磁材煅燒廢氣設(shè)計(jì)方案教材

1、磁材煅燒廢氣治理工程設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)單位：電話：地址：日期：2015年03月ii1. 項(xiàng)目概況該廠磁材煅燒車間產(chǎn)生一定的生產(chǎn)廢氣，原有一套廢氣處理設(shè) 施，由于年限已久設(shè)施老化及操作問題，現(xiàn)已無法達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)，廢 氣排放口可見一定濃度的青煙，并可聞到一定的刺激性氣味，對(duì)周邊 環(huán)境及居民生活影響較大。因此特委托我司對(duì)該廠原有廢氣處理設(shè)施 進(jìn)行整改。根據(jù)我們掌握的部分資料，此廢氣處理采用我司特制定如 下初步設(shè)計(jì)方案供貴公司參考。2. 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 廢氣中所含污染物種類、濃度及溫度廢氣成分：SO2、H2S、NOx HCI、NH等。煅燒原料及廢氣排放相關(guān)屬性見下表:煅燒原料成分及含量(煅燒原料中cl-含量

2、2000ppm左右)風(fēng)機(jī)風(fēng)量3(m/h )工作時(shí)間(h)Fe2Q(70%Mn?C4(23%ZnO(7%膠(6%o )檸檬酸二銨4000 X 224廢氣溫度：100-150 c廢氣溶于水后PH值2總風(fēng)量：8000rr/h原設(shè)施廢氣處理工藝:廢氣-*離心風(fēng)機(jī)布袋過濾器i活性炭吸附器排放2.2設(shè)計(jì)規(guī)模廢氣處理量:1套處理設(shè)施：設(shè)計(jì)處理風(fēng)量：8000 m3/h ;2.3設(shè)計(jì)范圍從車間排氣管匯合后出口開始，經(jīng)裝置入口至排放出口之間，所 有工藝設(shè)備、連接管道、管件、閥門、風(fēng)機(jī)、電氣裝置、自動(dòng)控制污 水處理設(shè)備等。2.4處理后氣體排放濃度廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)大氣污染物排放限值(DB44/27-2

3、001)第一時(shí)段之一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體見表 1。序 號(hào)污染物最高允許排放濃度，mg/m最高允許排放速率，kg/h無組織排放監(jiān)控濃度mg/m排氣筒咼度，m一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1SQ550151.400.50202.20307.502NOx240150.400.15200.65302.203HCL10015禁排0.2520304顆粒物120151.805.00203.003012.05H2S15禁排0.0320302.5 設(shè)計(jì)參考資料以及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂漆工藝通風(fēng)凈化 GB 6515-86 通風(fēng)除塵技術(shù)工業(yè)通風(fēng)環(huán)保設(shè)備材料手冊(cè) 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第 253 號(hào) 1998中華人民

4、共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（ 1989年 12 月） 工程施工及驗(yàn)收規(guī)范三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)（廢氣卷），化學(xué)工業(yè)出版社 大氣污染物排放限值（ DB44/27-2001）2.6 控制系統(tǒng) 系統(tǒng)采用自動(dòng)控制， 以實(shí)現(xiàn)治理系統(tǒng)的操作最優(yōu)化， 降低運(yùn)行費(fèi) 用，增加設(shè)備運(yùn)行的可靠性。3. 工藝設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)原則1. 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī)，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處 理后的廢氣各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到且優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。2. 采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝，并具有顯著的環(huán) 境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。3. 工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，確保達(dá)標(biāo)排放4. 在運(yùn)行過程中，便于操作管理、便

5、于維修、節(jié)省動(dòng)力消耗和 運(yùn)行費(fèi)用。3.2 廢氣處理方法選擇傳統(tǒng)有機(jī)廢氣污染物治理技術(shù)1、吸附吸附法是利用某些具有吸附能力的物質(zhì)如活性炭、 硅膠、沸石分 子篩、活性氧化鋁等吸附有害成分而達(dá)到消除有害污染的目的。 吸附 法適用于幾乎所有的廢氣污染物， 一般是中低濃度的廢氣污染物； 吸 附效果取決于吸附劑性質(zhì)、廢氣污染物種類和吸附系統(tǒng)的操作溫度、 濕度、壓力等因素，具有去除效率高的優(yōu)點(diǎn)，從而使其成為去除廢氣 污染物較為常用的方法， 但存在投資后運(yùn)行費(fèi)用較高且有產(chǎn)生二次污 染的缺陷?；钚蕴嫉亩嗫仔詫?duì)某些有害氣體 （主要是有機(jī)物） 有很強(qiáng)的吸附 能力，廢氣通過活性碳層時(shí)被碳表面存在的未平衡分子吸引力或化

