XXX有限公司酯化车间生产尾气处理项目技术方案工程编号:XXX-201606 X X X 有限公司X X X CO.LTD2016年6月目录一、概论 (2)1.1项目概述21.2 设计依据21.3 设计原则21.4工程范围3二.设计工况 (3)三、尾气收集系统设计 (4)3.1风量估算43.2 收集管网设计43.3 管网阻力计算7四、尾气处理系统设计 (8)4.1工艺方法选择 84.2设计思路84.3工艺设计及选型94.4工艺流程94.5工艺特点10五、电气及自动控制 (11)5.1电气设计原则 115.2配电说明115.3电气控制115.4控制柜描述11六、公用工程及安装要求 (12)6.1. 公用工程消耗126.2安装要求(按图纸确定) 12七、经济分析 (12)八、制造周期 (16)九、安装、调试和验收16十、技术资料错误!未定义书签。
十一、售后服务14十二、供货范围清单16十三、备品备件清单16十四、工程报价16一、概论1.1项目概述XXX有限公司位于福建中部,座落在沙县青州第一工业区,占地66000多平方米。
公司是主要产品为乙酸苯乙酯、乙酸松油酯、乙酸二氢松油酯、乙酸三环癸烯酯、乙酸苏合香酯、异长叶烷酮等用于调配日用香精、化妆品香精及制造香料的重要原料。
产品的合成在反应釜中进行,反应釜放空,放料过程有高浓度的气体排放,真空泵抽真空会有高浓度气体排放,另外分馏塔配套的分馏罐放料也会有高浓度气体排放,为了改善工厂工作环境,XXX有限公司委托XXX有限公司对气体进行处理。
1.2 设计依据(1)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);(2)《环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置》(HJ/T386-2007);(3)《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(征求意见稿);(4)《环境保护产品技术要求工业废气吸收净化装置》(HJ/T387-2007);(5)《玻璃钢管和管件》(HG/T21633-1991);(6)《玻璃纤维增强塑料夹砂管》(GB/T21238-2007);(7)《通风及空调工程施工质量验收规范》(GB50243—2002);(8)《采暖通风及空气调节设计规范》(GB50019—2003);(9)《仪表配管、配线设计规定》(HG/T 20512-2000);(10)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014);1.3 设计原则(1)严格执行国家及地方的环境保护法律法规;(2)尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺,达到功能可靠、经济合理、管理方便的目的;(3)处理工艺有针对性,根据企业的具体情况及发展规划,有针对性地提出综合处理技术路线,分析其达标排放的可行性,减轻对大气环境的影响;(4)工艺设计应根据企业的具体情况及发展规划,结合现场调研,提出综合处理技术路线,确保达到环保要求。
1.4工程范围(1)卖方负责尾气吸附装置及相关管路的设计、制造、安装、调试等;(2)卖方负责对吸附设备操作人员的培训;(3)买方负责项目配套的公用工程,包括电源、水蒸气、循环冷却水或仪表空气等;(4)少量废水和蒸汽冷凝水就近排放到污水管网。
二.设计工况根据买方提供的设计资料以及现场的勘察,废气产生源为车间反应釜放空、放料废气,真空泵排空废气,分馏罐放料废气。
