光學(xué)電子工業(yè)廢氣處理方案
2020-06-12(3059)次瀏覽
1.1 基本情況
深圳市某光學(xué)電子科技有限公司位于龍華街道高峰社區(qū)釣魚臺威靈達(dá)工業(yè)園,是一家玻璃制品、手表玻璃鏡片、鏡片、觸摸屏鏡片、數(shù)碼像框鏡片、攝像頭鏡片、安防鏡片的技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷售生的企業(yè)。
該項(xiàng)目的廢氣主要是涂膠、烘烤、絲印、酒精擦拭工序產(chǎn)生的廢氣。目前該項(xiàng)目未做環(huán)保設(shè)施。
1.2 廢氣排放分析
項(xiàng)目廢氣污染源主要是加工過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣 。
本項(xiàng)目在成分比較復(fù)雜,主要為顆粒物、非甲烷總烴等污染物。其中揮發(fā)性有機(jī)物﹙非甲烷總烴﹚通常指甲烷以外的所有可揮性的碳?xì)浠衔铹v其中主要是C2-C8﹚。它們可在有機(jī)物質(zhì)的生成過程中形成,也可以在有機(jī)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)分解或生物學(xué)降解的過程中 形成,并逸入大氣。非甲烷總烴具有相對強(qiáng)的活性,是一種性格比較活潑的氣體,導(dǎo)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(yīng)的這些化合物壽命還相對較長,可以隨著風(fēng)吹雨淋等天氣變化,或者飄移擴(kuò)散,或者進(jìn)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及凈化指標(biāo)
本設(shè)計(jì)涉及到有機(jī)廢氣處理,參照執(zhí)行廣東地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》DB44-27-2001;確保設(shè)計(jì)系統(tǒng)能滿足并適應(yīng)新的環(huán)保要求。
表2-1 設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)
注:具體第三方檢測標(biāo)準(zhǔn),需以環(huán)評報(bào)告為準(zhǔn)。
三、設(shè)計(jì)參考依據(jù)
3.1設(shè)計(jì)參考資料
《大氣污染控制技術(shù)手冊》
《簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》
《廢氣處理工程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)參考國家標(biāo)準(zhǔn)
(1)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》
(2)《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)
(3)《制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/817-2010)
(4)《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2002)
(5)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》(GBZ2.1-2007)
(6)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)
(8)《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則》(GB5083-1999)
(9)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)
(10)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18882-2002)
(11)《機(jī)械設(shè)備防護(hù)罩安全要求》(GB/T8196-1987)
(13)《機(jī)械設(shè)備安裝施工及驗(yàn)收規(guī)范》(TJ231-78)
(14)《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ235-82)
(15)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ242-82)
(16)《建筑安裝工程質(zhì)量檢測評定標(biāo)準(zhǔn)(通用機(jī)械安裝工程)》(TJ305-75)
(17)《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ54-83)
(18)《國產(chǎn)碳素鋼Q235材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(QB700-88)
(19)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ17-88)
(20)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)
(21)《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50221-95)
(22)《冶金建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(YB9081-97)
(23)《鋼鐵企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》
(24)《常用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
(25)《機(jī)械設(shè)備安裝工程及驗(yàn)收規(guī)范》
3.3設(shè)計(jì)原則
(1)嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定,確保各項(xiàng)污染指標(biāo)達(dá)到國家及地區(qū)有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)經(jīng)濟(jì)性:在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮到項(xiàng)目的實(shí)用性、可操作性、易維護(hù)性等方面的因素,本著合理、科學(xué)、實(shí)用和為業(yè)主節(jié)約造價(jià)、運(yùn)行成本的原則,滿足項(xiàng)目要求;
(3)處理裕量設(shè)計(jì):廢氣治理工程應(yīng)確保達(dá)到整體設(shè)計(jì)目標(biāo)中的排放標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)針對廢氣季節(jié)性濃度變化的特點(diǎn),有充分的應(yīng)對措施,確保惡劣條件下的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(4)結(jié)合工程條件和排放標(biāo)準(zhǔn),謹(jǐn)慎合理選擇工程設(shè)計(jì)方案,并盡量采用先進(jìn)技術(shù)、新材料、新布局,以減少運(yùn)行費(fèi)用,確保處理系統(tǒng)長期運(yùn)行安全可靠;
(5)選用的設(shè)備、配件、材料等均要求質(zhì)量可靠、通用性強(qiáng)、運(yùn)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(jī)化合物之露點(diǎn)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(yīng)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(jī)物之用。
