喷漆房喷涂废气处理活性炭吸附脱附催化燃烧方案(共31页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上*有限公司喷漆房废气处理改造技术方案书* 2020年4月目 录1项目概况*科技股份有限公司喷漆房在生产过程中产生的主要污染物为漆雾粉尘和废气，粉尘主要为漆雾颗粒，废气成分中主要为苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物，目前对生产过程中产生的漆雾粉尘和废气采取的处理工艺为初级过滤棉+二级活性炭吸附，然后通过风管经风机直排大气，该处理工艺中的活性炭吸附很容易达到饱和导致吸附效率大大降低，使得产生的漆雾粉尘和废气得不到有效处理，粉尘和废气排放到周围空气环境中仅仅给人以感官不悦，而且会严重威胁人体健康，恶化厂区的工作环境和周边环境。为满足国家与地方日趋严格的环保要求，*公司决定对喷漆

2、房排放污染物进行治理改造，使污染物排放总量和排放浓度达到当地政府相应的环保要求，我公司根据现场勘察提取的相关资料和数据，借鉴相关工程实际设计和运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了改设计方案，供*公司做参考。2设计依据、标准、原则及工程范围2.1设计依据*科技股份有限公司喷漆房粉尘和废气以漆雾、VOCS有机废气为主，据此对*科技股份有限公司的废气处理采用的依据为：大气污染物综合排放标准（征求意见稿）表1：企业边界大气污染物浓度限值 单位：mg/m3污染物名称最高允许排放浓度限值含义VOCS2.0（二级）企业边界任何 1 小时平均浓度挥发性有机物无组织排放控制标准（GB378

3、22-2019）。表2：厂区内VOCS无组织排放限值 单位：mg/m3 污染物名称排放限值特别排放限值限值含义无组织排放监控位置非甲烷总烃106监控点处1h平均浓度值在厂房门窗或通风口等排放口外1米，距离地面1.5米以上位置监测3020监控点处任意一次浓度值涂装作业安全规程 有机废气净化装置安全技术规定(GB20101-2006)；催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范(HJ2027-2013)；吸附法工业有机废气治理工程技术规范(HJ2026-2013)；环境空气质量标准(GB3095-2012)；声环境质量标准(GB3096-2008)；工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）；通风与空

4、调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）；工业管道施工及验收规范金属管道（GBJ 23582）；德国VDI 3679 标准；德国DIN 45635 标准；德国DIN EN ISO 3744 标准；电气VDE/CCC 及IEC 标准；其他相关设计规范、施工规范及规程；*公司提供的相关基础资料。2.2 产品材料制造、产品质量测试、验收引用的标准汇编原材料检验标准:碳素结构钢GB 700-2006）冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差(GB 708-20060)冷弯等边角钢通用冷弯开口型钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB 6723-86）结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差（

5、GB/T 6728-2002）直缝电焊钢管(GB/T 13793-2008)二氧化碳气体保护焊工艺规程（JB/Z286-1987）焊接通用技术条件（SDZ019-1985）无损检测术语 渗透检测（GB/T12604.3-2008）金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明GB6417-1986）焊接部位的质量（JB/ZQ3679）焊缝外观质量（JB/ZQ3680）涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923-1983）气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基本形式与尺寸（GB985-88）涂敷涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定（GBT 8923.3-2009）钢制压力容器焊接工艺评定（JB 4708 -

6、1992）一般公差、线性尺寸的未注公差（GB/T 180492）涂装作业安全规程涂装工艺安全（GB 651486）钢结构工程施工及验收规范（GB 502052001）车间空气中电焊烟尘卫生标准（GB 16194-1996）2.3废气处理的原则 根据*科技股份有限公司喷漆房排放废气的具体情况，做好粉尘禾废气处理，应依据下列原则：2.3.1 治理技术的高可靠性 根据公司的产品结构及生产废气特征，结合已有的工程实例，在确保满足相关国家环保标准要求前提下，从方案的提出、系统的设计以及废气处理技术的选型均以可靠性为原则。废气处理系统应选用技术先进、并已在实践中长期可靠使用的废气处理技术，确保废气处理目标

