噴漆廢氣處理技術(shù)方案

噴漆廢氣綜合治理項目設(shè)計方案公司地址：濟(jì)南市濟(jì)陽街道工業(yè)園9號QiankunEnvironmentalTech.環(huán)保熱線真術(shù)文件噴漆廢氣收集處理項目綜合治理工程初步設(shè)計方案項目編號：QKHB-2016-01-11山東乾坤環(huán)保設(shè)備有限公司日期：目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1綜述 41.1項目概述 41.2氣象、水文及地質(zhì)情況 41.3設(shè)計依據(jù) 41.4設(shè)計原則 51.5技術(shù)服務(wù)單位簡介 52項目基本情況 72.1廢氣成份 72.2設(shè)計思路 72.3項目規(guī)模 72.4進(jìn)氣溫度 72.5進(jìn)氣濃度 72.6排放標(biāo)準(zhǔn) 82.7工程位置 83工藝技術(shù)選擇 83.1國內(nèi)外異味氣體控制技術(shù)概況 83.2工藝流程 123.3工藝流程介紹 134各系統(tǒng)單元描述 194.1收集系統(tǒng) 194.2低溫等離子體凈化設(shè)備單元描述 194.3引風(fēng)機(jī) 194.4微納米氣泡高能氧化塔單元描述 204.5電氣控制系統(tǒng)及設(shè)計 215編制范圍 216主要設(shè)備一覽表 217投資估算一覽表 228公用工程 228.1概述 238.2給排水 238.3消防 238.4環(huán)境協(xié)調(diào) 239采暖通風(fēng) 239.1采暖 239.2通風(fēng) 2310工程占地 2311人員培訓(xùn)與要求 2312交貨期 2413設(shè)備安裝、檢修與防腐 2414售后服務(wù)承諾 24

1綜述1.1項目概述1.1.1項目名稱項目名稱：噴漆廢氣綜合治理項目設(shè)計單位：濟(jì)南乾坤環(huán)保設(shè)備有限公司1.1.2業(yè)主單位概況受業(yè)主委托，參考企業(yè)生產(chǎn)情況，現(xiàn)編制初步設(shè)計方案，供相關(guān)部門審核和建設(shè)單位參考、選用。1.2氣象、水文及地質(zhì)情況略1.3設(shè)計依據(jù)業(yè)主提供的與本項目有關(guān)的資料《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（1989-12-26）《中華人民共和國大氣污染防治法》（2000-04-29）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-1996）《環(huán)境污染事故應(yīng)急預(yù)案編制技術(shù)指南》（征求意見稿）《煙囪設(shè)計規(guī)范》（GB50051—2002）《化工管道、設(shè)備外防腐設(shè)計規(guī)定》（HG-T20679-1990）《環(huán)境空氣惡臭的測定三點(diǎn)比較式臭袋法》（GB/T14675-93）《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50243-2002）《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50019-2003）《通風(fēng)管道技術(shù)規(guī)程》（JGJ141－2004）《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》（GB7251.1-1997）《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備、斷路器、接觸器》（IEC60947-2-4）國發(fā)（1996）31號《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的決定》中華人民共和國主席令第72號《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》《國家環(huán)境保護(hù)“十一五”計劃》《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-1993）《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052-1995）濟(jì)南乾坤環(huán)保設(shè)備有限公司治理類似項目廢氣工程取得的經(jīng)驗1.4設(shè)計原則嚴(yán)格貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定，確保治理后各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求，達(dá)到或優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)助企業(yè)采用科學(xué)合理的收集方式，在達(dá)到收集效果的前提下，盡量減少氣量。積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新設(shè)備，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)狀和管理水平采用先進(jìn)、可靠的污染治理工藝，力求運(yùn)行穩(wěn)定、費(fèi)用低廉、管理方便、維護(hù)便捷，從而達(dá)到徹底消除廢氣污染、保護(hù)環(huán)境的目的。