金潔環(huán)保:深圳某科技有限公司注塑機廢氣處理方案
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1.1 項目基本情況
深圳市某科技有限公司位于深圳市光明新區(qū)公明辦事處田寮社區(qū),是一家生產(chǎn)加工塑膠、模具、原料等產(chǎn)品的企業(yè)。該項目的廢氣主要是注塑機注塑及絲印時產(chǎn)生的廢氣。目前該項目未做環(huán)保設施。
1.2 廢氣排放分析
項目廢氣污染源主要是注塑機脫模、加料及絲印過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機廢氣 。
本項目在注塑時產(chǎn)生注塑廢氣成分比較復雜,主要為顆粒物、氯乙烯、丙烯腈、非甲烷總烴等污染物。其中揮發(fā)性有機物﹙非甲烷總烴﹚通常指甲烷以外的所有可揮性的碳氫化合物﹙其中主要是C2-C8﹚。它們可在有機物質(zhì)的生成過程中形成,也可以在有機物質(zhì)發(fā)生化學分解或生物學降解的過程中 形成,并逸入大氣。非甲烷總烴具有相對強的活性,是一種性格比較活潑的氣體,導致它們在大氣中既可以以一次揮發(fā)物的氣態(tài)存在,又可以在紫外線照射下,在PM10顆粒物中發(fā)生無窮無盡的變化,再次生成為固態(tài)、液態(tài)或二者并存的二次顆粒物存在;且參與反應的這些化合物壽命還相對較長,可以隨著風吹雨淋等天氣變化,或者飄移擴散,或者進入水和土壤,污染環(huán)境。非甲烴總烴對人體健康的影響主要是刺激眼睛和呼吸道,使皮膚過敏,使人產(chǎn)生頭痛、咽痛與乏力,其中還包含了很多致癌物質(zhì)。
二、驗收標準及凈化指標
本設計涉及到注塑有機廢氣處理,參照執(zhí)行廣東地方標準《大氣污染物排放限值》DB44-27-2001;確保設計系統(tǒng)能滿足并適應新的環(huán)保要求。
注:具體第三方檢測標準,需以環(huán)評報告為準。
三、設計參考依據(jù)
3.1設計參考資料
《大氣污染控制技術(shù)手冊》
《簡明通風設計手冊》
《廢氣處理工程設計手冊》
客戶現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)及現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)
3.2設計參考國家標準
(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》
(2)《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》(GB 16297-1996)
(3)《制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準》(DB44/817-2010)
(4)《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設計標準》(GBZ1-2002)
(5)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學有害因素》(GBZ2.1-2007)
(6)《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)
(8)《生產(chǎn)設備安全衛(wèi)生設計總則》(GB5083-1999)
(9)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》(GB12348-90)
(10)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB/T 18882-2002)
(11)《機械設備防護罩安全要求》(GB/T8196-1987)
(13)《機械設備安裝施工及驗收規(guī)范》(TJ231-78)
(14)《工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ235-82)
(15)《通風與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ242-82)
(16)《建筑安裝工程質(zhì)量檢測評定標準(通用機械安裝工程)》(TJ305-75)
(17)《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》(GBJ54-83)