7、得以实现，并保证系统能够长期可靠运行。2.3.2系统具有针对性 应根据企业的具体情况及发展规划，有针对性地提出综合整治技术路线，分析其达标排放的可行性，减轻对大气环境的影响。废气处理系统的捕集和处理工艺设计必须针对喷漆房运行工艺特点进行设计，应当能够适应车间生产工艺，并不能影响主机设备的正常生产。2.3.3 经济性 废气处理系统应具有较好的经济性，初投资和运行费用都不能太高，其性能价格比应最大程度地优化。此外应尽量利用车间梁柱和顶棚布置非标管件，保证经济美观。2.3.4便于维护管理 工艺流程尽可能简单，控制系统的自动化程度高并能保证灵活可靠，便于日常的维护管理。此外主要机电设备选用优质、低能耗

8、的设备，尽可能采用最新技术和高质量的零部件，使系统的故障率和维修量降至最低。2.3.5 选用有技术保证的厂家 选择有技术保证，生产条件完善，并能长期提供良好售前售后服务及强大技术支持的厂家的产品是废气处理系统能够长期正常使用的重要保证。2.4工程范围2.4.1卖方u 主体设备的设计、制作及供货；u 喷漆房粉尘和废气净化装置设备进风口至排气筒之间的所有连接管道的设计、制作及供货；u 粉尘和废气处理工程工艺流程的制定、处理设施的总体规划与布局；u 粉尘和废气污染源至处理设备间的管道及对接；u 处理工艺设备布置；u 处理系统的方案设计及施工图设计；u 处理系统电气控制设计和安装；u 运行调试并交付使

9、用；u 在质保期内的技术支持、售后服务及质量保证。2.4.1买方u 动力电源（380V/50Hz）由业主接至现场主控制柜；u 设备的土建基础设施及位置确定；u 压缩空气源至处理设备间管路及对接工作。3废气排放量计算*科技股份有限公司喷涂车间需要废气处理改造的喷漆房尺寸为长10m宽5m高3.5m，同时两把喷枪在使用，每天工作时间8小时，每天消耗油漆量为186=104kg，目前排放口采用的侧吸罩抽排进入初级过滤棉处理，改造后打算采取顶部抽排收集处理的方式。具体气量计算如下表3： 表3：喷漆房粉尘废气排放量计算表序号名称废气产生源尺寸换气次数风量（m3/h）备注1喷漆房10m*5m*3.5m3406

10、0000喷漆房废气量合计约60000 m3/h4工艺处理方法的选择与确定4.1工艺选择目前对于气态有机污染物种类繁多，采用的治理的方法也有多种，常用的主要有：吸收法、吸附法、催化燃烧法、燃烧法、冷凝法等等。这些方法在应用中各有特点和利弊，根据污染程度、使用环境与条件来权衡。表4：现有各种废气处理工艺类比：工艺类型特点吸附浓缩+催化燃烧活性炭吸附催化燃烧法直接燃烧法生物分解法等离子法UV光解净化法净化原理有机的结合了活性炭吸附和催化燃烧法的各自优势，达到节能、降耗、环保、经济的目的利用活性炭的内部空隙结构发达、比表面积大，对各种有机废气具有高效吸附能力原理利用催化剂的催化作用来降低有机物的化学氧

11、化反应温度条件，从而实现节能、安全的目的利用有机物在高温条件下的可燃性将其通过化学氧化反应进行净化的方法利用有机物作为微生物的营养物质，通过其代谢作用讲有机物分解和利用的过程利用高压电极发射的等离子及电子，裂解和氧化有机物分结构，生成无害化的物质利用高能UV紫外线的光解裂解和氧化有机物分子链，改变物质结构的原理适宜净化的气体大风量低浓度不含尘干燥的常温废气，例如：涂装、化工、电子等生产废气小风量低浓度不含尘干燥的常温废气，例如：实验室、洁净室通风换气小风量中高浓度不含尘或常温气体，例如烤漆、烘干、各种烤炉产生废气大风量中高浓度含使催化剂中毒物质废气，例如：光电、印刷、制药等行业产生废气大风量低

12、浓度常温废气，例如：污水处理厂等产生的废气小风量低浓度不含尘干燥的常温废气，例如：焊接烟气小风量低浓度不含尘干燥的常温废气，例如：实验室、油烟等废气净化效率可稳定保持在90%以上初期净化效率可达85%，后期迅速下降，需要经常更换可长期保持95%以上可长期保持95%以上微生物活性好时净化效率可达70%，净化效率不稳定正常运行情况下净化效率可达60%左右正常运行情况下净化效率可达60%左右使用寿命催化剂和活性炭2年以上，设备正常工作达10年以上活性炭每个月需更换。设备正常工作可达10年以上催化剂4年以上，设备正常工作达10年以上设备正常工作达10年以上养护困难、需频繁添加药剂、控制PH值、温度等在