妥善解決項目建設(shè)及運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污染物，避免二次污染。嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的防火、安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等國家和地方頒布的規(guī)范、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)。選擇新型、高效、低噪設(shè)備，注意節(jié)能降耗?？偲矫娌贾昧η缶o湊、合理通暢、簡潔實(shí)用，盡量減小工程占地和施工難度。嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，重視消防、安全工作。依據(jù)國家和地方有關(guān)環(huán)保法律、法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策要求對工業(yè)污染進(jìn)行治理，充分發(fā)揮建設(shè)項目的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。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。整個系統(tǒng)操作管理方便，自動化程度較高，便于維護(hù)。1.5技術(shù)服務(wù)單位簡介濟(jì)南乾坤環(huán)保設(shè)備有限公司是一家專業(yè)從事氣態(tài)污染物治理的高新技術(shù)企業(yè),公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)開發(fā)的“低溫等離子體廢氣處理設(shè)備”在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用及技術(shù)先進(jìn)性居國內(nèi)同行業(yè)前列，是一個集研發(fā)、制造、銷售、安裝、服務(wù)為一體的環(huán)保企業(yè)。公司致力于工業(yè)廢氣中的VOC、惡臭、異味、漆霧、水霧濕氣、油煙等氣態(tài)污染物方面的控制及治理。目前，公司已具備了使用大功率處理大流量工業(yè)廢氣的能力。2011年由公司生產(chǎn)的“低溫等離子體空氣凈化設(shè)備”已被認(rèn)定為濟(jì)南市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目之一，并通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。應(yīng)用領(lǐng)域：石化、化工、醫(yī)藥、塑膠、印刷等行業(yè)產(chǎn)生的各類揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOC）。污水處理廠、垃圾處理廠、公廁、垃圾打包站、泵站、市政、卷煙廠、香精廠、屠宰場等領(lǐng)域產(chǎn)生的各類惡臭、異味氣體等。醫(yī)院、餐飲、賓館、娛樂場所、車船、航空候車室等公共場所及辦公室、家庭、轎車、實(shí)驗室等產(chǎn)生的甲醛、苯、氨等有毒氣體及微生物、懸浮顆粒物等。大型火力發(fā)電廠、水泥廠、鋼鐵廠等產(chǎn)生的二氧化硫、粉塵、油煙等。無菌實(shí)驗室、病房、手術(shù)室、無塵化工廠等。經(jīng)營范圍：公司成套生產(chǎn)安裝工業(yè)有機(jī)廢氣處理設(shè)備、溶劑吸附脫附設(shè)備、脫硫除塵設(shè)備，顆粒物高效攔截設(shè)備、污染物預(yù)處理設(shè)備，化工廠、污水泵站、垃圾處理廠等提供廢氣治理提供方案設(shè)計及施工。人力資源：公司下設(shè)銷售部、商務(wù)部、技術(shù)部、工程服務(wù)部、財務(wù)部、采購部等相關(guān)部門，現(xiàn)有職工58人，其中高級工程師6人，工程師10人，專職項目執(zhí)行經(jīng)理5人，技術(shù)人員12余人，憑借公司貫徹“發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、造福子孫后代”的企業(yè)文化，擁有一批環(huán)境工程、通風(fēng)工程的專家顧問、技術(shù)設(shè)計、資深銷售人員，具有國內(nèi)外先進(jìn)的有機(jī)廢氣及惡味異臭的處理技術(shù)，在有機(jī)廢氣及惡味異臭處理及環(huán)保行業(yè)中積累了豐富的工作及技術(shù)經(jīng)驗，另外，我公司專門聘請行業(yè)內(nèi)資深的風(fēng)機(jī)及通用設(shè)備維修技師，在此行業(yè)內(nèi)工作達(dá)十余年，經(jīng)驗豐富，維修水平高，免除了用戶的后顧之憂。生產(chǎn)基地：公司于2011年投資2000余萬元在濟(jì)陽工業(yè)園建設(shè)生產(chǎn)10000余平方生產(chǎn)工廠，位于濟(jì)南濟(jì)陽工業(yè)區(qū),交通方便,經(jīng)濟(jì)改革發(fā)展較快。生產(chǎn)工廠占地10000平方米，工裝設(shè)備齊全，年生產(chǎn)能力100臺套，憑借著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)優(yōu)勢及人力資源，擁有一批加工能力強(qiáng)，技術(shù)精干的生產(chǎn)工人50余人。