6、學(xué) 鍵力吸附在活性碳上， 從而達(dá)到廢氣凈化。 活性碳吸附法適用于大風(fēng) 量、低濃度，溫度不高的廢氣治理。此法工藝成熟，效果可靠，因此 被廣泛地應(yīng)用于化工、噴漆、印刷、冶煉等行業(yè)的廢氣治理。吸附是一種廣泛使用的污染物排放控制手段。 氣體流量和濃度的 波動(dòng)對(duì)吸附器的操作影響較小，設(shè)備的尺寸取決于處理的氣量和濃 度。系統(tǒng)投資費(fèi)用中等，操作靈活，凈化效率為 99 以上，是目前處 理有機(jī)廢氣最為成熟和可靠的技術(shù)，且副產(chǎn)混合溶劑。目前，常采用 各種新型吸附劑與吸附和再生解吸工藝復(fù)合， 以減少設(shè)備投資和降低 運(yùn)行費(fèi)用。該工藝特別適合廢氣中低濃度、小氣量、負(fù)荷波動(dòng)大；操 作要求靈活等有機(jī)廢氣治理。2、吸收法吸收

7、法是通過讓污染物廢氣和液體 （如水和有機(jī)溶劑等） 吸收劑 充分接觸而達(dá)到使污染物從廢氣轉(zhuǎn)移到液相的一種操作過程。 吸收過 程的主體是填料塔、 板式塔或噴霧塔等吸收裝置。 吸收裝置可用來處 理大氣量的污染物，濃度范圍5005000PPn不等，去除率根據(jù)吸收劑 和污染物組分不同，吸收效率差異較大，一般大于30%以上，也可高達(dá) 98%。該工藝本身是一個(gè)典型的分離問題。因此，存在吸收液的再 生與處理裝置， 以及濃集氣流的二次污染問題。 實(shí)際應(yīng)用于有機(jī)廢氣 治理的工程較少。采用低揮發(fā)或不揮發(fā)溶劑對(duì)廢氣污染物進(jìn)行吸收， 再利用有機(jī)分子和吸收劑物理性質(zhì)的差異進(jìn)行分離的廢氣污染物控 制技術(shù)。 該法適用于濃度較

8、高、 溫度較低和壓力較高情況下廢氣污染 物的處理。3、燃燒法燃燒法多用于有機(jī)廢氣處理， 利用有機(jī)廢氣污染物易燃燒性質(zhì)進(jìn) 行處理的一種方法。其中，直接燃燒法，又稱火焰燃燒法，它是把可 燃的有機(jī)廢氣污染物當(dāng)作燃料來燃燒的一種方法。 該法適合處理高濃 度有機(jī)廢氣污染物，燃燒溫度控制在 1100C以上，去除效率達(dá)95% 以上。燃燒法工藝主要經(jīng)歷了高溫直接燃燒法、 熱力燃燒法、 蓄熱式燃 燒法和催化燃燒法等發(fā)展階段。其中高溫直接燃燒法工藝最為成熟、穩(wěn)妥，它是我國(guó)50、60 年代廣泛采用的一種處理高濃度有機(jī)廢氣的一種高溫下氧化分解工藝， 反應(yīng)溫度介于600800C之間。這種治理方法的優(yōu)勢(shì)是凈化效率高（可

9、達(dá) 99%以上）、設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，裝置維護(hù)容易，但也存在二次污染嚴(yán) 重、裝置的自控要求高、缺氧燃燒時(shí)脫除率大大下降。運(yùn)行費(fèi)高等不 足，特別不適合處理廢氣氣量和濃度變化幅度大廢氣。 近年來已經(jīng)很 少應(yīng)用。熱力燃燒法是在廢氣中可燃污染物濃度低時(shí)添加燃料以幫助其 燃燒的方法， 常用裝置有焚燒爐和脫臭爐， 其對(duì)各類揮發(fā)性污染物消 除效率為9599%適宜的設(shè)計(jì)氣量 20001000000m3/h濃度范圍 100200ppm通常的燃燒溫度 7001000C，停留時(shí)間為0.51.0s , 常需要配置相應(yīng)的熱回收系統(tǒng)來減少運(yùn)行費(fèi)用。 該工藝在國(guó)外和國(guó)內(nèi) 的石化企業(yè)中應(yīng)用很廣。但外加燃料費(fèi)用高、運(yùn)行費(fèi)用高，并伴有

