空氣凈化技術(shù):

    一、概況

    深圳龍華亞輪自行車廠位于深圳市寶安區(qū)龍華鎮(zhèn)油松第十工業(yè)區(qū)，產(chǎn)品為各種民用自行車，全部出口國外。通過實地調(diào)查，了解到該廠在生產(chǎn)過程中需對產(chǎn)品進(jìn)行噴漆,并產(chǎn)生噴漆廢氣。目前，金屬表面噴涂材料主要采用的是聚胺酯漆和丙烯酸漆，其組分一般為50%的固體物（色粉）和50%溶劑。此外，在噴涂過程中，還需加入稀釋劑以調(diào)節(jié)油漆的粘稠度，稀釋劑與油漆的體積比例一般為4:5。了解可知，油漆又多以苯系有機物作為溶劑和稀釋劑，而苯系物的揮發(fā)性和毒性都很強。因此，油漆中的溶劑和稀釋劑在噴漆和漆層固化過程中都將揮發(fā)出來。這些有毒的苯系有機物廢氣彌漫在車間內(nèi)，傷害工人的身體健康，排出車間外又將對周圍環(huán)境造成污染。因此，環(huán)保部門已要求對這類廢氣進(jìn)行凈化處理，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。

    現(xiàn)場調(diào)查可知，該廠噴漆車間有四組噴漆水簾柜、兩組旋轉(zhuǎn)自動噴漆室和一臺烘烤設(shè)備，產(chǎn)生的噴漆廢氣由九條排氣管排至樓頂，每條排氣管的排氣量在12000 m³/h左右，廢氣均未經(jīng)處理就直接排放。由于車間內(nèi)除了每臺噴漆水簾柜內(nèi)有兩臺風(fēng)機抽排柜內(nèi)廢氣和兩組旋轉(zhuǎn)自動噴漆室各有一臺風(fēng)機抽排室內(nèi)廢氣外，再沒有其它抽排氣設(shè)施，因此，車間內(nèi)廢氣根本抽排不干凈，加之烘烤廢氣與熱氣直接就排放在車間內(nèi)，導(dǎo)致車間內(nèi)有毒廢氣彌漫，溫度很高，工人的工作條件很差，廠方急切希望對這種狀況進(jìn)行整改。

    受該廠委托，深圳市創(chuàng)飛格環(huán)保技術(shù)有限公司提出該廠噴漆車間廢氣凈化工程方案。

    二、設(shè)計依據(jù)、原則與范圍

    （一）設(shè)計依據(jù)

    1、廠方出具的噴漆廢氣治理工程設(shè)計施工委托書；

    2、廠方提供的噴漆車間平面圖；

    3、廠方提供的有關(guān)噴漆工藝的技術(shù)參數(shù)；

    4、我司了解的同類噴漆生產(chǎn)工藝的有關(guān)數(shù)據(jù)；

    5、國家標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）；

    6、廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）；

    7、《環(huán)境工程設(shè)計手冊"廢氣污染控制卷》；

    8、《三廢處理工程技術(shù)手冊"廢氣卷》。

    （二）設(shè)計原則

    1、采用先進(jìn)可靠的廢氣治理工藝與方法；

    2、精確計算和精心設(shè)計；

    3、布局合理，操作簡便，工程經(jīng)濟、美觀、實用。

    （三）設(shè)計范圍與工程內(nèi)容

    1、噴漆廢氣吸附凈化設(shè)備的設(shè)計、制做與安裝；

    2、噴漆車間內(nèi)廢氣抽排系統(tǒng)的設(shè)計、制做與安裝；

    3、抽風(fēng)機、排氣管以及與吸附凈化設(shè)備連接的管道的設(shè)計、采購、制做與安裝；

    三、廢氣處理量與抽排量

    （1） 噴漆廢氣

    根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的數(shù)據(jù)，每臺噴漆水簾柜內(nèi)各有兩臺抽排風(fēng)機，分別各有兩條風(fēng)管將水簾柜內(nèi)的噴漆廢氣引至樓頂排放。四臺噴漆水簾柜共有七條排風(fēng)管（其中有一臺噴漆水簾柜的兩條風(fēng)管合并成為了一條）。兩組旋轉(zhuǎn)自動噴漆室各有一條排風(fēng)管，共兩條。合計起來共有九條排風(fēng)管，每條排風(fēng)管的廢氣量為12000 m³/h（其中有一條為24000 m³/h），廢氣的總處理量約為120000 m³/h。設(shè)計安裝五臺廢氣凈化器，每臺凈化器處理量為24000 m³/h。

    （2） 車間內(nèi)廢氣

    車間內(nèi)廢氣是由各噴漆作業(yè)點、烘烤爐和油漆調(diào)配間泄漏的廢氣和熱氣，逸散在整個車間內(nèi)。為保證車間內(nèi)空氣清新，需要將這些逸散的有毒廢氣和熱氣排出。由于這部分氣體屬于車間通風(fēng)換氣的氣體，濃度不是很高，因此可不進(jìn)行處理。本方案在車間內(nèi)頂部安裝四組排風(fēng)管道，用四臺抽排風(fēng)機將車間內(nèi)的空氣排至樓頂排放，新鮮空氣從車間四周的窗戶自然進(jìn)入車間內(nèi)。每臺風(fēng)機的設(shè)計抽排風(fēng)量為24000 ~26000 m³/h ，合計總風(fēng)量約為100000 m³/h。