2項目基本情況2.1廢氣成份根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，廢氣主要來源為：噴漆廢氣，廢氣主要成份為：甲苯二異氰酸酯、粉塵、二甲苯、甲苯、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、三氯乙烯、苯、丙酮、環(huán)己酮、乙醚等生產(chǎn)廢氣。2.2設(shè)計思路根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，本工程擬采用“收集后集中采用“微納米氣泡+低溫等離子裝置+深度氧化床”的方案。本工程廢氣中含有長分子鏈較為頑固的廢氣，普通的傳統(tǒng)工藝難以達(dá)到凈化目的。2.3項目規(guī)模根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)：設(shè)計排放廢氣量為：48000Nm3/h2.4進(jìn)氣溫度噴漆為常溫廢氣2.5進(jìn)氣濃度根據(jù)業(yè)主提供的資料，并結(jié)合我公司在治理廢氣工程的經(jīng)驗，確定本項目廢氣的進(jìn)氣濃度如表2-1：表2-1設(shè)計進(jìn)氣濃度序號項目濃度1VOCS≤2000mg/m32臭氣濃度≤10000（無量綱）3粉塵濃度≤500mg/m32.6排放標(biāo)準(zhǔn)本項目廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)，按《惡臭物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）及《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）規(guī)定，本項目采用的排放標(biāo)準(zhǔn)如表2-2：表2-2工程設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)序號項目排放標(biāo)準(zhǔn)（排氣筒高度15m）排放量(kg/h)排放濃度（mg/m3）1VOCS＜10＜1202臭氣濃度＜2000（無量綱）3粉塵濃度<302.7工程位置根據(jù)實(shí)地狀況，本工程主體設(shè)備擬建于廠區(qū)預(yù)留空地，達(dá)到與廠區(qū)環(huán)境和諧統(tǒng)一的效果。3工藝技術(shù)選擇3.1國內(nèi)外異味氣體控制技術(shù)概況異味是大氣、水、土壤、固體廢棄物等物質(zhì)中的異味物質(zhì)，通過空氣介質(zhì)作用于人的嗅覺器官感知而引起的不愉快感覺并有害于人體健康的一類公害氣態(tài)污染物質(zhì)。異味物質(zhì)的種類很多，迄今為止，憑人的嗅覺即能感受到的惡臭物質(zhì)有4000多種，但通常大致分為三類：一是含硫的化合物，如硫化氫、硫醇類、二甲基硫、硫醚類及含硫的雜環(huán)化合物等；二是含氮的化合物，如氨、胺類、腈類、硝基化合物及含氮雜環(huán)化合物等；三是碳、氫或碳、氫、氧組成的化合物（低級醇、醛、脂肪酸等）。其中對人體影響較大的八大惡臭物質(zhì)是：硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。而我們通常所指的惡臭氣體，是指在空氣中擴(kuò)散帶有惡臭的氣體，簡稱臭氣。惡臭氣體的來源分布廣泛，主要來自于固體垃圾處理場、以石油為原料的化工廠、污水泵站、污水處理廠、制藥廠、飼料和肥料加工廠、畜牧產(chǎn)品農(nóng)場、化纖廠、皮革廠、制漿廠，以及公廁、糞便轉(zhuǎn)運(yùn)站等場所。污水中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的厭氧、好氧過程的產(chǎn)物或不完全產(chǎn)物產(chǎn)生惡臭物質(zhì)，如硫化氫（H2S）、氨（NH3）、吲哚（C8H5-NHCH3）、三甲胺(CH3)3N、甲硫醇類CH3SH、二甲二硫（CH3SSCH3）、甲硫醚CH3SCH3）、乙醛、低級醇、脂肪酸等，這些物質(zhì)散發(fā)到空氣中不僅使人感到不快、惡心、頭疼、食欲不振、妨礙睡眠、嗅覺失調(diào)、情緒不振、愛發(fā)脾氣以及誘發(fā)哮喘等，而且甚至引起急性病。為了提高居民生活環(huán)境質(zhì)量、杜絕空氣污染隱患、惡臭源的控制已成為目前一些地區(qū)亟待解決的環(huán)境問題之一。目前，異味廢氣處理的傳統(tǒng)方法有燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法等。燃燒法燃燒法根據(jù)燃燒的溫度及輔助介質(zhì)不同，主要分為直接燃燒法和催化燃燒法兩種。催化燃燒法較適合于高濃度、小風(fēng)量廢氣的凈化，在處理低濃度的廢氣時，由于要維持300～400℃的催化燃燒溫度，需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來提高廢氣的燃燒熱值，但廢氣中的水氣、油污及顆粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化劑中毒失活等問題，使得該方法的推廣和使用在一定程度上受到了限制。