13、废气浓度及湿度较低情况下，可长期正常工作高能紫外灯管寿命三年以上，设备寿命十年以上投资费用中等投资费用低投资费用中高等投资费用较高的投资费用非常高的投资费用中高等投资费用中高等投资费用运行费用整体运行费用最低所使用的活性炭必须经常更换，运行维护成本很高除风机能耗外，其他运行费用较低需不间断的提供燃料维持燃烧，运行维护费用最高运行维护费用较高，需经常投放药剂，以保持微生物活性系统用电量大，且还需要清灰，运行维护成本高系统用电量大，且还需要清灰，运行维护成本高污染无二次污染会造成环境二次污染无二次污染无二次污染易产生污泥、污水无二次污染无二次污染其他较为成熟工艺；废气温度不宜超过40，被处理废气浓

14、度不高于500mg/m3较为成熟工艺；废气温度不宜超过40，被处理废气浓度不高于1000mg/m3；活性炭需定期更换较为成熟工艺；废气浓度不高于1000mg/m3； 废气浓度较低时运行费用高较为成熟工艺；废气浓度不高于400mg/m3； 废气浓度较低时运行费用高较为成熟工艺；微生物培养周期较长，并且需要定期加入营养液目前还处在研究开发阶段，性能可靠性和稳定性需进一步考察目前还处在研究开发阶段，性能可靠性和稳定性需进一步考察4.2确定工艺根据喷涂的工艺和原料，排放的废气和粉尘属于大风量、低浓度的漆雾粉尘颗粒和有机混合气体，根据长期经验、相关行业要求、资料参数及减少用户投资成本、运行维护费用，本项

15、目选用活性炭吸附浓缩+催化燃烧法净化处理，预处理采用干式过滤除尘。由于喷漆废气中含有大量粉尘物，此时含有粉尘颗粒废气进入活性炭箱，会造成活性炭的吸附性能下降，甚至堵塞，将不能对有害气体净化，达不到环保排放要求，故在吸附净化前设置预处理设备。活性炭吸附饱和后用热空气脱附再生，使活性炭重新投入使用，通过控制脱附过程流量可将有机废气浓度浓缩10-20倍。脱附气流经催化净化装置内置的电加热装置加热至250-350（加热温度由温控检测以控制），在催化剂作用下氧化反应，催化氧化过程净化效率达97%以上，氧化后生成CO2和H20并释放大量热量，该热量通过催化净化装置内的热交换器，一部分再用来加热脱附出的高浓

16、度废气，另外一部分做为活性炭脱附热气源使用。一般达到脱附-催化燃烧自平衡过程须全启动电加热器1.5小时左右。达到热平衡后关闭电加热装置，这时脱附处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料维持正常运转，无须外加能源可使再生过程达到自平衡循环，极大地减少能耗，并且无二次污染的产生。本净化装置是根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的。即吸附浓缩-催化燃烧法。该设备采用双气路或多气路连续工作，设两个或N个吸附床交替使用，一个催化燃烧室，有机废气经风机作用进入活性炭吸附层，吸附，当快达到饱和时停止吸附操作，然后用热气流将有机物从活性炭上吸附下来使活性炭再生，脱附下来的有机物已被浓缩并送入催化燃烧室

17、催化转化成CO2和H2O排出，当有机废气浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热，燃烧后的尾气一部分排出大气，大部分送往吸附床，用于活性炭的脱附再生。这样可满足燃烧和脱附所需热能，达到节能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附，在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于简断操作。4.3技术性能及特点u 该设备设计原理先进、用材独特、性能稳定、操作简便、安全可靠、节能降耗，无二次污染。设备占地面积小、重量轻；u 采用新型的蜂窝状活性炭活性炭吸附材料，与颗粒状活性炭相比具有优越的动力学性能。适合于大风量条件下使用，装填方便，更换容易；u 适用于低浓