(18)《國產(chǎn)碳素鋼Q235材質(zhì)標準》(QB700-88)
(19)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GBJ17-88)
(20)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50205-2001)
(21)《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標準》(GB50221-95)
(22)《冶金建筑抗震設計規(guī)范》(YB9081-97)
(23)《鋼鐵企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范》
(24)《常用用電設備配電設計規(guī)范》
(25)《機械設備安裝工程及驗收規(guī)范》
3.3設計原則
(1)嚴格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定,確保各項污染指標達到國家及地區(qū)有關(guān)污染物排放標準。
(2)經(jīng)濟性:在項目設計時,充分考慮到項目的實用性、可操作性、易維護性等方面的因素,本著合理、科學、實用和為業(yè)主節(jié)約造價、運行成本的原則,滿足項目要求;
(3)處理裕量設計:廢氣治理工程應確保達到整體設計目標中的排放標準,還應針對廢氣季節(jié)性濃度變化的特點,有充分的應對措施,確保惡劣條件下的穩(wěn)定達標。
(4)結(jié)合工程條件和排放標準,謹慎合理選擇工程設計方案,并盡量采用先進技術(shù)、新材料、新布局,以減少運行費用,確保處理系統(tǒng)長期運行安全可靠;
(5)選用的設備、配件、材料等均要求質(zhì)量可靠、通用性強、運行穩(wěn)定、便于維修。
四、現(xiàn)有成熟廢氣凈化工藝
1、冷凝法
將廢氣降溫至揮發(fā)性有機化合物之露點溫度以下,使之凝結(jié)為液態(tài)并加以回收的方法。冷凝法普遍應用于原料或產(chǎn)品之分離及純化,亦可作為控制揮發(fā)性有機物之用。
冷凝法對有機物質(zhì)的回收程度,與廢氣中揮發(fā)性有機化合物的濃度、能被冷卻的溫度及冷媒的種類有關(guān)。由于以此方法回收揮發(fā)性有機化合物之成本較高,因此一般常用于欲回收之揮發(fā)性有機化合物具高回收價值且成分單純、濃度高之情況。
2、 生物處理法
生物處理法為污染物(如揮發(fā)性有機化合物等)通過生物處理系統(tǒng)的過程中,藉由微生物之分解、氧化、轉(zhuǎn)化等機制,將污染物完全分解氧化成二氧化碳、水、NO3-及SO42-等無害性之無機物。雖然生物處理法具有無二次污染的特性,然而與其它污染防治技術(shù)相較下,在選用時尤須考慮地域性參數(shù)所影響之整體成本,諸如土地價格、水費、電費之高低及法令標準等;除此之外,該技術(shù)的成熟性,亦直接影響后續(xù)的處理效率及操作維護費用。
生物處理法依微生物之型態(tài),可區(qū)分為生物濾床、生物滴濾塔與生物洗滌塔等三種,一般應用在揮發(fā)性有機化合物控制上的生物處理法有生物濾床及生物滴濾塔。
3、直接燃燒與觸媒催化燃燒
燃燒法乃將含有揮發(fā)性有機化合物成份的氣體在高溫下氧化分解,而達清凈之廢氣以排放,此法主要優(yōu)點為適用于所有可燃性成份,而其缺點為燃料消耗量大,操作成本高。焚化爐設計能供給氧氣、滿足燃燒溫度、停留時間及廢氣擾流等四個燃燒條件,其中每個條件皆可視需要情況加以修正,并準確控制,以使廢氣完全燃燒,達到預期之處理效果。另外,揮發(fā)性有機化合物氣體在與空氣于一定溫度下混合時,其體積之濃度分率需在燃燒界限范圍內(nèi)才可燃燒。若廢氣所含揮發(fā)性有機化合物污染物質(zhì)濃度不高,則來自污染物成份之燃燒產(chǎn)生熱對廢氣溫度提升相當有限,欲如此處理尚需添加適量輔助燃料,才能達到所需之燃燒溫度。
燃燒法依觸媒之有無,一般分為直接燃燒(簡稱熱焚化)及觸媒燃燒二種。依熱回收方式,燃燒設備又可分為熱回收型及熱再生型。熱回收型者以表面式熱交換器回收焚化設備高溫排氣熱量,一般熱回收率小于70%;熱再生型者以陶磁蓄熱材回收排氣熱量,一般熱回收率可達90%以上。
4、吸收法
為氣態(tài)污染物于廢氣與洗滌液接觸時,藉由分子擴散、紊流等質(zhì)量傳送及化學反應等現(xiàn)象傳入洗滌液,使污染物質(zhì)分離而去除,以達到凈氣的效果。