直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒，直接焚燒工藝成熟，控制一定的溫度條件下污染物去除效率高，焚燒徹底，但在使用過程中一般會有一下問題：①若焚燒含氯、溴代有機(jī)物和芳烴類物質(zhì)時極易產(chǎn)生二惡英類強(qiáng)致癌物質(zhì)，尤其在焚燒爐啟動和關(guān)閉過程中更易產(chǎn)生，為避免二惡英類物質(zhì)產(chǎn)生，須提高燃燒溫度在1200℃以上，若保持如此高的燃燒溫度不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，而且對焚燒爐的要求也大大提高。②焚燒含氯代有機(jī)物時會產(chǎn)生氯化氫腐蝕問題，尤其是在高溫狀態(tài)下，氯化氫的腐蝕性能大大增強(qiáng)，不僅對管道存在腐蝕，更嚴(yán)重的是會引起焚燒爐的腐蝕。③焚燒時存在爆炸的潛在危險，尤其是易揮發(fā)性可燃?xì)怏w，若達(dá)到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸。另外，若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素，采用燃燒法極易產(chǎn)生二次污染物質(zhì)二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。氧化法該方法主要采用投加氯、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑來破壞污染物分子，具有反應(yīng)快，處理裝置簡單等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是凈化效率不高，氧化劑投加量難以控制。吸收法利用污染物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，使用水或化學(xué)吸收液對廢氣進(jìn)行吸收去除的方法。該方法在設(shè)計操作合理的情況下去除效率很高，運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便，但對設(shè)備及運(yùn)行管理要求極高，而且只有能溶解于吸收液或能與吸收液反應(yīng)的污染物才能被有效去除。吸附法該方法是當(dāng)污染物質(zhì)通過裝有吸附劑（如活性炭、疏水分子篩等）的吸附塔時，利用該吸附劑對污染物的強(qiáng)吸附力，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。該方法設(shè)備簡單，去除效果好，多用于凈化工藝的末級處理。該方法缺點(diǎn)是對高濃度廢氣處理效率低、占地面積大、氣阻大、吸附劑需經(jīng)常更換或再生等缺點(diǎn)，而且吸附劑脫附后的氣體難于收集而最終又排回大氣中，是一種不徹底的解決途徑。生物法生物法是近年來研究較多的一種處理工藝，該方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是處理成本低廉、基本無二次污染。生物法雖然在凈化低濃度有機(jī)污染物時效果明顯，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)，但存在氣阻大、降解速率慢、設(shè)備體積龐大、易受污染物濃度及溫度的影響，而且該法僅適用于親水性及易生物降解物質(zhì)的處理，對疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理還存在一定難度。光催化技術(shù)光敏半導(dǎo)體催化氧化或納米金屬氧化物光催化也是近年來的研究熱點(diǎn)，但該技術(shù)的降解效率受控于污染物質(zhì)與催化劑表面界面擴(kuò)散速率，而且催化劑價格昂貴、很容易中毒失效，目前光催化技術(shù)很難用于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，多局限于實(shí)驗研究及小風(fēng)量應(yīng)用階段。表3-1幾種廢氣處理工藝的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)工藝名稱原理適用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)掩蔽法采用更強(qiáng)烈的芳香氣味與臭氣摻和，以掩蔽臭氣，使之能被人接收適用于需立即、暫時地消除低濃度惡臭氣體影響地場合，惡臭強(qiáng)度2.5左右，無組織排放源可盡快消除惡臭影響，靈活性大，費(fèi)用低惡臭成分并沒有被去除，麻痹了對原有污染物的感知熱力燃燒法在高溫下惡臭物質(zhì)與燃料氣充分混和，實(shí)現(xiàn)完全燃燒適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體凈化效率高，惡臭物質(zhì)被徹底氧化分解設(shè)備易腐蝕，消耗燃料，處理成本高，易形成二次污染，催化劑中毒催化燃燒法水吸收法利用臭氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性，使臭氣成分直接與水接觸，從而溶解于水達(dá)到脫臭目的水溶性、有組織排放源的惡臭氣體工藝簡單，管理方便，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低產(chǎn)生二次污染，需對洗滌液進(jìn)行處理；凈化效率低，應(yīng)與其他技術(shù)聯(lián)合使用，對水溶性差的物質(zhì)等處理效果差藥液吸收法利用臭氣中某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的特性，去除某些臭氣成分適用于處理大氣量、高中濃