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喷漆废气治理

4S烤漆房有机废气治理工程方案-上海冠松丰田汽车销售服务有限公司

作者: Guanglv 来源: 未知 发布时间:2017-12-26 15:28 人气:


上海冠松丰田汽车销售服务有限公司绅晖分公司位于上海市普陀区,真南路818号,是一汽丰田指定的4S专营店,拥有丰田公司最新标准设计、建造的豪华展厅,具有集汽车销售、零件供应、维修服务、信息指导为一体的4S服务体系。

4S烤漆房有机废气治理工程方案

贵司车间有2个烤漆房,主要用来对汽车配件进行喷漆、烤干使用。每个烤漆房长7米,宽4米,高3米,烤漆房在生产过程中会产生苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、正丁醇、异丙醇、丙酮、多聚甲醛,苯酚、环氧氯炳烷,等有害有机气体。这些有害气体在生产环境中以蒸汽状态存在,具有强烈的刺激性味道,通过呼吸道进入人体,极易积蓄于神经系统和造血系统,从而造成中毒;以上污染物质均属环保控制排放的污染物;这些有机废气如果不经过处理而直接排放,将对周围的环境空气质量和人的身体产生明显的不利影响,为落实国家及上海市有关政策,改善厂区周围环境,减少对大气环境的污染,该厂领导决定对该废气进行治理,特委托我公司为其烤漆房生产工序所产生的废气进行治理方案设计,执行上海市地方污染物排放标准《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》DB31859-2014要求。

经我司技术人员现场考察可得,烤房原来安装了2台风机抽送废气到三楼顶排放。其中一台5.5KW,另外1台4.5KW,但是废气没有经过处理,直接排放,污染周围环境。贵司领导十分重视对环境的保护,同时也为了严格贯彻执行国家的有关环境保护法规,执行有关的环保制度,保护生态环境,造福子孙后代,特委托我司对该烤漆房废气处理系统提供设计方案。

我公司根据多年设计经验,同时参考国内外先进的同类废气处理经验,我司设计采用UV光解净化器处理方案。设计把室外2条排风管排放的废气合并一起处理,根据风机参数可知,每个烤房设计风量为15000m3/h。则总风量为30000m3/h。另外贵司的闸北日产丰田,也是有两个烤箱,排放口在一楼室外,我司同样也把这两个烤箱废气合并处理,设计总风量为30000m3/h。废气处理后通到15米以上高空达标排放。
 

设计依据   


1、贵公司提供的有关资料

2、《中华人民共和国环境保护法》

3、《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-87)

4、《工业管道工程施工及验收规范》(GBJ235-82)

5、通风与空调工程施工及验收规范》(GBJ243-82)

6、建筑安装工程质量检验评定标准》(通用机械设备安装工程)(TJ305—75)

7、《低压、配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83)

8、《通用用电设备配电规范》(GBJ50055-93)

9、《三废处理工程技术手册》(废气卷)

10、上海市地方污染物排放标准《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准》DB31859-2014。

 

三、设计原则


1.严格执行国家有关环境保护的各项规定,确保排放指标达到国家及地方有关排放标准。

2.采用先进、合理、成熟的处理工艺。

3.工艺设计与设备选型能在运行的过程中有较大的调节余地。

4.操作管理方便,节省动力消耗和运行费用。
 

四、设计范围


1、工艺流程的选择和设计;

2、非标设备的制造、安装与标准设备的选型;

3、工程设备的运输、安装、调试及操作人员的培训;

4、管网、电器、自控的设计与安装;

5、我方只负责由电控箱至风机、水泵的电源(甲方须提供电源至电控箱内);

6、我方所安装、设计的设备及管道从室外排风口至风机排放口线路;
 

五、执行标准


处理后废气排放执行DB31859-2014上海市地方污染物排放标准《汽车制造业(涂装)大气污染物排放标准》规定。则下表

序号   污染物 最高允许排放浓度限值,单位:(mg/m3) 最高允许排放速率限值,单位:kg/h 监控位置
1  苯 1 0.6 车间或生产设施排气筒
2 甲苯 3 1.2
3  二甲苯 12 4.5
4  苯系物 21 8.0
  5   非甲烷
   总烃
30 32
  6   颗粒物 20 8.0

工艺流程选择说明


常见的几种有机废气治理方法:

1、冷凝法

  将废气降温至挥发性有机化合物之露点温度(dew point)以下,使之凝结为液态并加以回收的方法。冷凝法普遍应用于原料或产品之分离及纯化,亦可作为控制挥发性有机物之用。
冷凝法对有机物质的回收程度,与废气中挥发性有机化合物的浓度、能被冷却的温度及冷媒的种类有关。由于以此方法回收挥发性有机化合物之成本较高,因此一般常用于欲回收之挥发性有机化合物具高回收价值且成分单纯、浓度高之情况。

