工藝說明

處理風量：12000m3/h壹套設備

廢氣處理方式：

廢氣收集+干式過濾+活性碳吸附--催化燃燒脫附再生+風機高空排空。

廢氣處理工作原理：

本裝置工作過程可分為二個階段，活性碳吸附階段和活性碳脫附階段，二個階段的工作原理如下：

①活性碳吸附過程：

車間排出的廢氣由進入專用濾芯過濾及干式過濾箱進入活性碳吸附裝置，有機廢氣通過活性碳層時，廢氣中的有機組分被吸引到活性碳的微孔中并濃集保持其中，有機物分從而與其它組分分開，其它組分氣體（潔凈氣體）經風機排空。

②活性碳再生過程：

活性碳使用一段時間，吸附了一定量的溶劑后，會降低或失去吸附能力，此時活性碳需脫附再生，再生后活性碳重新恢復吸附功能，活性碳可繼續(xù)使用。

再生時，啟動催化燃燒裝置預熱室電源，將空氣預熱，預熱后的氣體進入吸附箱，箱中活性碳受熱后，活性碳吸附的溶劑揮發(fā)出來，溶劑經風機送入催化燃燒室燃燒，分解成CO2和H2O蒸汽等熱空氣，熱空氣一部分回到活性碳吸附箱繼續(xù)給活性碳加熱，另一部分排空，熱空氣內部循環(huán)多次活性炭即可得到再生。

廢氣處理系統(tǒng)配置說明及部件介紹

廢氣處理系統(tǒng)由干式過濾系統(tǒng)、活性碳吸附系統(tǒng)、催化燃燒再生系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及通風管道系統(tǒng)等五大子系統(tǒng)組成。

干式過濾系統(tǒng)：包括過濾箱、抽屜、過濾材料等。

◎過濾器采用碳鋼鋼材料制作，選用抽拉式結構，這種方式使過濾材料更容易清理和更換。

◎過濾材料選用目前凈化效率*高的玻璃纖維阻漆網，這種干式過濾材料是根據漆霧凈化的特點專業(yè)開發(fā)出來的，它由玻璃纖維多層復合而成，密度隨著厚度逐漸增大，后面用一層不同材質起支撐作用，具有高效、容量大、運行費用低、阻燃等特點。

◎保證廢氣凈化的高效率，保證排放氣體符合國家排放標準，過程器采用二級過濾的方法，在第一級過濾的基礎上再進行第二級過濾，而且第二級過濾材料更均勻，密度更高?？讖礁?，二級過濾后漆霧的凈化率可達到95%以上。

附：干式過濾器參數

風量m3/h

外形尺寸/m

過濾器數量/座

過濾總面積/㎡

過濾風速m/s

12000

2.0*1.5*1.5

1

0.4

 

活性碳吸附系統(tǒng)：包括吸附箱本體、活性碳、泄壓裝置、溫度傳感器、消防噴淋裝置、儀表閥門等。

由于風量較大和有利于脫附再生等因素，活性碳吸附系統(tǒng)采用2個單元并聯而成，

附：吸附器參數

風量m3/h

單元數/室

單元面積/㎡

 12000

2

1.0

 

◎由于脫附再生時活性碳床內有高溫氣體，所以吸附床采用雙層隔熱措施，吸附床內膽2mm工業(yè)鍍鋅板材料制作，錐斗及上蓋由1.5mm工業(yè)鍍鋅板材料制作。

◎由于吸附炭和吸附的溶劑都是易燃物品，所以在活性碳吸附器上設置泄壓裝置?；钚蕴嘉狡鲀鹊膲毫φ顩r下小于0.01MPa，為了保護設備，我們設置的泄壓裝置的泄壓壓力為0.01MPa。

