀性强。整体结构采用本自有框架技术，漏风率可达1%，实用可靠性高。防爆离心风机叶轮为多叶翼后倾叶轮，具有高压、高效、噪声低、风量大、运行平稳、质量稳定、经久耐用等特点。防爆电机通过皮带与风机轴的联动。
上海本机电有限公司有机废气处理装置主要特点：
1） .高效除有机废气：有机废气处理装置能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种有机废气味，有机废气处理去除效率最高可达99%以上。
2）.运行时无需添加任何物质：有机废气处理装置只需要设置相应的排风管道使有机废气体通过本装置进行有机废气处理分解，无需添加任何物质参与化学反应。
3）.适应性强：有机废气处理装置可适应高浓度，大气量，不同有机废气体物质的有机废气处理净化处理，运行稳定可靠。
4）.运行管理方便成本低：有机废气处理装置无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，费用低。
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第三部分方案设计参数说明
一、选用设备型号及参数说明 1、设备的选型
根据系统风量，设计一套独立的有机废气处理净化系统。设计采用4套处理能力为12100m3/h的有机废气处理装置，系统采用浸渍蜂窝炭吸附。有机废气处理装置的型号为DMSE12型。
2、有机废气处理装置示意图
图一：DMSE12型有机废气处理净化装置图
滤料抽取侧滤料抽取侧过滤器抽取侧风机检修侧机组检修侧
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3、有机废气处理装置主要技术参数
1) 有机废气处理装置参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 参数 机组尺寸（长×宽×高） 处理风量 数量 工作阻力 介质温度 介质VOC 浸渍蜂窝炭滤料规格 浸渍蜂窝炭填充量(单台套) 空塔气速 过滤截面积 装置总重 材料 单位 mm m3/h 套 Pa ℃ Mg/m3 Kg m/s m2 Kg 参数值 3750X2800X2800 12100 4 250 20 150 炭层6层，炭层总厚度1200mm 2850 0.1 29 5350+403（过滤装置+风机） 碳钢框架表面喷涂 10 11 12 2)填料技术参数（材质：浸渍蜂窝炭） 序号 指标 单位 1 2 3 4 5 6 7 8 碘吸附值 四氯化炭吸附值 苯吸附值 规格 亚甲基蓝 灰分 含水率 磨损率 mg/g % mg/g mm mg/g % % % 数值 ≥850 ≥65 ≥350 100*100*100 120 ≤8 ≤3 ≤4 3)防爆风机 序号 1 2 3 4 5 参数 数量 防爆等级 风机型号规格序号 旋向(出风) 设计风量 单位 套 台 m3/h 参数值 1 ExdII BT4 BC-SW-220CLII 右旋90° 12100 9
6 7 8 9 设计风压 工作温度 活性炭装置外管道阻力 电机型号 电机功率 电机转速 电机电压 电机防护等级 传动方式 重量 Pa °C Pa kW r/min V Kg 900 常温 450 5.5 1450 380 IP55（防腐、防爆电机） 皮带 403（风机+电机） 10 11 12 13 14 15 风机详细参数见厂家提供的附件
4、主要技术性能指标
经有机废气处理装置处理后，有机废气处理后气体符合GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》排放标准
二、控制系统
本装置根据用户需求不提供控制系统
第四部分 工程预算
有机废气处理装置
单位：人民币万元
序号 1 2 3 4 5 6 名称 有机废气处理装置 系统风机 设备连接管道 支架 安装杂件 型号 DMSE12 BC-SW-222，5.5KW 数量 1套 1台 1项 1项 1项 1项 备注 含浸渍蜂窝炭等 双城风机 9
7 小计 8 运输吊装费用 9 安装调试费用 10 税收管理费用 11 总计 注：1、上述报价包含设备运输、安装调试及税收管理的费用；
2、上述报价不含设备基础的价格，风管以实际值而定； 3、设备外形尺寸可根据现场情况进行调整；
4、上述方案为初步设计，具体可根据实际情况和业主的要求进行调整；5、上述报价有效期30天。
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