18、度（300mg/m3）、大风量有机废气处理，当有机废气不宜采用直接燃烧或催化燃烧及回收处理时，适宜采用该处理方式；u 运行成本低，吸附时仅风机工作，脱附时间短6-8小时（按照300mg/m3计算）；u 催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小，活性高。当有机废气浓度达到2000PPm以上时，可维持自燃；u 耗电量小，由于床层阻力小，用低压风机即可，不但耗电低而且噪声小，催化燃烧时，需电加热启动，有机物在催化床催化燃烧一开始，其燃烧热可足以维持其反应所需温度，此时电加热自行停止，起动电加热时间大约1小时左右；u 吸附有机物废气的活性炭床可用催化燃烧后的废气进行脱附再生，脱附后的气体再送催化

19、燃烧室进行净化，不需外加能量，运转费用低，节能效果显著；u 设备选型时，废气源的温度必须低于50以下，超温时需配置废气前端冷却装置，废气源中如有粉尘及粘性物质，必须进行前处理，以免造成后续的装置堵塞。u 全自动控制，操作简易，维护方便。4.4工艺流程图图一：干式过滤器+活性炭吸附浓缩+催化燃烧处理工艺流程图 本次喷漆房粉尘和废气处理改造项目工艺流程图主要包括三部分：吸附气体过程、脱附气体过程、控制系统，详见图一: 干式过滤器+活性炭吸附浓缩+催化燃烧处理工艺流程图吸附气体过程：待处理的有机废气由风管引出后进入干式除尘器，漆雾颗粒物被过滤材料拦截，完成颗粒物的去除后进入活性炭吸附床，吸附床共有三

20、个（两个吸附，一个脱附），可通过气动阀门来切换，使气体进入不同的吸附床，该吸附床是交替工作的，气体进入吸附床后，气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面，从而使气体得以净化，净化后的气体再通过风机排向大气。 脱附气体流程：当吸附床吸附饱和后，可启动脱附风机对该吸附床脱附，脱附气体首先经过催化床中的换热器，然后进入催化床中的预热器，在电加热器的作用下，使气体温度提高到300左右，再通过催化剂，有机物质在催化剂的作用下燃烧，被分解为CO2和H2O，同时放出大量的热，气体温度进一部提高，该高温气体再次通过换热器，与进来的冷风换热，回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分：一部分直接排空；另

21、一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷，使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值，自动启用火灾应急自动喷淋系统。 控制系统：控制系统对系统中的风机、预热器、温度、电动阀门进行控制。当系统温度达到预定的催化温度时，系统自动停止预热器的加热，当温度不够时，系统又重新启动预热器，使催化温度维持在一个适当的范围；当催化床的温度过高时，开启补冷风阀，向催化床系统内补充新鲜空气，可有效地控制催化床的温度，防止催化床的温度过高。此外，系统中还有防火阀，可有效地防止火焰回串。当活性碳吸附床脱附时温度过高时，自动启用补冷风机降低系统温度，温度超过报警值

22、，自动开启火灾应急自动喷淋系统，确保系统安全，整个系统采用 PLC 自动控制。5处理设备说明5.1预处理干式除尘器为了防止喷漆房废气中含有的漆雾颗粒物和粘性物质进入到吸附催化净化装置系统，以确保吸附处理系统的气源干净、干燥、无颗粒，必须采用预处理方式，目前市场废气治理失败有半数是由于预处理失败，造成后级设备失效，预处理方式分为干式预处理和湿式预处理，干式预处理由于过滤效率高，但其运行成本较高，湿式预处理过滤效率偏低，存在二次污染，运行成本低，在本项目中我们建议采用干式预处理方式。漆雾干式预处理采用第一、二级的干式过滤箱整套设备由壳体、F8中效过滤袋、均流网、压差表、压差开关、维护爬梯平台栏杆组

23、成。壳体采用碳钢折弯焊接而成，在壳体一侧设置分离器、过滤袋的检修门，水汽分离器、中效过滤器能从检修门中轻易抽出维护保养，检修门采用防水设计，采用快速螺旋压紧手柄，缩短维保人员的开关门时间，密封条采用抗老化防腐密封材料，在壳体的高度方向上设有维护专用梯子和水平维修通道，通道外侧设有安全防护栏。过滤单元式预处理设备的核心部分，采用G4+F8中效过滤袋，滤袋安装方式采用压紧方式，边框加装橡胶密封垫，其特点如下：u 捕集1-5微米的颗粒灰尘及各种悬浮物；u 采用热融工艺，结构稳定，降低破漏风险；u 风量大，阻力小，容尘量高，可重复清洁使用；u 采用框袋式，材料为合成纤维无纺布，过滤效率不低于85%；u