2、 生物处理法

生物处理法为污染物(如挥发性有机化合物等)通过生物处理系统的过程中,藉由微生物之分解、氧化、转化等机制,将污染物完全分解氧化成二氧化碳、水、NO3-及SO42-等无害性之无机物。虽然生物处理法具有无二次污染的特性,然而与其它污染防治技术相较下,在选用时尤须考虑地域性参数所影响之整体成本,诸如土地价格、水费、电费之高低及法令标准等;除此之外,该技术是否已充分落实本土化及在国内具有相当的成熟性,亦直接影响后续的处理效率及操作维护费用。
 生物处理法依微生物之型态,可区分为生物滤床、生物滴滤塔与生物洗涤塔等三种,一般应用在挥发性有机化合物控制上的生物处理法有生物滤床及生物滴滤塔。

3、直接燃烧与触媒催化燃烧

燃烧法乃将含有挥发性有机化合物成份的气体在高温下氧化分解,而达清净之废气以排放,此法主要优点为适用于所有可燃性成份,而其缺点为燃料消耗量大,操作成本高。焚化炉设计能供给氧气、满足燃烧温度、停留时间及废气扰流等四个燃烧条件,其中每个条件皆可视需要情况加以修正,并准确控制,以使废气完全燃烧,达到预期之处理效果。另外,挥发性有机化合物气体在与空气于一定温度下混合时,其体积之浓度分率需在燃烧界限范围内才可燃烧。若废气所含挥发性有机化合物污染物质浓度不高,则来自污染物成份之燃烧产生热对废气温度提升相当有限,欲如此处理尚需添加适量辅助燃料,才能达到所需之燃烧温度。

燃烧法依触媒之有无,一般分为直接燃烧(简称热焚化)及触媒燃烧二种。依热回收方式,燃烧设备又可分为热回收型及热再生型。热回收型者以表面式热交换器回收焚化设备高温排气热量,一般热回收率小于70%;热再生型者以陶磁蓄热材回收排气热量,一般热回收率可达90%以上。

4、吸收法

 为气态污染物于废气与洗涤液接触时,藉由分子扩散、紊流等质量传送及化学反应等现象传入洗涤液,使污染物质分离而去除,以达到净气的效果。

 吸收亦可称之为洗涤,可区分为物理吸收与化学吸收二种。化学吸收主要是利用吸收剂与气体污染物产生反应而予去除;而物理吸收主要是藉由气体在液体中的溶解度,而达到去除空气污染物的目的。通常化学吸收可藉升高操作温度、压力来增加反应速率,不过同时却降低了物理吸收的速率,至于物理吸收在较低温操作下可达到较佳的去除效果。一般而言,化学吸收可使污染物浓度趋近于零排放,而物理吸收只能把污染物浓度降低至某程度,因此化学吸收在某些气体污染物的控制及应用上相当重要。
 吸收法之设备一般有喷雾塔、填充式洗涤塔及板状式洗涤塔等,一般业者基于经济性与效率的考虑,以填充式洗涤塔最常为业者所应用。吸收法对挥发性有机化合物的去除率与所选择之吸收剂种类、吸收塔之设计及系统操作情形有关,因此选用特定之吸收剂、降低操作温度或加大吸收设备,理论上皆可有效提高挥发性有机化合物去除率。

5、吸附法

 吸附作用为固体本身表面力的作用吸引气体分子,而具有表面吸附能力的固体称为吸附剂,被吸附于固体表面的物质则称为吸附物质。

 吸附法适于处理风量大含有低浓度挥发性有机化合物之废气,其最大特色为能在符合经济条件之操作范围内,几乎完全除去废气中某些挥发性有机化合物之成分。此等废气经吸附处理后,其污染物浓度一般皆可符合环保法令之排放浓度。最常用的吸附系统是以活性碳作为吸附剂,主要是由因为活性碳对某些特定挥发性有机化合物之物理吸附效果良好,且容易回收及再生,另外,进入活性碳吸附塔之废气需视实际情况进行废气之调理工作,若废气本身含有固体颗粒、高沸点有机物或易聚合物质时,则必需先进行过滤之预处理;若废气相对湿度大于50%,则必需先进行除湿;若废气温度超过40℃时,最好先加以冷却,因吸附效率在温度大于40℃时会明显降低。另外也要避免因活性碳吸附过程中产生之热量,造成活性碳床温度过热,因此当废气浓度高于10,000ppm时,应在吸附前采用稀释的方式降低污染物浓度。

6、紫外线光催化氧化废气净化设备处理法

(1)、本产品利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链,在高能紫外线光束照射下,降解转变成低分子化合物,如CO2、H2O等。

(2)、利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

(3)、恶臭气体利用排风设备输入到本净化设备后,净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应,使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。

(4)、利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

7、治理方案的选定

现根据贵公司现状和工程设计原则:

 烤漆废气采用UV光解净化器设备进行治理。


8、流程说明:
  烤漆废气通过风管引入UV高效光解废气净化设备进行分解净化处理,降低有机废气浓度同时把大分子有机物分解成小分子有机物,再分解成无害气体,最后通过风机高空达标排放即可。


4S烤漆房有机废气治理工程方案

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