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喷漆废气处理
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美昌集团东莞美驰图玩具厂喷漆废气处理工程

美昌集团东莞美驰图玩具厂喷漆废气处理工程

时间:2016-04-07 17:35来源:居峰环保 作者:居峰环保 点击:
 
 美昌集团东莞美驰图玩具厂喷漆废气处理工程
 
 
一、 项目概况:
东莞美驰图实业有限公司位于东莞市凤岗镇竹尾田管理区。该厂在生产过程喷漆工序所采用的喷涂剂主要为油漆,有一定量的废气外排,废气的主要成分是油漆粉尘(漆雾)及易挥发的苯及苯系物(俗称天那水),对周围环境有一定影响。

现该厂有超前的环保意识,走可持续发展之路,为维护员工利益、改善工作环境及周边环境不受影响。特委托我公司拟定废气治理设计方案,供贵厂领导及有关环保技术部门审评。
 
二、 污染物及其危害性
Ⅰ、主要污染物:
㈠ 漆雾;          ㈡ 挥发性有机废气
Ⅱ、污染物的形成及危害性:
l 漆雾:液态油漆在气压作用下形成的雾化粉尘颗粒物,呈粘稠状,极易吸附在所接触的人或物体上,而且还是潜在的致癌物质,对整个大气环境造成污染。

l 挥发性有机废气:有机溶剂,主要为三苯(苯、甲苯、二甲苯)是用来稀释油漆以达到物件表面光滑美观的目的,但有机溶剂极易挥发,不能长时间随油漆附着於物件表面,在喷涂及晾干过程将全部释放出来,从而形成有机废气,其特点为无色、极具刺激性,随空气的流动而扩散於大气中,能通过人体呼吸或直接作用人体,对人体的呼吸系统、血液、心肺、肝脏、黏膜、眼睛、神经等造成伤害,也会通过皮肤直接伤害人们。
 
三、 设计依据与原则:
1、 设计依据:
(1)、遵循《中华人民共和国环境保护法》(1989颁布);
(2)、遵循GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》;
(3)、遵循《大气污染物控制工程》;
(4)、遵循《通风与空气调节工程》;
(5)、遵循GB50235-97《工业管道工程施工及验收规范》;
(6)、依据现场环境及参考厂方要求;
(7)、依据以往工作经验及参考国内外同类厂家资料;
(8)、遵循广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》;
(9)、电气工程采用国家级设计规范与标准:
1)、GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》
2)、GBJ50034-93《工业企业照明设计规范》
3)、GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》
 
2、 设计原则:
(1)、环保设备运行时对正常生产不造成影响;
(2)、设计科学、布局合理、运行稳定、环保节能;
(3)、投资省,设备管理、维护方便,运行费用低;
(4)、不出现抽排风过大或不及,不出现漏风、漏水等现象;
(5)、保证污染物经治理后达标排放,不产生二次污染;
(6)、工艺先进,兼顾长远发展。
 
3、 设计范围:
(1)、厂方原有外排风管之后的所有设施设备;
(2)、整套治理系统的工艺选择及设计编写说明;
(3)、标准与非标准设备制造与设备造型;
(4)、工程设施、设备的制作、安装、调试及验收;
(5)、全部工程电器设计及工程造价估算;
 
四、 设计目标:
经治理后,污染物排放达到广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》第二时段一级排放标准;
苯外排浓度低于12mg/m3。
甲苯外排浓度低于40mg/m3。
二甲苯外排浓度低于70mg/m3。
油漆粉尘排放浓度低于120mg/m3。
 
五、 处理工艺:
现阶段针对有机废气的处理工艺主要有:隔离法、燃烧法、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法、吸附法。

l 隔离法:是通过特种过滤材料,置放於废气外排过程,经机械隔离,从而达到治理效果。
优点:对漆雾治理效率高,无技术要求,操作简单。
缺点:不能有效去除有机物。

l 燃烧法:利用加热高温的方法,将有机废气直接燃烧处理,以达到废气净化的目的。 
优点:净化效率高,可达95%以上。
缺点:需要大量热能,需要消耗大量能源,也易在高温下生成NOX等造成二次污染。

l 吸收法:利用吸收液与废气相互接触,使废气中的有害物质溶入吸收液中,从而使废气得以净化。吸收液另行处理。 
优点:投资小,运行费用低,操作简单。
缺点:处理效率低,不稳定,净化效率不高,约为50%,难於达到相关环保要求,有二次污染。