24、 差压表监测过滤袋堵塞情况，提供差压超压报警。5.2 活性炭吸附装置活性炭吸附装置内装填活性炭层及气流分布器，以浓缩净化有机废气，是整个装置第一个主循环的主要部件及核心工序，活性炭砖砌式装填。废气进入箱体由装填在两侧活性炭吸附净化，以降低吸附箱吸附流速提高净化效率。吸附原理：采用多孔固体物质处理流体混合物时，流体中的某一组分可被吸引到固体表面并浓集保持其上，成为吸附。在进行气态污染物治理中被处理的流体为气体，因此属于气固吸附，被吸附的气体组分称为吸附质，多孔固体物质称为吸附剂。活性炭选用以优质无烟煤作为原料、外形蜂窝状，其主要特点为：具有强度高、比表面积较大、吸附容量高、吸附速度快、孔隙结构发

25、达、孔隙大小介入椰壳活性炭和木质活性炭之间。表5蜂窝状活性炭规格参数序号项目及内容参数备注1主要成份活性炭2规格100*100*100mm3壁厚0.5-0.6mm4比表面积700m2/m35体密度380-450kg/m36吸苯量25%7脱附温度1208孔数150孔/平方英寸9风速阻力450Pa（风速1.0m/s）10抗压强度正压0.9MPa；侧压0.3MPa11使用寿命8000h该装置具有如下特点： u 该设备设计原理先进，用材独特，性能稳定，操作简单，安全可靠，无二次污染。设备占地面积小、重量较轻。吸附床采用抽屉式结构，装填方便，更换容易。 u 采用新型的活性炭吸附材料蜂窝状活性炭，其与粒（

26、棒）状相比具有优势的热力学性能，低阻低耗，高吸附率等，极适合于大风量下使用。 u 催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小，用低压风机就可以正常运转，不但耗电少而且噪音低。 u 催化燃烧装置的风量是废气源风量的十分之一，同时加热功率维持时间为 1 小时左右，节约能源。 u 吸附有机物废气的活性炭床，可用催化燃烧处理废气产生的热量进行脱附再生，脱附后的气体再送催化燃烧室净化，不需要外加能量，运行费用低，节能效果显著。 u 活性炭吸附床内设置了火灾自动应急喷淋系统，确保系统安全。活性炭吸附箱设备介绍5.3 催化燃烧装置5.3.1结构原理说明 催化燃烧法：它是利用催化剂做中间体，使有机气体在较

27、低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即： 将烘干室的有机气体源通过引风机作用送入净化装置，首先通过除尘阻火器系统，然后进入换热器，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机气体分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热，使它完全燃烧，这样节省了能源，废气有效去除率达到 97%以上，符合国家排放标准。 本装置由主机、引风机及电控柜组成，净化装置主机由换热器、催化床、电加热元件、阻火阻尘器和防爆装置等组成，阻火除尘器位于进气管道上，防爆装置设在主机的顶

28、部，其工艺流程示意图如下： 直排口：废气源应有留有直接排放管路，用阀门控制，必要时使废气直接排空（如：净化装置检修时）。 阻火器：由特制的多层金属网组成，可阻止火焰通过，过滤掉气体中较大的颗粒（污物），是本净化装置的安全装置之一。 换热器：板式换热结构，它的作用是利用催化反应放出的热量，加热进口废气，提高热能利用率，减少加热电能。 预热室：由燃烧器加热交换器预热后的废气，提高进气温度达到催化反应条件。 热电阻：采用不锈钢保护管测量进气加热温度及净化温度。 催化床：由多层蜂窝状催化剂组成，为本装置的核心。 防爆器：为膜片泄压方式，当设备运行出现异常时，可及时裂开泄压，防止意外事故发生。 风机：采