度的臭氣能夠有針對性處理某些臭氣成分，工藝較成熟凈化效率不高，消耗吸收劑，易形成而二次污染吸附法利用吸附劑的吸附功能使惡臭物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移至固相適用于處理低濃度，高凈化要求的惡臭氣體凈化效率很高，可以處理多組分惡臭氣體吸附劑費(fèi)用昂貴，再生較困難，要求待處理的惡臭氣體有較低的溫度和含塵量生物濾池惡臭氣體經(jīng)過除塵增濕或降溫等預(yù)處理工藝后，從濾床底部由下向上穿過由濾料組成的濾床，惡臭氣體由氣相轉(zhuǎn)移至水—微生物混和相，通過固著于濾料上的微生物代謝作用而被分解掉目前研究最多，工藝最成熟，在實(shí)際中也最常用的生物脫臭方法,又可細(xì)分為土壤脫臭法、堆肥脫臭法、泥炭脫臭法等凈化效率高，處理費(fèi)用低占地面積大，易堵塞，填料需定期更換，脫臭過程很難控制，受溫度和濕度的影響大，生物菌培訓(xùn)需要較長時間，遭到破壞后恢復(fù)時間較長生物滴濾池原理同生物濾池式類似，不過使用的濾料是諸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供營養(yǎng)物的惰性材料只有針對某些惡臭物質(zhì)而降解的微生物附著在填料上，而不會出現(xiàn)生物濾池中混和微生物群同時消耗濾料有機(jī)質(zhì)的情況池內(nèi)微生物數(shù)量大，能承受比生物濾池大的污染負(fù)荷，惰性濾料可以不用更換，造成壓力損失小，而且操作條件極易控制占地面積大，需不斷投加營養(yǎng)物質(zhì)，而且操作復(fù)雜，受溫度和濕度的影響大，生物菌培訓(xùn)需要較長時間，遭到破壞后恢復(fù)時間較長洗滌式活性污泥脫臭法將惡臭物質(zhì)和含懸浮物泥漿的混和液充分接觸，使之在吸收器中從臭氣中去除掉，洗滌液再送到反應(yīng)器中，通過懸浮生長的微生物代謝活動降解溶解的惡臭物質(zhì)有較大的適用范圍可以處理大氣量的臭氣，同時操作條件易于控制，占地面積小設(shè)備費(fèi)用大，操作復(fù)雜而且需要投加營養(yǎng)物質(zhì)曝氣式活性污泥脫臭法將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中，通過懸浮生長的微生物降解惡臭物質(zhì)適用范圍廣，目前日本已用于糞便處理場、污水處理廠的臭氣處理活性污泥經(jīng)過馴化后，對不超過極限負(fù)荷量的惡臭成分，去除率可達(dá)99.5%以上受到曝氣強(qiáng)度的限制，該法的應(yīng)用還有一定局限催化氧化工藝反應(yīng)塔內(nèi)裝填特制的固態(tài)復(fù)合填料，填料內(nèi)部復(fù)合催化劑。當(dāng)惡臭氣體在引風(fēng)機(jī)的作用下穿過填料層，與通過特制噴嘴化劑在固相填料表面充分接觸，并在催化劑的催化作用下，惡臭氣體中的污染因子被充分分解適用范圍廣，尤其適用于處理大氣量、中高濃度的廢氣，對疏水性污染物質(zhì)有很好的去除率占地小，投資低；管理方便，即開即用；耐沖擊負(fù)荷，不易被污染物濃度及溫度變化影響需消耗一定量的藥劑，運(yùn)行成本高，催化劑操作不當(dāng)會中毒，存在二次污染低溫等離子體技術(shù)等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的適用范圍廣，凈化效率高，尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭氣體，如化工、醫(yī)藥等行業(yè)占地面積小；電子能量高，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用；運(yùn)行費(fèi)用低；反應(yīng)快、停止十分迅速，隨用隨開一次性投資稍高3.2工藝流程 噴漆廢氣處理工藝：達(dá)標(biāo)排放涂裝廢氣達(dá)標(biāo)排放涂裝廢氣組合式低溫等離子體凈化設(shè)備深度氧化床凈化裝置引風(fēng)機(jī)微納米氣泡 組合式低溫等離子體凈化設(shè)備深度氧化床凈化裝置引風(fēng)機(jī)微納米氣泡圖3-1廢氣治理工藝圖圖3-2設(shè)備工藝流程安裝示意圖3.3工藝流程介紹3.3.1噴漆廢氣工藝流程簡介本廢氣處理工程方案思路為：噴漆車間所揮發(fā)出來的廢氣首先經(jīng)過收集后，先進(jìn)入微納米氣泡凈化裝置進(jìn)行廢氣處理，隨后進(jìn)入低溫等離子對頑固氣體再次進(jìn)行裂變，最后由深度氧化床裝置處理，由風(fēng)機(jī)使整個凈化過程在微負(fù)壓下進(jìn)行，以保證凈化過程完全、徹底。凈化后的氣體經(jīng)達(dá)標(biāo)排放。低溫等離子體凈化工業(yè)廢氣的工作原理:等離子體中能量的傳遞大致如下：圖3-3等離子體中能量傳遞圖低溫等離子放電過程中，電子從電場中獲得能量，通過碰撞將能量轉(zhuǎn)化為污染物分子的內(nèi)能或動能，這些獲得能量的分子被激發(fā)或發(fā)生電離形成活性基團(tuán)，同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產(chǎn)生大量的新生態(tài)氫、活性氧和羥基氧等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)相互碰撞后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)。從等離子體的活性基團(tuán)組成可以看出，等離子體內(nèi)部富含極高化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。