◎為了保護設備，吸附箱上設置水噴淋裝置，當溫度超過極限設定值時，電柜就會聲光報警，同事噴淋裝置就會立即啟動，進行噴淋滅火。

◎吸附床的吸附（出）風閥和再生進（出）閥門均采用電動閥門，此閥門密閉性好、開啟靈活、維修方便、堅固耐用。

◎吸附箱上設置溫度傳感器，傳感器監(jiān)測吸附箱內溫度，輸出信號。

◎活性炭：

·吸附活性炭選用蜂窩狀活性炭，活性炭的規(guī)格：100*100*100

·蜂窩狀活性碳比面積大，吸附能力強。蜂窩狀活性炭流體阻力小，運行耗電省。

·活性炭填充量：活性炭的質量和數量決定廢氣處理設備凈化效率高低，所以要在保證活性碳質量的基礎上，合理配置活性炭的填量，本方案活性炭的填量如下表：

風量m3/h

單元數/室

單元面積/㎡

填充厚度/m

單元填量/m3

總填量/m3

12000

2

1.0

0.1

1.0

2

說明：由于目前廢氣濃度不詳，本方案活性碳填充厚度暫按500mm考慮，如果實際濃度較高，設備設計預留增加300mm厚度活性碳的空間，

催化燃燒再生裝置：包括裝置本體、防火閥、電加熱預熱室、催化燃燒室、泄壓裝置、溫度傳感器、連接管道閥門、儀表、催化劑等。

◎為了節(jié)約投資，2個活性碳吸附單元裝置一套催化燃燒再生裝置，每個單元交替、輪流進行脫附再生。

◎廢氣加熱采用無污染、運行穩(wěn)定的電加熱方式，電加熱室內的電熱管分成三組、由電控箱自動控制，當廢氣溫度低于一定溫度時（可設定）電熱管會自動接通電源給廢氣加熱，當溫度高于一定溫度（可設定）電熱管會自動斷開一組或者多組。以節(jié)約電能和安全運行主。電熱管選用耐熱耐用的不銹鋼電熱管。

附：催化燃燒點加熱功率

催化燃燒風量m3/h

電熱管數量/支

電熱管功率/kw

總功率/kw

12000

18

3

54

 

◎催化燃燒裝置由內膽和外殼組成，內外殼間填滿隔熱材料保證爐體外壁溫度在60℃一下，以防燙傷操作人員和節(jié)約能源。內膽由鍍鋅鋼板填充保溫材料制作，外殼鍍鋅板材料噴塑制作。保溫材料選用巖棉，巖棉厚度為100mm。

◎催化燃燒電加熱室和催化室內分別設置溫度傳感器，傳感器由電柜控制，監(jiān)測電加熱室和催化室內溫度，輸出信號，當電加熱室和催化室內溫度高于設定值時，會自動關閉部分或者全部電加熱。當電加熱室和催化室內溫度該與極限設定值時，會聲光報警并自動關閉所有電加熱。

◎催化燃燒裝置設置稀釋閥，當廢氣濃度超過設定值時，稀釋閥會自動打開閥門，補充自然空氣降低廢氣濃度，保證安全運行。

◎催化室內的催化劑選用蜂窩狀貴金屬催化劑。

◎催化燃燒裝置設置防火閥，如果出現火焰氣體時，防火閥中保險片會融化，隨即防火閥會自動關閉，不讓火焰氣體流到車間和其他設備內，確保安全運行。

◎催化燃燒裝置上設置泄壓裝置，催化燃燒裝置內的壓力正常狀況下小于0.01MPa，為了保護設備，我們設置的泄壓裝置的泄壓壓力為0.01MPa。

電氣控制系統(tǒng)：包括電柜、PLC、觸摸屏、現場儀表及線管等。

◎根據公職對象的區(qū)域和控制量等情況，考慮在現場設一套PLC控制站，控制站由觸摸屏、PLC、現場儀表及線管等組成。電控系統(tǒng)具有手動和自動控制功能：手動控制時各項設備可獨立啟動，自動控制時各項設備自動按程序啟動。

◎本控制系統(tǒng)通過PLC采集現場各類數據和信號，實現數據檢測，數據存儲，動態(tài)畫面顯示等實現監(jiān)視的功能，對于運行事故能預先自動判斷，、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、及線管信息并及時報警，故障代碼以文本形式顯示。整個系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定、安全、高效、低耗運行。

◎主要電控系統(tǒng)簡單易操作。

·電器元件選用國產名品。

⑤管道及風機：

◎所有連接管道均選用鍍鋅螺旋風管制作。

◎多由管道的管內流速控制在10-15米/秒。

附：風機型號規(guī)格

風量m3/h

名稱

型號

功率/kw

流量m3/h

全壓/Pa

數量/臺

12000

吸附風機

1.5

1

再生風機

3

1

吸風風機

15

1

 

 

 

 

工藝選擇與確定

基礎數據資料

廢氣來源

活性炭脫附室有機廢氣。

風量

脫附風量約為12000m3/h。

脫附廢氣狀態(tài)

高溫(200～220℃)，相對濕度≤10%，

 燃燒室廢氣狀態(tài)

高溫（280～420℃）

換熱器出口進脫附室廢氣狀態(tài)

高溫（200～220℃）

廢氣主要組分

苯、甲苯、二甲苯等VOCs。

 廢氣源濃度

VOCs脫附濃度約為≤8000mg/m3。

脫附活性炭量

吸附箱體規(guī)格1.5*1.5  活性炭填充量1.0立方/次 

 

