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有機廢氣處理:7種工藝及費用對比

2020-11-05

設計規模分析

為了解有機廢氣的排放情況,廠方未提供準確的數據,根據廠方要求設計方案采用同類項目近似取值設計有機污染物排放量見表1--表2

表1 設計處理廢氣污染物排放量

廢氣名稱

排放

部位

產生量

m3/h

排放去向

備注

噴漆房有機廢氣

噴漆車間

6000

廢氣設備


上表為生產線每天廢氣排放情況。從上表可以看出,該企業綜合廢氣其在6000 m3/h;

設計處理污染物進口濃度

序號

苯(mg/m3)

甲苯

mg/m3

二甲苯mg/m3

非甲烷總烴mg/m3

顆粒物mg/m3

原始濃度

60

110

180

70

150

廢氣處理設備作為環保工程,設計中盡量減少處理本身對環境的負面影響,如氣味、噪音、固體廢棄物等。

排放出路

廢氣處理后通過17米煙囪高空達標排放

采樣位置和采樣點

采樣位置

采樣位置應優先選擇在垂直管段。應避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應設置在據彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于6倍直徑和距上述部件上游方向不小于3倍直徑處,對矩形煙囪道,其當量直徑D=2AB/(A+B),式中A,B為邊長。

對于氣態污染物,由于混合比較均勻,其采樣位置可不受上述規定限制,但應避開渦流區。如果同時測定排氣流量,采樣位置仍按1.1選取。

采樣位置應避開對測試人員操作有危險的場所。

采樣孔

在選定的測定位置上開設采樣孔,采樣孔內徑應不小于80mm,采樣孔管長應不大于50mm。不使用時應用蓋板。管堵或管帽封閉(圖1、圖2、圖3)。當采樣孔僅用于采集氣態污染物時,其內徑應不小于40mm。

廢氣處理工藝選擇

國內外現有污染氣體的主要處理技術有:熱氧化法、物理化學法、低溫等離子法、植物提取液法、生物氧化法、吸附發、吸收發等

表1-1 各種治理技術對比表

工藝特點凈化工藝

安全性

凈化效率

總投資(一次性

投資+運行費用)

能耗

有無二次污染

燃燒法

不安全

非常高

低溫等離子法

有機廢氣易燃易爆

較高

生物菌分解

安全

活性炭吸附法

安全

一般

較低

光氧分解法

安全

通過以上各種治理技術的比對為此,結合自身生物技術優勢的同時,同時考慮業主投資成本,又充分發揮自身的工程應用能力,選擇將預處理漆霧隔離裝置和活性炭吸附法技術治理污染氣體作為公司環保領域的主攻方向。

廢氣處理系統工藝流程方框圖


廢氣系統工藝說明

工藝流程簡介:在噴漆房產生的廢氣,收集的有機廢氣由支風管匯入排風主管,進入干式過濾器系統,在干式過濾器中廢氣以2.0m/s左右的緩慢速度通過,接觸時間為1.5秒。廢氣中的細微顆粒(油漆顆粒、甲苯顆粒、二甲苯顆粒)被干式過濾器系統捕獲,形成較重的大顆粒固氣得到分離,氣體得到凈化,Z后再進入活性炭吸附塔,活性炭吸附塔內裝有高效吸附性能的活性炭填料,通過調節適當的風速使活性炭填料充分吸收廢氣中的有害物質,廢氣其除臭Z高可達99%以上,凈化、脫臭效果大大超過GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》二級排放標準,GB14554-93《惡臭污染物排放標準》二級排放標準。廢氣通過煙囪抽風形成負壓從15m煙囪安全、達標的排放到大氣中。

設備工作原理

吸咐現象是發生在兩個不同相界面的現象,吸咐過程就是在界面上的擴散過程,是發生在固體表面的吸咐,這是由于固體表面存在著剩余的吸引力而引起的。吸咐可分為物理吸咐和化學吸咐?;瘜W吸附亦稱活性吸附,是由于吸附劑表面與吸附質分子之間化學反應力導致化學吸附,它涉及分子中化學鍵的破壞和重新結合,因此,化學吸附過程的吸附熱較物理過程大,活性炭對于芳香族化合物的吸附優于非芳香族化合物的吸附,對帶有支鍵的烴類物質的吸附優于對直鏈烴類物質的吸附;對含有機基因物質的吸附總是低于不含無機基因物質的吸附;對分子量大和沸點高的化合物的吸附總高于分子量小和費點低的化合物的吸附;吸附質濃度越高,吸附量也越高;吸附劑內表面積越大,吸附量越高。