等離子體化學(xué)反應(yīng)過程大致如下：電場＋電子高能電子(活性基團(tuán))受激原子游離基團(tuán)受激基團(tuán)高能電子＋污染物{}(活性基團(tuán))受激原子游離基團(tuán)受激基團(tuán)高能電子＋污染物活性基團(tuán)＋氧氣生成物＋熱活性基團(tuán)＋活性基團(tuán)生成物＋熱過程一：高能電子直接轟擊過程二：產(chǎn)生氧原子、臭氧、羥基自由基及小分子碎片O2+2e→2O·式3-1O2+O·→O3+e式3-2H2O+2e→H·+HO·式3-3H2O+O·+e→2HO·式3-4H·+O2→HO·+O式3-5C(a+b)H(m+n)O(x+y)+2e→CaHmOx·+CbHnOy·式3-6過程三：分子碎片氧化CaHmOx+HO·→CO2+H2O式3-7CaHmOx+O·→CO2+H2O式3-8CaHmOx+O2→CO2+H2O式3-9CaHmOx+O3→CO2+H2O式3-10經(jīng)過低溫等離子凈化后，廢氣尚含有部分小分子的物質(zhì)及臭氧，采用水洗工藝可以對污染物進(jìn)行進(jìn)一步處理，同時減少廢氣中臭氧含量。相關(guān)反應(yīng)機(jī)理如下：H2O+e→H·+HO·+e式3-11H·+O3→O2+HO·式3-12HO·+O3→HO2·+O2式3-13HO2·+O3→HO·+O2式3-14因此在此過程中，部分小分子有機(jī)物可進(jìn)一步被羥基自由基氧化而予以去除。低溫等離子處理有機(jī)廢氣的原理是將普通的220V/380V交流電通過變壓器、變頻器轉(zhuǎn)換為高頻高壓，產(chǎn)生足以擊穿氣體的電壓，釋放出高能電子，高能電子破壞有機(jī)廢氣中的氣體分子之間的化學(xué)鍵，斷開這些化學(xué)鍵從而產(chǎn)生了各種碳原子、氧原子、氫原子、氫氧自由基、臭氧等混合體，等離子體中的氧原子和碳原子結(jié)合形成二氧化碳，氧原子和氫原子結(jié)合形成水分子，最終產(chǎn)生排放到大氣中的氣體為無污染的二氧化碳（CO2）和水(H2O)。3.3.2微納米氣泡高能氧化塔還原氧化有機(jī)廢氣工作原理微納米氣泡高能氧所含有的粒子能量來源于以下五個方面：電離能氧氣經(jīng)過電離后生成部分氧離子，并形成等離子體，當(dāng)電離作用消失后，氧等離子體消失，轉(zhuǎn)變成活性氧氣團(tuán)，主要包括臭氧離子團(tuán)（O32—、O3—）、臭氧分子團(tuán)（O3）、氧離子團(tuán)（O22—、O2—）、氧分子團(tuán)（O2）等，這些活性氧氣團(tuán)具有非常高的電離能，經(jīng)過氣體切割后，各種離子團(tuán)和分子團(tuán)分離，切割動能轉(zhuǎn)變?yōu)闅馀菽芗壾S遷能量，在各個氣泡中表現(xiàn)為電離能提高，達(dá)到可以隨時產(chǎn)生氧化作用的高能級，可以氧化一切接觸到的物質(zhì)。圖3-4原子電離能示意圖高速動能氣泡是經(jīng)過水對目標(biāo)氣體離心切割吸入作用產(chǎn)生的，切割后產(chǎn)生水氣混合液體，氣泡伴隨著切割水溶液在蝸旋加速系統(tǒng)中加速運(yùn)動，由于蝸旋加速系統(tǒng)的特點(diǎn)是進(jìn)水總量與噴射出水總量相等，而進(jìn)水口管徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出水口徑，所以出水口的水溶液流速將大幅度提高：L1S1=L2S2式3-15S1=πd12/4式3-16S2=πd22/4式3-17其中：L1為進(jìn)水口水溶液流速，S1為進(jìn)水口截面積，d1為進(jìn)水口直徑L2為出水口水溶液流速，S2為出水口截面積，d2為出水口直徑則出水口水溶液流速L2計算如下：L2=L1d12/d22式3-18蝸旋加速系統(tǒng)的進(jìn)水口直徑d1=G1/2蝸旋加速系統(tǒng)的出水口直徑d2=G1/16則有L2=64L1式3-19一般進(jìn)水口流速L1的選定范圍為4—10米/秒，最高為20米/秒，因此出水口流速L2的增速范圍為256—640米/秒，最高出水口流速可以達(dá)到1280米/秒。當(dāng)活性氧氣泡流速達(dá)到256米/秒以上后，氣泡就具有了非常高的動能，這種動能足以在有效傳輸距離（發(fā)生斷裂化學(xué)鍵和共價鍵的傳輸距離）中打破任何污染物與水分子之間的共價鍵連接和污染物內(nèi)部的化學(xué)鍵連接，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化還原和對污染物的氧化降解，一般有效傳輸距離為0.5—0.8米；當(dāng)活性氧氣泡流速達(dá)到640米/秒甚至更高時，活性氧氣泡被壓縮得更小，氣泡擁有的動能將倍增，在水中的有效傳輸距離將提高到3米以上，進(jìn)一步提高了氣泡對污染物的氧化降解作用率和對廢氣凈化的作用。分子間能任何分子之間都存在分子間的作用力，稱為分子間能。切割后形成的氣泡伴隨著切割水溶液在蝸旋加速系統(tǒng)中加速運(yùn)動，在加速運(yùn)動中來自外部的壓力逐漸增高，氣泡因外部壓力增高而逐漸壓縮，活性氧分子間距逐漸縮小，因此導(dǎo)致分子間作用力越來越強(qiáng)，分子間能逐步提高，到含有氣泡的水溶液噴射之前，氣泡因壓力的作用壓縮到最小，氣泡直徑壓縮到5微米到幾個納米，分子間能蓄積達(dá)到最高，氣泡破裂后活性氧分子自由熱運(yùn)動增強(qiáng)，可以隨時加入到水分子共價鍵中成為溶解氧，也可以隨時斷裂其他物質(zhì)與水分子形成的共價鍵，氧化其他物質(zhì)。