 

 

排放標準

凈化后廢氣VOCs排放濃度及排放速率達到國家標準《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996中二級排放標準：

表5.2GB16297-1996二級排放標準

序號

污染物

*高允許排放濃度mg/m3

*高允許排放速率，kg/h

排氣筒高度m

二級

甲苯

40

20

5.2

非甲烷總烴

120

20

17

 

工藝簡介

工藝流程

 

 

 

 

0000000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

流程說明

啟動脫附風機，氣體經過催化床而被催化床內的電加熱器加熱，加熱后的空氣經過氣動閥門2進入活性炭床層，吸附飽和后的活性炭在熱空氣的作用下，有機物質從活性炭表面分離，并隨氣體一起進入催化床，在催化床內催化劑的作用下分解成CO2 和H2O，同時放出大量的熱，使氣體溫度進一步提高，高溫氣體在催化床內的換熱器進行部分熱量回收后分兩部分，一部分通過氣動閥門3 直接排空；另一部分通過氣動閥門 2進入活性炭層，對活性炭循環(huán)再生。通過調節(jié)氣動閥1、2、3之間的開度，可讓活性炭的脫附溫度穩(wěn)定地維持在一溫度范圍內。此外，通過控制脫附溫度和風機的流量可使再生氣體中有機物的濃度控制在一合適的范圍內，該濃度燃燒放熱的熱量可維持系統(tǒng)運行需要的熱量，此時，催化床內的電加熱可停止，系統(tǒng)利用再生出來的有機物燃燒放熱來維持運行，節(jié)約運行費用。

催化凈化裝置（脫附）原理及吸附器工作過程

 

催化凈化裝置內設加熱室，啟動加熱裝置，進入內部循環(huán)，當熱氣源達到有機物的沸點時，有機物從活性炭內跑出來，進入催化室進行催化分解成 CO2和 H2O，同時釋放出能量，利用釋放出的能量再進入吸附床脫附時，此時加熱裝置完全停止工作，有機廢氣在催化燃燒室內維持自燃，尾氣再生，循環(huán)進行，直至有機物完全從活性炭內部分離，至催化室分解，活性炭得到了再生，有機物得到催化分解處理。

結構原理說明

催化燃燒：利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變成無害的水和二氧化碳氣體，即：

將飽和的活性炭解析出來的有機氣體通過脫附引風機作用送入凈化裝置，首先通過除塵阻火器系統(tǒng)，然后進入換熱器，再送入到加熱室，通過加熱裝置，使氣體達到燃燒反應溫度，再通過催化床的作用，使有機氣體分解成二氧化碳和水，再進入換熱器與低溫氣體進行熱交換，使進入的氣體溫度升高達到反應溫度，如達不到反應溫度，這樣加熱系統(tǒng)就可以通過自控系統(tǒng)實現補償加熱，使它完全燃燒，這樣節(jié)省了能源，廢氣有效去除率達標排放，符合國家排放標準。

本裝置由主機、引風機及電控柜組成，凈化裝置主機由換熱器、催化床、電加熱元件、阻火阻塵器和防爆裝置等組成，阻火除塵器位于進氣管道上，防爆裝置設在主機的頂部，其工藝流程示意圖如下：

 

設備特點

用貴金屬鈀、鉑鍍在蜂窩陶瓷載體上作催化劑，凈化效率高，催化劑使用壽命長，氣流通暢，阻力小。安全設施完備：設有阻火除塵器、泄壓口、超溫報警等保護設施。耗能（二種方案備選）：⑴開始工作時，預熱3h全功率加熱，正常工作時只消耗風機功率即可。當廢氣濃度較低時，自動間歇補償加熱；⑵啟動天燃氣燃燒機進行加熱。

 

運行成本分析

.設備功率表

序號

動力點名稱

功率（kw）

數量

小計（KW）

備注

補冷風機

1.5

1臺

1.5

脫附風機

3

1臺

3

主排風機

15

1臺

15

催化燃燒加熱功率

20

1項

60

脫附時運行

碳鋼翅片式電加熱管

合計

用戶設置配電電纜時應放15％余量

 

 

 

 

 

l

第三章  安全措施

由于該系統(tǒng)中的廢氣是易燃易爆氣體且催化燃燒裝置脫附再生時有高溫氣體產生，

為了確保設備安全運行，除了加強安全教育，制定安全操作規(guī)程和安全管理制度外，特采取以下措施：

各設備要人員操作的凌空處均設置保護欄桿。

電器均嚴格執(zhí)行有關規(guī)范中有關防雷、接地安全措施和防范各種事故的保護措施。

煙囪設置避雷裝置。

活性炭吸附床和催化燃燒裝置分別設置泄壓裝置。

活性炭吸附床和催化燃燒裝置連接管道中設置防火閥：如果氣體溫度高于280℃時，防火閥中保險片會融化，隨即防火閥會自動關閉，阻止高溫氣體進入活性炭吸附床，確保安全運行。