吸收亦可稱之為洗滌,可區(qū)分為物理吸收與化學吸收二種。化學吸收主要是利用吸收劑與氣體污染物產(chǎn)生反應而予去除;而物理吸收主要是藉由氣體在液體中的溶解度,而達到去除空氣污染物的目的。通常化學吸收可藉升高操作溫度、壓力來增加反應速率,不過同時卻降低了物理吸收的速率,至于物理吸收在較低溫操作下可達到較佳的去除效果。一般而言,化學吸收可使污染物濃度趨近于零排放,而物理吸收只能把污染物濃度降低至某程度,因此化學吸收在某些氣體污染物的控制及應用上相當重要。
吸收法之設備一般有噴霧塔、填充式洗滌塔及板狀式洗滌塔等,一般業(yè)者基于經(jīng)濟性與效率的考慮,以填充式洗滌塔最常為業(yè)者所應用。吸收法對揮發(fā)性有機化合物的去除率與所選擇之吸收劑種類、吸收塔之設計及系統(tǒng)操作情形有關(guān),因此選用特定之吸收劑、降低操作溫度或加大吸收設備,理論上皆可有效提高揮發(fā)性有機化合物去除率。
5、吸附法
吸附作用為固體本身表面力的作用吸引氣體分子,而具有表面吸附能力的固體稱為吸附劑,被吸附于固體表面的物質(zhì)則稱為吸附物質(zhì)。
吸附法適于處理風量大含有低濃度揮發(fā)性有機化合物之廢氣,其最大特色為能在符合經(jīng)濟條件之操作范圍內(nèi),幾乎完全除去廢氣中某些揮發(fā)性有機化合物之成分。此等廢氣經(jīng)吸附處理后,其污染物濃度一般皆可符合環(huán)保法令之排放濃度。最常用的吸附系統(tǒng)是以活性碳作為吸附劑,主要是由因為活性碳對某些特定揮發(fā)性有機化合物之物理吸附效果良好,且容易回收及再生,另外,進入活性碳吸附塔之廢氣需視實際情況進行廢氣之調(diào)理工作,若廢氣本身含有固體顆粒、高沸點有機物或易聚合物質(zhì)時,則必需先進行過濾之預處理;若廢氣相對濕度大于50%,則必需先進行除濕;若廢氣溫度超過40℃時,最好先加以冷卻,因吸附效率在溫度大于40℃時會明顯降低。另外也要避免因活性碳吸附過程中產(chǎn)生之熱量,造成活性碳床溫度過熱,因此當廢氣濃度高于10,000ppm時,應在吸附前采用稀釋的方式降低污染物濃度。
6、紫外線光催化氧化廢氣凈化設備處理法
1. 本產(chǎn)品利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射惡臭氣體,裂解惡臭氣體如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu),使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H2O等。
2. 利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進而產(chǎn)生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對惡臭氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。
3. 惡臭氣體利用排風設備輸入到本凈化設備后,凈化設備運用高能UV紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進行協(xié)同分解氧化反應,使惡臭氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風管道排出室外。
4. 利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的。
7、低溫等離子法
低溫等離子凈化是利用高能電子與氣體分子(或原子)發(fā)生非彈性碰撞,將能量轉(zhuǎn)換成基態(tài)分子(或原子)的內(nèi)能,發(fā)生激發(fā)、電離等一系列狀態(tài)。當電子平均能量超過污染物分子化學鍵結(jié)合能時,分子鍵斷裂,污染物分解。低溫等離子體去除苯系物的基本原理為:當?shù)蜏氐入x子的電子能量大于苯系物氣體分子的化學鍵鍵能時,分子發(fā)生斷裂而分解,同時高能電子激發(fā)產(chǎn)生自由基具有很強的氧化性,最終可將苯系物氣體轉(zhuǎn)換成一氧化碳、二氧化碳和水。低溫等離子體能降解脂肪族、芳香族、氟化物、氯化物、烴類化合物、含氮化合物等揮發(fā)性有機物。
五、本系統(tǒng)方案設計
5.1 收集方案設計說明
廢氣凈化工藝流程示意圖
工藝流程說明
1、廢氣收集:注塑機廢氣發(fā)生點采用軟管進行收集,絲印廢氣采用煙罩進行收集,車間及外墻采用螺旋鍍鋅管道排風!