爆炸能活性氧微納米氣泡進(jìn)入水中后產(chǎn)生三種變化，第一種為氣泡破裂，活性氧以分子態(tài)溶解于水中成為溶解氧；第二種為氣泡融合成為大分子氣泡，隨著氣泡不斷融合壯大，氣泡將上升出水面；第三種為氣泡保持原態(tài)在水中橫向、向下、向上運(yùn)動，4—5小時后才能上升到水面，在這個過程中發(fā)揮氧化降解和凈化水的作用。我們所說的氣泡破裂爆炸能是指第一種情況，活性氧微納米氣泡進(jìn)入水中后，因氣泡內(nèi)部壓力比較高導(dǎo)致氣泡壁具有比較高的張力，發(fā)生碰撞或其他條件導(dǎo)致氣泡破裂，氣泡壁的張力作用將釋放巨大的爆炸能量，這種爆炸能量可以促使活性氧分子溶解于水，同時可以破壞污染物與水的共價鍵連接，也可以破壞污染物內(nèi)部的化學(xué)鍵連接，活性氧同時發(fā)揮作用，完成氧化降解污染物和凈化廢氣。結(jié)合能活性氧微納米氣泡進(jìn)入水中后發(fā)生第二種變化即氣泡融合成為大氣泡時，由于氣泡融合導(dǎo)致氣泡壁表面張力下降，融合的氣泡將釋放較大的氣泡結(jié)合能，這種結(jié)合能可以導(dǎo)致氣泡周邊的污染物與水之間的共價鍵結(jié)合破裂，使氣泡中的活性氧對污染物產(chǎn)生氧化降解作用和活性氧分子在水中的溶解作用。以上五種能量在活性氧微納米氣泡中共存，五種能量結(jié)合后使活性氧氣泡擁有超高的粒子能量?；钚匝跷⒓{米氣泡的運(yùn)動是由氣泡自身能量引發(fā)的，氣泡在高速運(yùn)動中使液體被加熱到可以隨時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的臨界狀態(tài)，其中化學(xué)反應(yīng)將以我們不能想象的、也不能從物理的角度推測的速度發(fā)生，從而可以對水中任何污染物發(fā)揮氧化作用，達(dá)到氧化降解污染物和凈化水質(zhì)目的。這種高能氧氣泡或分子團(tuán)以溶液噴霧的方式噴灑到空氣中，因活性氧氣泡具有超高的能量，能夠捕集空氣中的各種污染物，并對污染物氧化降解，凈化空氣。根據(jù)微納米氣泡產(chǎn)生的能量，對于廢氣的反應(yīng)過程如下：氣泡的動能和氣泡破裂釋放的爆炸能作用，斷裂了污染物與水之間的共價鍵、水分子之間的共價鍵，氧分子團(tuán)在分子鍵能的作用下迅速離散為氧分子并與部分水分子結(jié)合成為水中的溶解氧：H2O—(M—M)n+E——H2O+(M—M)n式3-20H2O+O2+E——H2O—O2式3-21H2O+O3+E——H2O—O3式3-22其中：M為污染物，E為粒子能量。融入水中的溶解氧（O2、O3）獲得電子成為活性氧陰離子，氫離子與活性氧陰離子結(jié)合成過氧化氫（H2O2）。O2+e———O2—式3-23O3+e———O3—式3-242H++2e—+2O2———H2O2+O2式3-252H++2e—+2O3———H2O2+2O2式3-26氧離子、過氧化氫、氫離子、氫氧根離子對水分子的綜合作用，產(chǎn)生了大量的水和離子：H++H2O——H3O+（羥基離子）式3-27OH—+H2O——H3O22—（氫氧基離子）式3-28圖3-5氫氧基離子示意圖3.3.3深度氧化反應(yīng)床單元描述深度氧化床是低溫等離子反應(yīng)器配套設(shè)備，針對內(nèi)廢氣停留時間短，氧化裂解作用產(chǎn)生的臭氧、羥基自由基、分子碎片等活性基團(tuán)未能充分反應(yīng)而設(shè)計開發(fā)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，無二次污染產(chǎn)生。該設(shè)備內(nèi)部裝填載有催化劑的特制填料。臭氧、羥基自由基、分子碎片等首先被吸附于填料表面及內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)中，在填料上載有的催化劑催化作用下進(jìn)一步反應(yīng)，污染物分子碎片被進(jìn)一步降解為CO2、H2O等無污染物質(zhì)。催化劑填料通過特殊工藝將貴金屬加載于微孔填料的孔隙中，當(dāng)含有臭氧、羥基自由基、分子碎片等物質(zhì)的廢氣通過時，在催化劑作用下，臭氧迅速將污染物質(zhì)氧化分解，從而保證廢氣的處理效果。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，易于配套使用，日常維護(hù)操作少，使用壽命長。4各系統(tǒng)單元描述4.1收集系統(tǒng)對任何一個高效的廢氣控制和處理系統(tǒng)而言，廢氣收集系統(tǒng)都是一個極為重要的關(guān)鍵要素。因為這一系統(tǒng)從源頭處決定了廢氣控制和處理系統(tǒng)的處理大小。4.2低溫等離子體凈化設(shè)備單元描述低溫等離子體凈化設(shè)備具有處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、即開即用、即關(guān)即停等優(yōu)點(diǎn)。低溫等離子體廢氣處理設(shè)備具有能耗低（處理相同氣量的廢氣能耗降低2/3）、處理風(fēng)量大、免沖洗、產(chǎn)生的廢水少等優(yōu)點(diǎn)。主要原理為：污染物首先與大量的新生態(tài)氫、臭氧及羥基氧等高能活性基團(tuán)發(fā)生一系列的復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，使大部分大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，完成深度氧化；之后小分子的污染物又在高能電子的作用下，徹底分解、裂解，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)。