冷凝法對有機(jī)物質(zhì)的回收程度,與廢氣中揮發(fā)性有機(jī)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(jī)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(jī)化合物具高回收價(jià)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(jī)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(jī)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(jī)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(shí)尤須考慮地域性參數(shù)所影響之整體成本,諸如土地價(jià)格、水費(fèi)、電費(fèi)之高低及法令標(biāo)準(zhǔn)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(hù)費(fèi)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(yīng)用在揮發(fā)性有機(jī)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(jī)化合物成份的氣體在高溫下氧化分解,而達(dá)清凈之廢氣以排放,此法主要優(yōu)點(diǎn)為適用于所有可燃性成份,而其缺點(diǎn)為燃料消耗量大,操作成本高。焚化爐設(shè)計(jì)能供給氧氣、滿足燃燒溫度、停留時(shí)間及廢氣擾流等四個(gè)燃燒條件,其中每個(gè)條件皆可視需要情況加以修正,并準(zhǔn)確控制,以使廢氣完全燃燒,達(dá)到預(yù)期之處理效果。另外,揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體在與空氣于一定溫度下混合時(shí),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(jī)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(dāng)有限,欲如此處理尚需添加適量輔助燃料,才能達(dá)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(shè)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(shè)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(dá)90%以上。
4、吸收法
為氣態(tài)污染物于廢氣與洗滌液接觸時(shí),藉由分子擴(kuò)散、紊流等質(zhì)量傳送及化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象傳入洗滌液,使污染物質(zhì)分離而去除,以達(dá)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(xué)吸收二種?;瘜W(xué)吸收主要是利用吸收劑與氣體污染物產(chǎn)生反應(yīng)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(dá)到去除空氣污染物的目的。通?;瘜W(xué)吸收可藉升高操作溫度、壓力來增加反應(yīng)速率,不過同時(shí)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(dá)到較佳的去除效果。一般而言,化學(xué)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(xué)吸收在某些氣體污染物的控制及應(yīng)用上相當(dāng)重要。
吸收法之設(shè)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(jì)性與效率的考慮,以填充式洗滌塔最常為業(yè)者所應(yīng)用。吸收法對揮發(fā)性有機(jī)化合物的去除率與所選擇之吸收劑種類、吸收塔之設(shè)計(jì)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(shè)備,理論上皆可有效提高揮發(fā)性有機(jī)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(fēng)量大含有低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物之廢氣,其最大特色為能在符合經(jīng)濟(jì)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(jī)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?yàn)榛钚蕴紝δ承┨囟〒]發(fā)性有機(jī)化合物之物理吸附效果良好,且容易回收及再生,另外,進(jìn)入活性碳吸附塔之廢氣需視實(shí)際情況進(jìn)行廢氣之調(diào)理工作,若廢氣本身含有固體顆粒、高沸點(diǎn)有機(jī)物或易聚合物質(zhì)時(shí),則必需先進(jìn)行過濾之預(yù)處理;若廢氣相對濕度大于50%,則必需先進(jìn)行除濕;若廢氣溫度超過40℃時(shí),最好先加以冷卻,因吸附效率在溫度大于40℃時(shí)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(dāng)廢氣濃度高于10,000ppm時(shí),應(yīng)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(shè)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(jī)或無機(jī)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(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進(jìn)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(jī)物具有極強(qiáng)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(fēng)設(shè)備輸入到本凈化設(shè)備后,凈化設(shè)備運(yùn)用高能UV紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng),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(fēng)管道排出室外。
4. 利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵,破壞細(xì)菌的核酸(DNA),再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng),徹底達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)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(dāng)電子平均能量超過污染物分子化學(xué)鍵結(jié)合能時(shí),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(dāng)?shù)蜏氐入x子的電子能量大于苯系物氣體分子的化學(xué)鍵鍵能時(shí),分子發(fā)生斷裂而分解,同時(shí)高能電子激發(fā)產(chǎn)生O?和 ?OH等自由基具有很強(qiáng)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(jī)物。
五、本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
5.1 收集方案設(shè)計(jì)說明
廢氣凈化工藝流程示意圖
工藝流程說明
1、廢氣收集:有機(jī)廢氣發(fā)生處采用收集罩進(jìn)行收集,車間及外墻采用鍍鋅管道排風(fēng)!
2、板式除塵:作為預(yù)處理裝置,主要用于過濾掉廢氣中的顆粒異物。提高活性炭凈化效果!
3、活性炭處理器(活性炭吸附處理法)——凈化有機(jī)廢氣:有機(jī)廢氣從板式除塵出來后,基本上不含有顆粒物,這部分有機(jī)廢氣,通過活性炭吸附凈化。
經(jīng)過我司工程人員現(xiàn)場勘察,依據(jù)現(xiàn)有工程的風(fēng)量設(shè)計(jì)。
廢氣風(fēng)量核算
涂膠處有機(jī)廢氣量6000m3/h.進(jìn)行核算,、絲印每個(gè)工位有機(jī)廢氣量3000m3/h進(jìn)行核算,共計(jì)3個(gè)絲印工位,烘烤、酒精擦拭每個(gè)工位有機(jī)廢氣量3000m3/h進(jìn)行核算,現(xiàn)有松香加工工位引入治理系統(tǒng)!
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(xiàng)目計(jì)劃配套建設(shè)1套* Q=25000 m3/h的有機(jī)廢氣凈化治理系統(tǒng)。
5.2主要模塊原理
活性炭凈化設(shè)備
(1)凈化原理
廢氣經(jīng)收集后,在風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下進(jìn)入活性炭吸附器。活性炭吸附是利用活性炭的多孔性,在吸引力的原理而開發(fā)的。由于固體表面上存在著未平衡飽和的分子力或化學(xué)鍵力,因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí),就能吸引氣體分子,使其濃集并保持在固體表面。這種現(xiàn)象就是吸附現(xiàn)象。本工藝所采用的活性炭吸附法就是利用固體表面的這種性質(zhì),當(dāng)廢氣與表面的多孔性活性炭接觸,廢氣中的污染物吸附在活性炭固體表面,從而與氣體混合物分離,達(dá)到凈化的目的。
(2)風(fēng)機(jī)模塊
主風(fēng)機(jī)使用九洲普惠 4-72 C式風(fēng)機(jī)
(3)收集罩
收集罩,四周配白色軟簾!
六、設(shè)計(jì)圖紙
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