2、板式除塵:作為預處理裝置,主要用于過濾掉廢氣中的顆粒異物。防止后端的燈管被灰塵覆蓋,影響凈化效果!
3、紫外光解氧化(紫外線光催化氧化廢氣凈化設備處理法)——凈化VOCs等有毒廢氣:有機廢氣從噴淋出來后,基本上不含有顆粒物,這部分廢氣VOCs,因此,經(jīng)過高能紫外光聯(lián)合作用下,VOCs被迅速氧化分解成為H2O,CO2和無機小分子。
經(jīng)過我司工程人員現(xiàn)場勘察,考慮到現(xiàn)場條件、安全因素和盡量減少廢氣排放口原則,本項目計劃配套建設1套* Q=35000 m3/h的有機廢氣凈化治理系統(tǒng)。
5、2主要模塊原理
光解氧化
紫外原子氧化原理
(1)凈化原理
利用紫外燈,產(chǎn)生多波段高強度紫外線,采用紫外線光解技術(shù),對有機廢氣進行分解。相對傳統(tǒng)電極紫外燈,本產(chǎn)品通過紫外、臭氧、OH、羥基自由基的共同作用,更徹底的分解廢氣分子!相比傳統(tǒng)的紫外燈,我司產(chǎn)品產(chǎn)生的紫外波長更短,其能量更大,可以直接裂解VOCs或惡臭氣體;反應體系中存在氧分子、水蒸氣等在高能光子的作用下產(chǎn)生O·、OH·等氧化自由基能加速氧化VOCs; 熱效應不僅是VOCs的反應溫度迅速升高,提高系統(tǒng)的氧化速度,而且它的非熱效應在光解過程中作用更加突出,它能以億倍的速度提高離子化的分子的運動速度,極大提升光子的撞擊能量,達到雪崩式裂解污染物的作用,以高能量UV協(xié)同微波作用,使得VOCs的快速氧化分解(1s內(nèi)即可反應完成)。因此,經(jīng)產(chǎn)生VOCs和惡臭物質(zhì)能在微波光解下發(fā)生裂解、氧化反應后最終變成CO2和H2O。
主要作用:將注塑產(chǎn)生的VOCs氧化分解為無機小分子、CO2和H2O。
(3)優(yōu)勢
1)高效除惡臭:能高效去除揮發(fā)性有機物(VOC)、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及 各種惡臭味,脫臭效率高可達85%以上;
2)無需添加任何物質(zhì):只需要設置相應的排風管道和排風動力,使惡臭氣體通過本設備進行脫臭 分解凈化,無需添加任何物質(zhì)參與化學反應;
3)適應性強:可適應高濃度,大氣量,不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理,可每天24小時連續(xù)工 作,運行穩(wěn)定可靠;
4)運行成本低: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,設備風阻極低,可節(jié)約大量排風動力能耗;
5)無需預處理:惡臭氣體無需進行特殊的預處理,如加溫、加濕等,設備工作環(huán)境溫度在攝氏 -30℃-95℃之間,濕度在30%-98%、PH值在2-13之間均可正常工作;
6)設備占地面積小,自重輕:適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件。
(4)設備風阻
設備風阻<100Pa。
風機模塊
主風機使用九洲普惠 4-72 C式風機
萬向節(jié)
注塑機廢氣采用軟管進行收集!方便,耐用!
深圳市金潔環(huán)保科技有限公司是位于深圳環(huán)保公司,自2006年起致力于工業(yè)廢氣處理設備研發(fā)、制造以及銷售。擁有專業(yè)的廢氣處理設備生產(chǎn)、研發(fā)團隊。產(chǎn)品包括:vocs廢氣處理設備,工業(yè)廢氣處理設備,工業(yè)廢氣凈化器,工業(yè)油霧凈化器,粉塵處理設備,餐飲廚房油煙凈化器,uv光解凈化器等。我們的金潔環(huán)保品牌已經(jīng)被眾多企業(yè)使用及認可。
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