低溫等離子體氧化反應(yīng)器為方形一體化設(shè)備，反應(yīng)管、電源、內(nèi)外電極、高壓驅(qū)動、控制系統(tǒng)等均裝配在一體化設(shè)備殼體內(nèi)，考慮使用地點(diǎn)的特殊情況。型號：QKDD-II-A5功率：8.4kW輸入電壓：380V數(shù)量：1套4.3引風(fēng)機(jī)本系統(tǒng)設(shè)計的思想為全負(fù)壓操作，可有效防止風(fēng)管、風(fēng)閥及設(shè)備的泄漏，因此引風(fēng)機(jī)裝在活性炭設(shè)備后面。引風(fēng)機(jī)的配備變頻器，供調(diào)節(jié)風(fēng)量、風(fēng)機(jī)維護(hù)使用。引風(fēng)機(jī)設(shè)置要求：吸風(fēng)機(jī)為側(cè)吸式離心通風(fēng)機(jī)，臥式安裝，與電機(jī)置于同一機(jī)座。風(fēng)壓在最大抽氣量的條件下，具有高于系統(tǒng)壓力損失15%的余量。軸與殼體貫通處無氣體泄漏。噪音（包括電動機(jī)在內(nèi)）<80dB(A)。葉輪動平衡精度不低于G6.3級，且能24小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)有防振墊、隔振效率≥80%。在快速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，氣體流量可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍可由100%降至70%。防護(hù)等級IP55、電流380V、3相、50Hz，F(xiàn)級絕緣，B級溫升。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥門采用法蘭連接，相互之間有足夠的距離，便于閥門之間的管道安裝及設(shè)備的維修和裝拆。風(fēng)機(jī)配備變頻器，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)方便，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際狀況調(diào)節(jié)。型號：4-72-10D功率：55kW輸入電壓：380V數(shù)量：1臺4.4微納米氣泡高能氧化塔單元描述本項目采用微納米氣泡高能氧化塔，采用微納米氣泡發(fā)生器，將微納米氣泡送入氧化塔內(nèi)，由微納米氣泡產(chǎn)生電離能、高速動能、分子間能、爆炸能、結(jié)合能等能力對廢氣分子進(jìn)行氧化裂變還原，從而降低了廢氣的可燃?xì)怏w濃度，有效的降低了低溫等離子體凈化設(shè)備的安全隱患。型號：QKWP-II-P5功率：15kW輸入電壓：380V放置形式：立式數(shù)量：1套說明：塔體采用防腐耐磨材質(zhì)，耐酸耐堿并且耐至少120℃高溫。采用圓形塔體，具體由塔體、進(jìn)風(fēng)段、微納米氣泡噴淋層、微納米氣泡發(fā)生器、出風(fēng)錐帽、觀檢孔等組成。4.5電氣控制系統(tǒng)及設(shè)計廢氣處理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動控制和自動控制，配備有急停開關(guān)急停指示燈以及消除報警按鈕。控制系統(tǒng)采用三菱品牌PLC，采用觸摸屏操作的方式。低壓電器、按鈕、信號燈等采用品牌元器件。部分動力設(shè)備可通過PLC實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。廢氣處理工藝路線和實(shí)時相關(guān)數(shù)據(jù)可在觸摸屏上模擬顯示，狀態(tài)監(jiān)控，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，故障報警功能。系統(tǒng)采用高智能自動化控制，動力設(shè)備設(shè)置自動防護(hù)，實(shí)現(xiàn)無人值守穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)計主要聯(lián)鎖有：溫度聯(lián)鎖系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備內(nèi)溫度高于設(shè)定值時，系統(tǒng)自動打開事故滅火電磁閥、停止風(fēng)機(jī)、啟動聲光報警儀報警。風(fēng)機(jī)與等離子體凈化設(shè)備的聯(lián)鎖，風(fēng)機(jī)因故障或其他原因停止，系統(tǒng)自動停止等離子體凈化設(shè)備。動力設(shè)備過載保護(hù)。當(dāng)動力設(shè)備電流過載時，系統(tǒng)自動停止動力設(shè)備。配備可燃?xì)怏w檢測連鎖系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備內(nèi)可燃?xì)怏w高于設(shè)定值時，系統(tǒng)自動打開事故滅火電磁閥、停止等離子凈化設(shè)備主機(jī)、停止風(fēng)機(jī)、啟動聲光報警儀報警。5編制范圍本設(shè)計包含范圍：成套設(shè)備：QKDD-Ⅱ低溫等離子凈化控制設(shè)備；微納米氣泡和深度氧化床之間的管道閥門等及其安裝。所需動力、照明電源、給排水等外部