29、用后引风式，使本装置在负压下工作。 阀门：控制调节气体流量大小。该装置是将有机废气最终分解氧化的核心设备，是脱附解析活性炭中有机物时所用热能提供源。解析出浓缩的有机废气经催化燃烧内置加热装置加热，再通过催化剂的作用分解成水和二氧化碳，同时释放能量，由热交换装置置换能量，用于维护设备自燃的能量。 当催化床温度达到250-300时，催化燃烧床开始反应，利用废气燃烧产生的热空气循环使用，此时电加热停止，不需要外加热，单床脱附，一般脱附时间为5-6小时，设定时间活性炭吸附箱自动切换脱附，内部装填的陶瓷蜂窝体贵金属催化剂使用寿命为10000小时。整个脱附系统采用多点温度控制，保证脱附效果的稳定。表6催化

30、剂主要技术性能参数序号项目及内容参数备注1外形尺寸505050mm2空穴尺寸1.3mm3空穴密度25.4个/cm24孔壁厚度0.5mm5深层主晶相-A12036比表面积43m2/g7堆积密度0.8g/cm28空速1104/h9催化剂活性温度21010耐冲击温度75011使用寿命10000h5.3.2本净化装置的特点催化燃烧装置特点：u 操作方便，设备工作时，实现自动控制；u 能耗低，设备启动，仅需15-30分钟升温至起燃温度（有机废气浓度较高时），耗能仅为风机功率；u 安全可靠，设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统；u 阻力小，净化效率高，采用当今先进的贵金属钯、铂

31、浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大u 余热可回用，余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；u 占地面积小，仅为同行同类产品的70%-80%，且设备基础无特殊要求；u 使用寿命长，催化剂一般4年/10000h更换，并且载体可再生。u 用贵金属钯、铂镀在蜂窝陶瓷载体上作催化剂，净化效率高达 97%以上，催化剂使用寿命长，且可以再生，气流通畅，阻力小。 u 安全设施完备：设有阻火除尘器、泄压口、超温报警等保护设施。 u 耗用功率：工始工作时，预热 1530 分钟全功率加热，正常工作时只消耗风机功率即可。当废气浓度较低时，自动间歇补偿加热。 u 操作方便：设备工作时，实现自动控制，无需专人看守。 u

32、 占地面积小，使用寿命长。 6系统选型设计及技术参数6.1 风管设计风管包含吸附风管和脱附风管，主管路和支管路采用热镀锌板加工，管路设计风速1015m/s，管路避免布置在生产设备正上方，避开车间行车及机械手，弯头制作以1.52倍于管道直径的转弯半径标准，斜插角度小于30，所有主管路每隔610米设置检视窗，每4米设置一吊挂或支撑，法兰连接采用不含硅的防油抗老化的密封材料。 管道附件所有使用于室外的固定架、管架、管夹、膨胀螺丝等，均需使用优质碳钢材质并做防腐喷涂处理。排气筒排气筒按环评要求设计为15m高，固定设施采用优质型钢热镀锌加工制作，并采用不锈钢螺栓连接，不采用焊接方式。6.2 处理设备设计

33、技术参数6.2.1干式过滤系统（初级过滤棉+中效过滤袋）序号名称参数备注1设备型号H2-502处理风量60000m3/h3初级过滤棉20块玻璃纤维4中效过滤袋40块5设备主体材质Q235-A 厚度2.5mm静电喷涂6过滤器上盖及底板镀锌板 厚度2mm7净化效率50%8设备阻力500Pa9外形尺寸11000*2200*1000mm6.2.2活性炭吸附箱(四吸一脱共五套)序号名称参数备注1处理风量15000m3/h2设备壳体材质Q235-A 厚度2mm静电喷涂3活性炭类型蜂窝状4活性炭填充量4m35活性炭上下锥斗镀锌板6保温内衬50mm高效岩棉板7净化效率90%8吸附温度409设备阻力1200Pa

34、10外形尺寸2200*2200*1200mm6.2.3催化燃烧装置序号名称参数备注1处理风量5000m3/h2设备壳体材质Q235-A3保温材料材质硅酸铝耐火纤维4换热器材质SUS3045净化效率97%6催化温度2007加热管3KW 380V 36只8设备阻力1800Pa9外形尺寸1500*1000*2400mm10催化剂385块100*100*50（mm）蜂窝陶瓷载体，内浸渍贵金属铂和钯，高活性，高净化率。6.3风机选型设计风机分为脱附风机和吸附风机，其中脱附风机参数为：Q=2500m3/h，P=4100pa，5.5Kw；吸附风机参数为：Q=60000m3/h，P=2200pa，75Kw；补