具体排放点位见下表:三、尾气收集系统设计3.1风量估算根据集气方式,吸风速度,吸风罩距离排放源的距离进行风量估算,风量统计如下:估算风量3950m3/h,则设计风量取4000m3/h。
3.2 收集管网设计(1)反应釜排放尾气收集管网设计。
共有8台反应釜,其中4台反应釜的放空尾气汇总到1台分离罐气液分离后从分离罐的排放口排放,另外1台反应釜放空尾气经过玻璃钢冷凝器冷凝后排放,8台反应釜放料时也会排放尾气,需要对所有排放点进行尾气收集,具体收集管网设计见图1:图1 反应釜排放尾气收集管网设计图(2)分馏罐排放尾气收集管网设计。
共有12台分馏罐,放料口有废气排放,需要做收集,由于每台罐的放料口相距较近,因此考虑每3台分离罐一组进行收集,通过旋转法兰调节吸风口的位置,保证收集效果,具体收集管网设计见图2:图2分馏罐排放尾气收集管网设计图(3)真空机组放空尾气收集管网设计。
共有5台真空机组,放空口DN100,具体收集管网设计见图3:图3 真空机组放空尾气收集管网设计图所有单元收集管网汇总,一起进入处理装置处理。
3.3 管网阻力计算管路阻力按最不利收集的管路计算,最不利收集管路一般是从排放点位到处理系统的最长一段管路。
管路阻力包含沿程阻力和局部阻力,根据经验公式估算,因此本项目管路阻力大约600Pa。
四、废气处理系统设计4.1 工艺方法选择目前用于有机废气处理的常规方法很多,如吸收法、吸附法、光催化氧化、低温等离子体法、生物法等。
(1)吸收法。
吸收法处理臭气的原理是吸收剂及废气逆向接触,废气中易溶组分经过气液传质转移到液相,从而从气相中去除。
该工艺方法操作简单,适用于酸性气体,易溶性气体的处理。
但处理效果有限,会形成二次污染,一般作为预处理工艺,及其他工艺联用。
(2)吸附法。
吸附法处理有机废气的原理是有机废气及吸附剂接触,废气分子被吸附在孔道中,形成最初分子层,在范德华力作用下,废气分子不断被吸附,从而从气相中去除,气体得到净化排放。
吸附法工艺开发很早,目前已经非常成熟。
随着吸附材料的不断开发,吸附法工艺处理效果不断提高,可处理的气体范围不断扩大,成为国内主流处理方法之一。
(3)光催化氧化法。
光催化氧化法工艺原理是在高能量的紫外光照射下,催化剂的表面会形成大量的高能活性氧自由基,高能活性氧自由基和氧气接触会形成臭氧。
当有机废气进入处理区,高能活性氧自由基的能量将废气分子健打断,形成无臭味的小分子化合物,同时臭氧也能将臭气分子氧化形成无害的化合物。
光催化氧化法适用于低浓度有机废气处理,处理效率较高,工艺设备简单,操作维修方便,能耗低,不会形成二次污染。
(4)低温等离子体法。
低温等离子体法利用高压双介质电晕放电,将空气中的分子电离,形成高能活性粒子,高能活性粒子及空气中的氧气结合形成臭氧。
当废气进入处理区,在高能粒子和臭氧的共同作用下,废气分解氧化形成无害的化合物。
低温等离子体法适用于低浓度的有机废气处理。
(5)生物法。
生物法原理是有机废气进入处理区,及挂膜的生物填料接触,有机废气中的组分不断被吸收,吸附,降解,从而得到净化。
生物法工艺简单,操作简单,适用于低浓度有机废气处理。
存在二次污染的问题。
因此,根据本项目的尾气参数,本项目采用吸收+吸附组合处理工艺。
4.2设计思路本项目设计思路如下:(1)客户提供的设计参数(处理介质的风量、浓度、压力和温度等)和客户提出的要求;(2)废气先经过碱洗喷淋,再进行吸附处理排放;(3) 吸附剂采用活性碳颗粒;(4)其他及本项目设计有关的资料文件等。
4.3工艺设计及选型设计风量4000m3/h,主要设备设计选型如下:(1) 喷淋塔:设计风量4000m3/h。