l 冷凝法:通过冷凝降温,当温度低于有害物质的凝结点时,气态的有害物质转化为液态,从空气中分离出来,从而净化。 
优点:运行稳定,净化效率高。
缺点:投资较大,对环境及操作人员要求较高,且能耗过大,运行费用高。

l 等离子低温催化氧化法:等离子体是物质存在的除固态、液态、气态之外的第四种状态,具有宏观度内的电中性与高导电性。等离子体中含有大量的活性电子、离子、激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰掸的结果,产生大量的强氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很强的O3;有机物分子受到高能电子碰撞,被激发及原子健断裂而形成小碎片基团或原子;O·、OH·、HO2、O3等与激发原子、有机物分子、基团、自由基等反应,最终使有机物分子氧化降解为CO、CO2和HO2。
优点:广泛适用性,适合于处理低浓度(〈1~1000ppm〉)、剧毒剧臭的有害气体,弥补了其他技术无法处理的空白。以及操作简单。
缺点:单独的低温等离子体技术在处理有害气体时还是有其欠缺的地方,如不能完全彻底地把有害气体转化为无害气体,副产物较多;且在氧等离子体下产生大量的臭氧;能耗较高;脱除效率较低等。

l 吸附法:利用多孔性的活性炭、硅澡土、无烟煤等分子级的大表面剩余能,将有机气体分子吸附到其表面,从而净化。 
优点:处理效率高(活性炭吸附可达99%以上),适用广泛,操作简单,投资费用低。
缺点:系统风压损失大,使得能耗较高,吸附剂的饱和点难掌握,吸附剂容量有限,运行费用较高。
 
六、 工艺流程框图及说明:
1、 处理工艺的选定:
综上所述,各种方法均有优缺点,一个优秀的处理工艺必需是集众所长,避其所短,必需高效、实用、低能耗、易操作。
实践证明,单独采用任何一种方法都不能达到高效治理目标,因此本方案选用水浴加活性炭吸附组合式二级除尘,从而达到最佳、高效处理效果。
根据现场喷漆废气油漆不同的特点及环保要求,现场拟采三套工艺对废气进行治理的,一种采用湿式除尘+活性炭纤维吸附,一种采用水浴旋流塔工艺+漆雾过滤+活性炭吸附工艺进行综合治理,另一种采用水浴喷淋工艺+活性炭吸附工艺进行综合治理的。

2、 (1)流程框图:

 
 
 
 
(2)流程框图:

 
 
 
(3)流程框图:
 
 
 
3、 工艺说明:
(1)喷漆废气经收集后采用湿法除尘器,除尘器内设水喷淋,使水体和废气充分混合,在风机的风压下,能够提供足够大的表面积,能够有效的截留较多尘粉,能够有效的去除粉尘,再经活性炭纤维吸附器吸附大量的苯、甲苯、二甲苯后达标排放。

(2)废气由集气风管收集有机废气经风机通过风管抽至湿式水濂内,生产工艺中的喷漆废中含有大量的有机废气(笨、二甲笨、、甲笨、有机物质等)、余漆及其它颗粒物。喷涂有机废气存在余量的漆内,有机废气在水雾的作用下,迅速集结在水中表面,此时喷淋内的风速截面为2米/秒。后经一级、二级水濂使余漆进一步给水吸附,风速约为12米/秒,使大部分余漆给收集起来,从而保护了活性碳的使用设备,活性炭的使用时间从而降低进入活性碳的吸附塔的负荷,减低了喷漆废气的余味,活性碳吸附塔的活性碳的较大此的表面积,能大量吸附喷漆废气中的有机物、颗粒物,此时的活性炭塔的风速约为3.5-4米/秒,停留时间约为2-3秒,使有机废气能被活性碳充分的吸附,从而达环保要求,减少对周围的污染。

(3)漆雾废气产生于喷涂过程,液态油漆在气压作用下形成雾化粉尘颗粒物及挥发三苯等有机危害物,浓度较高,粒径较小,绝大部分在10µm以下,胶原漆雾废气经过水帘柜清洗过滤后,对胶油起到很好的清洗降解作用,经水帘水洗过滤器进一步清洗处理后,再进入活性碳吸附床,有机气体在床内被活性炭吸附,净化气体由外排风管高空排放。
该法净化效率可达95%以上,大大改善了大气环境。