35、风风机：Q=1700m3/h，P=2200pa，75Kw；风机均采用变频电机，由于喷漆产生的废气中含有腐蚀性成分，为保证风机长期稳定运行，我们为废气处理系统选用的风机为外壳材质为碳钢防腐喷涂。选用德风机具有强度高、重量轻、不易老化、耐腐蚀性能良好、噪音低、运转平稳等特点，噪声控制80dB(A) ，叶轮动平衡符合ISO-1940 G2.5等级风机设置要求为侧吸式离心风机，轴与壳体贯通处无气体泄漏风机变频控制，根据处理需求，实时调节变频器频率大小，实现全闭环控制，达到节能目的外壳材质为碳钢防腐制作，以避免产生应力并增加强度设有防振垫、隔振效率80%。在快速运转条件下，气体流量可调防护等级IP54、

36、电流380V、3相、50Hz，F级绝缘，B级温升风机进风阀门采用法兰连接，相互之间有足够的距离，便于阀门之间的管道安装及设备的维修和拆装电机部分设置防雨罩，且符合户外使用防护标准6.4 氮气保护选型设计活性炭具有一定的吸热功能，且自身蓄热产生自燃可能性。系统配置时考虑设备的安全、稳定运行，根据吸附箱的体积配置一台制氮机组，制氮机组在系统执行脱附程序完毕后97%氮气注入活性炭吸附床，或在设备运行中活性炭吸附床温度监测单元检测到异常时将氮气间断注入，注入氮气可以达到阻燃的作用，保护设备的安全运行。6.4.1 氮气保护装置组成、原理该系统由空气处理净化、变压吸附制氮设备组成。制氮设备以日本进口的碳分

37、子筛为吸附剂，采用变压吸附（PSA）技术，在常温、低压下，直接以空气为原料制取氮气。制氮过程为：空气经过冷干机冷却，过滤器除油除水处理，进入空气缓冲罐，再经调压阀减压额定的工作压力，送入填充碳分子筛的吸附器进行分离，制得氮气，送至氮气缓冲罐，经仪器检测，流量计计量，不合格氮气放空，合格氮气贮存于氮气储罐中，再经减压阀减压至0.1MPa-0.6MPa（可调），供用户使用。变压吸附制氮基本原理为：它是以压缩空气为原料，利用一种叫碳分子筛得吸附剂对氮、氧分子再分子筛表面的扩散速率不同。较小直径的氧分子扩散较快，较多地进入分子筛固相，较大直径的氮分子扩散较慢，较少进入分子筛固相。这样，氮再气相中得到富

38、集。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到一定程度，通过减压，被碳分子筛吸附的气体释放处理，分子筛也就完成了再生。这是基于分子筛在不同压力下吸附气体的吸附量不同的特点。变压吸附制氮设备通常使用二个并联的吸附器，交替进行加压吸附和减压再生，操作循环周期约2分钟。6.4.2 制氮设备特点u 拥有独特结构的吸附器：它是影响碳分子筛利用率、氮气回收率和碳分子筛是否粉碎的核心设备。本公司的吸附器设计独特，在吸附器内部上、下两端，安装有特殊结构型式的钢质构件气体分布器；u 原料空气进入吸附器后，立即沿径向分布床层没有死角，填充的碳分子筛都得到充分利用，因而提高了分子筛利用率；u 通过这一气体分布器，气体在床层内

39、的流动呈现活塞流状态，床层中无气流返混现象，提高了分离效率；u 在均压操作过程中，均压管道内瞬间气流速度可达亚音速程度，这对分子筛有着极大的破坏作用。本公司设计的气体分布器，可使其功能消耗殆尽，从而有效保护分子筛免受高速气流冲刷。它能够做到吸附器在既没有填装棕垫等防冲刷辅助材料，又不需要采用弹簧等压紧装置情况下，分子筛长期使用不粉碎，不需作定期补充；u 配备特殊结构的高效过滤器，有效过滤压缩空气中的油和水，采用一套过滤设备达到油水分离、粗过滤、精过滤三种功能，保证分子筛不受油水污染，使其长期使用不失活性；u 采用吸附塔复合床技术，压缩空气先经气体分布器进入吸油吸水的分子筛，减压再生时随尾气排出