10、 SO2、NOx 等二次污染物大量產(chǎn)生，它是處理低濃度有機(jī)污染物廢氣 的古老方法，已逐漸被催化燃燒和蓄熱式燃燒法取代。催化燃燒法包括直接催化燃燒法和吸附濃縮催化燃燒工藝兩種。 它是系統(tǒng)中使用適合催化劑，使廢氣中污染物在 300450C下氧化分 解，與熱力燃燒系統(tǒng)一樣，也是一種燃燒，不同之處在于，燃燒的溫 度低。催化燃燒適合處理氣量2000200000m3/h,污染物濃度在100200pp m常用于氣體流量與污染物濃度波動(dòng)較大的場(chǎng)合，凈化效 率大于 90%；但對(duì)處理對(duì)象要求苛刻，要求污染物廢氣的溫度高，污 染物成分單一，且一次性投資大。3.3 系統(tǒng)工藝流程根據(jù)該廠的實(shí)際情況，要提高廢氣的處理效率

11、，需加強(qiáng)以下兩方 面的工作：一是廢氣的收集，盡可能將廢氣收集到處理裝置中；二是 對(duì)收集的廢氣采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理與回收。 根據(jù)我們的綜合分析 由于車間煅燒所產(chǎn)生廢氣溶于水后呈一定的酸性， 因此采用溶劑吸收 +后期活性炭吸附法處理。并利用原有的廢氣處理設(shè)施整改。工藝流程如圖3-1所示:廢氣排放收集管布袋過濾除塵器離心風(fēng)機(jī)1#堿性洗滌塔循環(huán)水池12#噴淋洗滌塔循環(huán)水池2圖3-1系統(tǒng)工藝流程圖工藝流程說明1. 布袋過濾除塵器除塵器的主要目的是攔截大顆粒的污染物。對(duì)大顆粒的污染物去 除率可達(dá)80%布袋除塵器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，便于現(xiàn)場(chǎng)制作的凈化設(shè)備含顆粒污染物的氣流經(jīng)進(jìn)氣管后，在布袋除塵器較大的

12、顆粒物被 被布袋捕集和清理。氣流經(jīng)除塵后進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備。2. 噴淋洗滌塔主要功能廢氣經(jīng)過布袋除塵器后由離心風(fēng)機(jī)抽送到噴淋洗滌塔進(jìn)行吸收 和處理。噴淋洗滌塔是凈化廢氣的主要設(shè)備，噴淋洗滌塔分為兩部分組 成，一級(jí)堿性吸收塔和二級(jí)噴淋洗滌塔。 1#堿性洗滌塔利用堿性 NaOH 液體吸收廢氣中含有的 SO2，HCl,H2S，NOX 等酸性氣體 ，使酸性氣體經(jīng) 化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成Na2SO,NaCI,Na2S及NaNO等無污染的化學(xué)物質(zhì)；2# 噴淋洗滌塔內(nèi)過流中性清水，吸收廢氣中的NH氣體。兩套噴淋洗滌塔均配有一套獨(dú)立的水循環(huán)加藥系統(tǒng)。在塔體內(nèi)的一定高度裝有塔 板，在塔板下方裝有支承板。板式塔一般按氣液

13、逆流操作，噴漆廢氣 由塔底氣體入口進(jìn)入塔體， 自下而上穿過板式塔， 最后由塔體氣體出 口排出。循環(huán)水由塔頂通過液體分布器， 均勻的噴淋到塔板層中沿著 塔板層表面向下流動(dòng)， 直至塔低有排水管排出。 由于上升氣流和下降 吸收劑在塔板表層中不段接觸， 所以上升氣流中有機(jī)物的濃度會(huì)越來 越低，到塔頂時(shí)達(dá)到吸收要求排出塔外。氣流經(jīng)板式塔后進(jìn)脫霧器，脫霧器的主要目的是去除水滴。經(jīng)脫 霧器后最后進(jìn)入活性碳吸附器。3. 活性碳吸附器主要功能 活性碳吸附器作為保障設(shè)備，確保廢氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)?；钚蕴嫉亩嗫?性對(duì)某些有害氣體（主要是有機(jī)物）有很強(qiáng)的吸附能力，廢氣通過活 性碳層時(shí)被碳表面存在的未平衡分子吸引力或化學(xué)鍵力吸