饱和活性炭可再生后循环使用:活性炭再生装置所产生的蒸气将活性炭所吸附的物质吹扫出,然后进入催化床催化燃烧,使有机气体最终转化为H2O、CO2等无害气体。
 
 4、设备说明:
(1)湿式旋流板塔除尘器
湿式旋流板塔除尘器在湿法除尘中技术较先进,在锅炉上除尘脱硫及喷涂除漆雾效果尤为显著,应用也非常广泛,较喷淋及其它湿法工艺除尘效果更好,净化后气体湿度含量更低。既清除95%以上的漆尘,又保证气体湿度含量低,滤水简单。确保下一工序活性炭的使用效率及延长使用周期,从而降低成本。
 
(2)活性碳纤维吸附器
活性碳纤维吸附器的核心是活性碳纤维,它是一种具有非极性表面,为疏水性和亲有机物的吸附剂,比表面积大,它是用超细的活性炭微粒与各种纤维素、人造丝等混合制成,对各种无机和有机气体中的有机物和重金属离子等具有较大的吸附量和较快的吸附速率,在环境保护方面常用来吸附回收空气中的有机溶剂和恶臭物质。
由于处理风量有机废气浓度不高,固使用的活性炭纤维采用定其更换,设备它的阻力不大,且设备是一个整体,便于安装。

(3)干式漆雾过滤器
工作时,漆雾飞扬,漆雾颗粒微小、粘度大,易粘附物质表面。该漆雾小部分被气流带走,经过滤器内填充本公司特制的滤料,既隔除95%以上的漆尘,又保证风压损失最小。确保下一工序活性炭的使用效率及延长使用周期,从而降低成本。

(4)活性炭吸附塔
活性炭吸附塔,它适用于大流量低浓度有机废气,活性炭采用TF高效蜂窝状活性炭,比表面积(吸附面积)高达500-1500m2/g。比表面积大,因而具有很高的表面活性和吸附能力。排出的低浓度有机气体被吸附在它的活性表面上,达到净化的目的。

5、 工艺特点:
水浴喷淋、机械隔离加活性炭吸附工艺避免了单一机械隔离的低效率及单一活性炭吸附的高运行成本。

6、 废气的风量与污染物浓度:
依据厂车间现场实际布局情况,该厂十三座二楼手工喷漆车间七条手工湿式喷漆线,配套六套环保设施,其中一套风量为4500 m3/h,五套风量为5000 m3/h,工艺选用湿式除尘器+活性炭纤维吸附器处理后达标排放。

七座二楼喷漆车间二条自动喷涂线采用二套风量为8000m3/h一套工艺选用为水浴旋流塔加漆雾过滤器及活性炭吸附塔设备的治理设施,一套为水浴旋流塔加活性炭吸附塔组合设备的治理设施处理后达标排放。

该厂六座二楼手工喷漆车间七条干式喷漆线,配套采用三套风量为9500m3/h工艺选用水浴旋流塔加活性炭吸附塔组合设备处理的治理设施处理后达标排放。

该厂七座二楼喷漆大玩具车车间一条湿式喷漆线,采用3套处理风量为8000m3/h工艺选用水浴旋流塔加活性炭吸附塔组合设备处理的治理设施对其进行治理的后达标排放。

综合上述,共拟设计一套4500 m3/h,工艺选用湿式除尘器+活性炭纤维吸附器处理设施;五套5000 m3/h,工艺选用湿式除尘器+活性炭纤维吸附器处理设施;一套风量为8000m3/h,工艺选用为水浴旋流塔加漆雾过滤器及活性炭吸附塔设备的治理设施;四套处理风量为8000m3/h工艺选用水浴旋流塔加活性炭吸附塔组合设备处理的处理设施;三套风量为9500m3/h工艺选用水浴旋流塔加活性炭吸附塔组合设备处理的治理设施对其进行治理的。

参考同类厂家,废气最高浓度大致如下:
苯外排浓度约为100mg/m3。
甲苯外排浓度约为200mg/m3。
二甲苯外排浓度约为300mg/m3。
油漆粉尘排放浓度约为300mg/m3。



7、 运行费用分析
主要是电费和人工费。首先确定操作制度:设1人操作本系统。 
1.人工:1电工或现场生产工人顺带管理,无需另计人工;
2.电费:本方案运行新增动力有15kw风机4台,7.5KW风机2台、2.2kw水泵7台,总功率增90.4Kw。按目前工业用电0.8元/度计算,每小时耗用电费用:90.4×0.8=72.30元。
 
9、 投资概算:免费咨询电话400-630-3306

         
广东居峰环保科技有限公司
 

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