    四、治理要求

    廢氣中的顆粒物經(jīng)處理后達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）中第Ⅱ時段規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)：

    顆粒物 120 mg/m³

    廢氣中的有機溶劑經(jīng)凈化后達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）中第Ⅱ時段規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)

    苯 12 mg/m³

    甲苯 40 mg/m³

    二甲苯 70 mg/m³

    五、處理方案的比較與選擇

    1、有機廢氣凈化方法

    目前，對含有有害有機溶劑廢氣的凈化方法，主要有吸收法、吸附法、冷凝法和燃燒法。

    吸收法主要是采用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑來吸收凈化廢氣中的污染物。此方法簡單可靠，投資省，處理風(fēng)量不受限制，適于處理低濃度并含顆粒物的廢氣。對不同的污染物，可選擇不同的液體吸收劑。但對于揮發(fā)性很強的有機溶劑廢氣，由于不能用水來作吸收劑，所以，很難選擇到合適的吸收劑。該法操作簡單，處理效果一敗涂地。

    吸附法主要是采用吸附材料（如活性炭等）來吸附凈化廢氣中的污染物。這種方法比較適合于中等風(fēng)量以下、間歇性排放的低濃度廢氣的處理。該法操作簡單，易管理，效果好。

    冷凝法是將廢氣的溫度降低，使污染物冷凝、凝結(jié)成液體并與廢氣分離，以此來達(dá)到凈化的目的。這種方法適用于高濃度廢氣的凈化，并可以回收資源。但該法投資大，能耗高，操作復(fù)雜，不適宜處理大風(fēng)量、低濃度的廢氣。

    燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法是將含有污染物的廢氣送入燃燒器燒掉；催化燃燒是在有催化劑幫助下燃燒廢氣中的有害物質(zhì)。燃燒法也投資大，能耗高，操作復(fù)雜，同樣不適宜處理大風(fēng)量、低濃度的廢氣。

    2、凈化工藝和流程

    綜合比較有害有機溶劑廢氣污染物的各類凈化方法，本工程選用“活性炭吸附法”來凈化噴漆廢氣中有機污染物。凈化設(shè)備其工作原理如下：

    凈化設(shè)備工作時，廢氣被風(fēng)機抽入吸附裝置內(nèi)，首先通過濾網(wǎng)過濾器，以去除油漆顆粒物，然后廢氣通過活性炭吸附層時，由于在固體吸附劑（活性炭）和有機揮發(fā)物之間存在的分子間引力（范德華力），廢氣中的有機物被活性炭吸附，從而使氣體得到凈化。經(jīng)凈化后的氣體可直接排放。

    活性炭吸附法的工藝流程如下：

    六、現(xiàn)場情況與工程布置

    1、現(xiàn)場情況

    現(xiàn)場情況是，噴漆車間共有九條排風(fēng)管將噴漆廢氣直排樓頂，排氣口距樓頂?shù)孛娓叨燃s1.5 m，廢氣由各噴漆設(shè)備內(nèi)的風(fēng)機直接抽排至樓頂。樓頂上有足夠的面積可以來安裝凈化設(shè)備。

    2、工程布置

    對于噴漆設(shè)備產(chǎn)生的廢氣，本方案設(shè)計采用五臺活性炭吸附裝置來凈化處理。吸附裝置安裝在車間樓頂上，將原來廢氣排放管每兩條合并成一條管后接入吸附裝置內(nèi)。同時，在每臺活性炭吸附裝置后各增加一臺抽風(fēng)機，以克服吸附裝置增加的阻力，保證各噴漆作業(yè)點抽風(fēng)順暢。由于噴漆時有少量的油漆霧隨廢氣排出，若這些漆霧直接吹到活性炭吸附層上，會很快使活性炭層發(fā)生板結(jié)，導(dǎo)致氣阻增大，處理效果喪失。因此，本方案在活性炭吸附層前設(shè)計一過濾層，以濾除漆霧，保證活性炭吸附層能正常工作。過濾層采用稀疏過濾材料，濾板可以方便地取下來，定期更換過濾材料。當(dāng)感覺到噴漆設(shè)備內(nèi)的抽排風(fēng)效果明顯下降時，表明需更換過濾材料了。

    對于車間內(nèi)廢氣的抽排，本方案設(shè)計在車間內(nèi)頂部安裝四組排風(fēng)管道，每組風(fēng)管按一定的走向，均布在車間內(nèi)，風(fēng)管的底部開有多個吸風(fēng)口，廢氣被從風(fēng)管的底部的吸風(fēng)口吸入，然后由風(fēng)機抽至樓頂排放。四臺抽排風(fēng)機也安裝在車間樓頂。

    七、設(shè)計參數(shù)

    吸附裝置臺數(shù)5 臺

    型號CFG-X250

    處理風(fēng)量24000m³/h.臺

    尺寸（長×高×寬） 3000×2500×3400mm

    吸附層數(shù)1層

    吸附層厚600 mm

    空層過氣面積7.5 m²

    空層氣體流速<0.9 m/s

    車間廢氣抽排系統(tǒng)四組

    風(fēng)機臺數(shù)9 臺

    風(fēng)機型號4-72No:10C

    抽排風(fēng)量23312~26277m³/h.臺

    風(fēng)機轉(zhuǎn)速710r/min

    風(fēng)機全壓721~650pa

    風(fēng)機功率7.5kw/380v

    電動機型號 Y132M-4

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