40、，使得进入氧氮分离的空气绝对无油无水；u 引进国际最先进的分子筛装填技术，装填绝对均匀、密实，产氮率高，一次装填、终生享用；u 工艺技术先进，装填效率高，氮气回收率高，装置启动时间短，开机即可注氮，无需长时间等待，装置运行稳定，免维护，运行成本低。6.5 电气控制系统选型设计控制系统承担废气处理系统正常运行所需要的显示、系统风量调节、风机启停及系统安全保护的自动控制任务。我们为该项目配套的电气控制系统设计条件、技术参数及实现的功能如下： u 采用西门子S7-200 PLC可编程控制器， PLC具有更高的可靠性、灵活性及兼容性； u 针对喷漆废气的特征，在控制上实现风机变频自动调节并根据工艺和运

41、行情况的变化适时修正，维护成本低； u 控制箱板厚1.5mm，碳钢喷塑处理，保证外观美观耐用；u 电控箱放置在用电终端设备附近，电控箱与设备采用三相五线电缆，线槽采用镀锌管穿线，桥架材质采用热镀锌；u 采用进口变频器控制，电气元件开关采用正泰电气，系统运行更平稳，寿命更长久，系统能耗更低； u 提供故障报警、自动风阀启/停，手动和自动可选自由切换并与各处理设备联动连锁； u 滞后停机延时运行，保证系统废气浓度不积聚的安全措施，并配三色灯，配备设备内部维修照明； u 20%空间预留，电压380VAC/24DC，防护等级IP54； u 可在室内外安装，室内安装时需安装防雨装置；u 相对湿度95%，

42、控制盘运行温度-545。7工艺系统安全性除了遵循一般的设备设计制作安全标准外，由于喷漆房废气采用该系统收集处理过程中废气会大大浓缩，浓度提升，而且属于易燃易爆气体，必须考虑废气处理系统设备的运行安全，主要安全措施如下：系统配套的设备设置检修平台的保护栏杆，风机、泵水槽、收集口及设备检修部位设置安全标识；严格执行相关电气设计规范及规程中有关防雷、接地安全措施和事故处理的保护措施，设备内外均设有消静电装置，高空管道设有避雷装置；设备的进口设有防火安全阀，超温探头，同时直排口的电动阀连锁，设备关闭状态下直排口常开；u 在催化燃烧装置前后均有阻火除尘系统，设备顶部设有泄压系统，在废气管线上配备爆炸防火

43、阀（单向阀），确保废气处理装置发生火灾事故时不至于蔓延，定期对管道防火阀进行清理，保证其可靠性；u 设备内设置多点温控点，同时设有自动报警系统，设有超温自动降温，当设备超温时自动启动；u 设备设有风机过载保护、超温保护、防火连锁保护，在设备进口设有安全防火阀和直排连锁，当出现高温时，防火阀关闭，直排阀门自动打开；u 脱附热空气采用混流新风换热，再次预防火花进入箱体；u 吸附、脱附过程中遇超温时注入97%氮气，脱附程序完毕后注入97%氮气进入活性炭吸附床，排除因活性炭自身蓄热自燃带来的安全隐患；u 设备停止关闭系统时，充入氮气预防活性炭蓄热自燃氧化；定期对废气处理系统内部进行清理，避免可燃物积聚

44、带来的风险；将废气治理设施的设备包括电控仪表纳入正常的管理体系，包括备品备件管理、联锁管理、维修管理、可燃性气体检测仪校验管理等；制定操作规程，在运行管理中明确规定安全操作规则；加强对废气治理设施岗位操作人员的安全培训，确保能熟练掌握相关设备的安全使用方法。8废气处理系统配置清单废气处理系统主设备配置清单序号项目名称品牌/型号/规格/参数/要求材质单位数量1干式过滤器初级玻璃纤维过滤棉+中效过滤袋设备尺寸：11000*2200*1000mm2.5mm碳钢板防腐处理、静电喷涂，折弯成型拼装。Q235-A套12活性炭吸附箱Q=15000m3/h设备尺寸：2200*2200*1200mm2mm碳钢板防腐处理、静电喷涂，折弯成型拼装，0.7mm镀锌板内衬，内衬50mm高效岩棉板。（含设备本体、普通型蜂窝活性炭、检修平台、上下锥斗）Q235-A套53催化燃烧装置Q=5000m3/h设备尺寸：1500*1000