“固定吸附床裝置”是利用活性碳強大吸附能力,在治理工藝中噴漆廢氣經過通過風管流到活性碳吸附床,與活性炭充分接觸,在其中進行氣塵吸附捕集、除味、氧化等過程,經該工藝治理后有機廢氣各項指標去除率均在95%以上,Z終清潔氣體通過離心風機抽到高位煙囪達標排放。從而有效地解決了環境空氣污染問題。

活性炭吸附具有比表面積大;良好的選擇性吸附;吸附容量大;來源廣泛價格低廉等特點。而此活性炭吸附劑就是采用來源廣泛,成本低廉的工業氣體專用活性炭,其活性再生周期與有機廢氣濃度、工作時間和吸附速率等因素有關,更換周期一般在3-6個月。

活性碳吸附劑的再生一般通入蒸汽加熱降解數分鐘或者尋求專業再生企業對活性碳進行再生即可實現重復使用,本項目采用更換后,活性碳由專業再生回收公司進行處理。以實現節約資源,降低治理工藝的運行費用。

活性炭吸附器設備運行成本

指標名稱

使用周期

每年費用(元)

備注

活性炭更換

4個月

3000

600kg每年

電費費用


9000


合計年運行費用


12000


注明:本設備無任何機械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護,只需作定期檢查,本設備能耗低。




不同技術對比

來源:江蘇山淼環境工程有限公司


光氧催化凈化法

活性炭吸附法

等離子法

植物噴灑法

直接燃燒法

通過光氧把廢氣分子從常態變為高速運動狀態再利用高能C波段粉碎分子鏈結構,將惡臭、有機物質分子鏈,改變物質結構,把有機化合物變成小分子、中子、原子,利用紫外線產生的O3進行氧化,設備加裝多種相對應的催化劑,將污染物質變成為低分子無害物質或水和二氧化碳等。

利用活性炭內部孔隙結構發達,有巨大比表面積原理,來吸附通過活性炭池的惡臭、有機氣體分子。

利用高壓電極發射離子及電子,破壞惡臭、有機分子結構的原理,轟擊廢氣中惡臭、有機分子,從而裂解惡臭、有機分子,達到脫臭凈化的目的。

直接向惡臭、有機無噴灑植物提取液,將惡臭、有機氣體進行中和、吸收,達到脫臭

采用氣、電、煤或可燃性物質通過極高溫度進行直接燃燒,將大分子污染物斷裂成低分子無害物質

脫臭凈化效果可達99%以上,大大超過國家1993年頒布的惡臭物質排放標準;(GB14554-93)

初期除臭效率可達65%,但極易飽和,通常數日即失效,需要經常更換。

適合低濃度的惡臭、有機氣體凈化,正常運行情況下除臭效率可達80%左右。

對低濃度惡臭、有機氣體脫臭處理效果,可達50%

脫臭凈化效果較好,只能夠對高濃度廢氣進行直接燃燒

能處理氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高濃度混合氣體。

適用于低濃度、大風量臭氣,對醇類、脂肪類效果較明顯。但處理濕度大的廢氣效果不好。

能處理多種臭氣充分組成的混合氣體,但對高濃度易燃易爆廢氣,極易引起爆炸。

根據需處理廢氣的種類,選用不同種類的噴灑液。

高濃度有機廢氣可引入直接燃燒,低濃度廢氣不能夠燃燒

高能紫外燈管壽命1.5年以上。設備壽命十年以上。免維護

活性炭需經常進行更換。

在廢氣濃度及濕度較低情況下,可長期正常工作

需經常添加植物噴灑液。

養護困難,需專人看管

凈化技術可靠且非常穩定,凈化設備無需日常維護,只需接通電源,即可正常工作,運行維護費用極低。

所使用的活性碳必須經常更換,并需尋找廢棄活性碳的處理辦法,運行維護成本很高。

用電量大,且還需要清灰,運行維護成本高。

需定期加入噴灑液,且需維護設備,運行維護費用高。

運行成本較高

安全

安全性高

安全性高

有一定安全隱患

安全性高

有一定安全隱患

污染

無二次污染

易二次污染

無二次污染

易二次污染

易二次污染


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