设计风速12m/s,根据计算选用12004500mm喷淋塔,玻璃钢材质,系统阻力不大于500Pa,配1台耐酸碱腐蚀卧式泵。
流量400L/min,扬程15m,功率2.2KW。
(2)吸附器:设计风量4000m3/h 。
设计风速0.20.5m/s,根据计算选用19002200吸附器,装碳量1吨。
系统阻力不大于2100Pa,设置2台吸附器,一台吸附,一台再生。
材质:碳钢;(3)吸附剂采用活性碳颗粒,主要参数如下:比表面积:≥1000m2/g 平均粒径:4mm 强度:≥90% 水分含量:≤5% 堆积密度:460g/L(4)吸附风机:用于系统引风,设置1台吸附风机。
风量4000m3/h ,全压3000Pa ,材质:玻璃钢;(5)冷却风机:用于吸附剂的冷却干燥。
设置1台冷却风机,风量3000m3/h ,全压1500Pa ,3kw ,材质:碳钢; 4.4处理工艺流程 4.4.1处理工艺流程图吸附 收集系统排气筒喷淋废气达标排放风机4.4.2 处理工艺流程描述废气经过收集后进入吸附器进行吸附。
吸附处理工艺由4个主要工艺步骤组成:吸附、蒸汽脱附、降温干燥及冷凝计量。
⑴吸附废气经过碱液喷淋后进入吸附器内,废气中的易被吸附组分经过活性碳层时不断被捕集吸附,废气得到净化后排放。
⑵ 蒸汽脱附当吸附器内活性碳颗粒吸附饱和后,打开蒸汽阀,蒸汽及吸附气流反方向吹扫,在热量和吹扫作用下,吸附在碳颗粒层上的溶剂脱附下来,含有水蒸气和有机溶剂蒸汽的混合气体,进入冷凝器冷凝液化。
⑶降温干燥脱附完成后,吸附器内炭纤维层上的温度仍很高、湿度仍很大,不利于吸附操作,所以要用足够的新鲜冷空气对其进行吹扫,达到对吸附剂降温和干燥的目的。
干燥风机启动,新鲜空气经过滤后加压,经过干燥风进气阀进入吸附器,穿过床层,再经过洁净排放阀排空。
⑷冷凝计量冷凝计量系统由冷凝器、深冷器、计量槽等组成。
脱附后的混合汽进入冷凝器冷凝成混合液,同时吸附器排液进入深冷器冷却,两股冷凝液进入集液槽。
4.5工艺特点(1)处理效率高。
本项目吸附剂采用较大比表面积和较大CCl4吸附值的吸附材料,同时控制废气及吸附材料接触的时间,使处理效率达到90%以上。
(2)技术成熟,稳定可靠。
(3)自动化控制,实现无人值守(4)装置操作简单,维修方便五、电气及自动控制5.1 电气设计原则可靠性:自动化控制系统的设计必须保证设备运行的可靠性,因此除了我们规范化的设计外,电器元件采用西门子或同档次的知名品牌。
成熟技术:自动化技术采用成熟的PLC技术实现控制功能,满足所有设备的手动/自动/远程通讯功能。
技术经济性:本控制系统操作简单、维护方便,可实现无人值守。
标准规范化:系统的设计按标准化电气设计标准设计。
可扩展性:为方便用户日后增加功能,本系统具备扩展功能。
5.2 配电说明本项目电气系统范围为尾气处理系统内全部供配电,包括380/220V低压配电系统,所有用电设备的供电及控制。
5.3 电气控制选用施耐德或西门子PLC控制系统,气动阀门控制单元,确保设备安全可靠运行。
工艺设备可采用手动控制和PLC自动控制;在柜体面板设有开、停机按钮、急停按钮;运行、停机及故障指示灯、手动-自动控制选择开关等;设置温度报警联锁程序,保证系统安全。
5.4 控制柜描述(1)电控柜外壳采用304制造,采用防爆设计,防护等级IP55,PLC控制系统能满足设备手动/自动切换并且能及客户的中控系统兼容;箱内主要电气元件和电缆线排列清楚,防短路。
(2)控制箱的工作电源:AC 380/220V(三相四线)/50Hz。
(3)控制箱接受电源侧设总空气开关,总空气开关有短路及过载保护,对各机械设备配电用的空气开关有短路及过载保护,并设热保护组件用于电机的过载保护。