設置稀釋閥控制濃度：活性炭脫附出來的高濃度氣體在進入催化燃燒前先補充自然空氣降低廢氣濃度，再進行催化燃燒，確保安全運行。

設置補冷風機控制溫度：當活性炭吸附床內的溫度高于設定值時，補冷風機會自動啟動，補充冷風，降低吸附床內溫度，確保安全運行。

活性炭吸附箱和催化燃燒裝置分別設置超溫自動聲光報警、斷電和補風降溫裝置。

活性炭吸附箱和催化燃燒裝置填充氮氣和消防噴淋裝置：當活性炭吸附床內的溫度高于設定值時（暫定110℃）氮氣快速填充，若溫度還在升高，（暫定140℃）噴淋會自動打開，確保安全。

高溫設備及管道采取隔熱保溫措施。 

第四章 電氣系統(tǒng)

設計范圍

本設備包括廢氣處理站內各裝置的配線、電氣控制、接地等。

設計依據

《民用建設電氣設計規(guī)范》（JGJ/T16-1992）

《低壓配電設計規(guī)范》（GB50054-95）

 供電電源

廢氣處理系統(tǒng)采用交流380/220V低壓供電。

     

 

                           

催化燃燒廢氣處理設備配置報價單

（廢氣處理風量12000m3/h）

 

序號

名稱

規(guī)格、型號

數量

單位

備注

1. 

廢氣處理系統(tǒng)設備

處理風量12000m3/h

1

套

鍍鋅板噴塑

2. 

干式除塵過濾器

2.0*1.0*1.3

1

套

碳鋼材質，板厚2.0，含有初校過濾棉，G4初校過濾袋，F7中效過濾袋。含2個壓差計。外板滿焊噴塑處理耐腐蝕。

3. 

活性炭吸附箱

1.5*1.5*1.0

1

套

主體材質Q235，材質采用2.0厚鋼板，內板采用1.5鍍鋅板，含有5CM硅酸鋁保溫。外板滿焊噴塑處理耐腐蝕，含碳箱卸爆片

4. 

脫附箱

1.5*1.5*1.0

1

套

5. 

催化燃燒室

1.5*1.0*2.4

1

套

內襯10公巖棉板保溫

碳鋼噴塑

外殼主體材質Q235，2.0厚，內板6個厚，加熱管翅片采用304不銹鋼，20根加熱管，總功率60KW。板式換熱器。外板噴塑處理耐腐蝕，板式換熱器滿焊打壓測試。換熱面積≥60平。

6. 

吸附閥門  電動

600*600

4

個

2.0厚度碳鋼焊接電動吸附閥門

氣動執(zhí)行器+大扭矩耐高溫密封條閥門

7. 

脫附閥門  電動

160*160

6

個

2.0厚度碳鋼焊接電動吸附閥門

氣動執(zhí)行器+大扭矩耐高溫密封條閥門

8. 

溫度傳感器

5

個

304不銹鋼材質

9. 

電動風門執(zhí)行器

1

個

2.0鍍鋅板噴塑

10. 

補冷風機

9-19-1.5KW

1

臺

離心風機

11. 

脫附風機

9-19-3KW

1

臺

離心風機

12. 

主排風機

15KW

1

臺

離心風機

13. 

催化劑

1

套

型號：100*100*50mm，貴金屬含量100g/m3新景，含合格證檢測報告

14. 

活性炭

1

套

新型蜂窩狀活性炭，孔隙結構發(fā)達，比表面積大，低阻低耗，高吸附率

15. 

吸附管道     

160*160

1

套

優(yōu)質工業(yè)鍍鋅管

16. 

脫附管路系統(tǒng)

200*200

1

套

優(yōu)質工業(yè)鍍鋅管

17. 

電器元件

1

套

18. 

觸摸屏

plc

1

臺

19. 

變頻器

1

套

20. 

PLC電控系統(tǒng)

1

套

21. 

電線電纜及橋架

1

套

22. 

水噴淋

噴淋頭1，補水閥1

1

套

23. 

排風筒

600

1

套

15米

24. 

管道系統(tǒng)

1

套

25. 

集氣罩

4

只

26. 

安裝輔料

1

項

27. 

運輸費用

1

項

28. 

安裝費用

1

項