14、附在活性 碳上，從而達(dá)到廢氣凈化。活性碳吸附法適用于大風(fēng)量、低濃度，溫 度不高的有機(jī)廢氣治理。本方案選用蜂窩活性碳吸附器，蜂窩活性碳是一種高效的吸附材 料，其吸附值大，且更換簡(jiǎn)單。4. 工藝系統(tǒng)說明4.1 概述本工藝系統(tǒng)可分為如下 3 個(gè)系統(tǒng)： 廢氣收集系統(tǒng)，廢氣凈化處理系統(tǒng)，排風(fēng)系統(tǒng)。廢氣收集系統(tǒng)主要包括支風(fēng)管， 主風(fēng)管，電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥， 管道。 廢氣凈化處理系統(tǒng)主要包括水浴除塵器，板式塔，脫霧器，活性 炭吸附裝器。排風(fēng)系統(tǒng)主要包括排風(fēng)機(jī)，電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和排放口。5. 主要設(shè)備設(shè)計(jì)說明5. 1主要設(shè)備1. 布袋除塵器2. 噴淋洗滌塔根據(jù)廢氣性質(zhì)和氣量，本項(xiàng)目選用板式塔，規(guī)格為 1500。板式

15、 塔除了有長(zhǎng)錐體結(jié)構(gòu)外，進(jìn)氣管采用斜面進(jìn)入以降低設(shè)備的阻力系 數(shù)。具體參數(shù)如下：進(jìn)口風(fēng)速： 10m/s；處理風(fēng)量： 8000m3/h ；殼體材料： A3 鋼防腐；塔體規(guī)格：1500X4500;設(shè)備數(shù)量 : 2 套;工作壓力： 0.1 0.3Mpa。3. 離心風(fēng)機(jī)具體參數(shù)如下：風(fēng)量：10000m3/h ;功率： 10KW;數(shù)量 ： 1 臺(tái);4. 脫霧器具體參數(shù)如下：進(jìn)口風(fēng)速： 2.2m/s ；風(fēng)量： 8000m3/h ；處理效率：效率 90 95。規(guī)格型號(hào) ： 3000X2000X1000;設(shè)備數(shù)量 ： 1 套;殼體材料：A鋼防腐；內(nèi)置不銹鋼脫霧器規(guī)格： 2000X1500X1000mm工作壓力

16、： 0.1 0.3Mpa。5. 蜂窩活性碳吸附器具體參數(shù)如下：進(jìn)口風(fēng)速： 1.1m/s ；風(fēng)量： 8000m3/h ；15處理效率：效率90% 95%。規(guī)格型號(hào)：3000X2000X600;設(shè)備數(shù)量：1套；工作壓力：0.1 0.3Mpa。(1) 根據(jù)廢氣性質(zhì)和氣量，本項(xiàng)目采用固定床蜂窩活性炭吸附系 統(tǒng)。廢氣處理量為8000rr/h，溫度100-150 C。(2) 活性炭對(duì)苯系物的飽和吸附量計(jì)算選用的蜂窩活性炭的參數(shù)如下：活性炭堆積密度450kg/m3, dp = 5mm空隙率e = 0.40 ;活性炭安裝規(guī)格為2000X1500X600mrp活性炭總用量為1.8m3;凈化效率95.6%;活性碳

17、每6個(gè)月更換一次。6. 循環(huán)水池具體參數(shù)如下：殼體材料：A鋼防腐；設(shè)備規(guī)格:2000X1500X2000;設(shè)備數(shù)量：2套；附屬設(shè)備：計(jì)量加藥泵1臺(tái)，200L/h ;配藥桶1個(gè)：PE 1000L7、提升泵具體參數(shù)如下:設(shè)備數(shù)量：4臺(tái)；設(shè)備功率:2.2KW; 流量:15m3/h;揚(yáng)程:25m;5.2其他1.電氣及自控系統(tǒng)處理系統(tǒng)總裝機(jī)容量為18.8kW,由集中安裝的電控柜進(jìn)行控制。 為了降低能耗，設(shè)備的運(yùn)行采用自動(dòng)控制。循環(huán)水泵使用4臺(tái)離心清水泵，設(shè)計(jì)參數(shù)為Q= 15m1/h ,H=25.0m, 轉(zhuǎn)速=2900r.p.m，功率為2.2kW。由于揮發(fā)及排污造成損耗，循環(huán) 水需定期補(bǔ)充或更換。5.3主要設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格數(shù)量總功率kw備注1噴淋洗滌塔 1500miX45002臺(tái)2提升泵3Q=15n/h , H=25m 2.2KW4臺(tái)8.8KW兩用兩備3活性炭吸附3000X2000X600mm1臺(tái)4脫霧器3000X2000X1000mm1臺(tái)5離心風(fēng)機(jī)Q=8000rnh,10.0KW1臺(tái)10.0KW6管道及閥門1套7電控柜1個(gè)8循環(huán)水