酯化車間生產(chǎn)尾氣處理項目設(shè)計方案

1、酯化車間生產(chǎn)尾氣處理項目設(shè)計方案一、概論1.1 項目概述XXX位于中部，座落在沙縣青州第一工業(yè)區(qū)，占地66000 多平方米。公司是主要產(chǎn)品為乙酸苯乙酯、乙酸松油酯、乙酸二氫松油酯、乙酸三環(huán)癸烯酯、乙酸合香酯、異長葉烷酮等用于調(diào)配日用香精、化妝品香精及制造香料的重要原料。產(chǎn)品的合成在反應釜中進行， 反應釜放空， 放料過程有高濃度的氣體排放， 真空泵抽真空會有高濃度氣體排放， 另外分餾塔配套的分餾罐放料也會有高濃度氣體排放， 為了改善工廠工作環(huán)境， XXX委托 XXX對氣體進行處理。1.2設(shè)計依據(jù)（1）大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）；（2）環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求工業(yè)廢氣吸附凈化裝

2、置（HJ/T386-2007 ）；（3）吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)（征求意見稿）；（4）環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求工業(yè)廢氣吸收凈化裝置（HJ/T387-2007 ）；（5）玻璃鋼管和管件(HG/T21633-1991) ；（6）玻璃纖維增強塑料夾砂管（GB/T21238-2007）；（7）通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)（GB502432002）；（8）采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)（GB500192003）；（9）儀表配管、配線設(shè)計規(guī)定（HG/T 20512-2000）；（10）爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)（GB50058-2014）；1.3設(shè)計原則本方案遵循的基本指導思想如下：（1）嚴格執(zhí)行國家

3、及地方的環(huán)境保護法律法規(guī)；（2）盡可能采用簡單、成熟、可靠的處理工藝，達到功能可靠、經(jīng)濟合理、管理方便的目的；（3）處理工藝有針對性，根據(jù)企業(yè)的具體情況及發(fā)展規(guī)劃，有針對性地提出綜合處理技術(shù)路線，分析其達標排放的可行性，減輕對大氣環(huán)境的影響；（4）工藝設(shè)計應根據(jù)企業(yè)的具體情況及發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研，提出綜合處理技術(shù)路線，確保達到環(huán)保要求。1.4 工程圍（1）賣方負責尾氣吸附裝置及相關(guān)管路的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試等；（2）賣方負責對吸附設(shè)備操作人員的培訓；（3）買方負責項目配套的公用工程，包括電源、水蒸氣、循環(huán)冷卻水或儀表空氣等；（4）少量廢水和蒸汽冷凝水就近排放到污水管網(wǎng)。二設(shè)計工況根據(jù)買方

4、提供的設(shè)計資料以及現(xiàn)場的勘察，廢氣產(chǎn)生源為車間反應釜放空、放料廢氣，真空泵排空廢氣，分餾罐放料廢氣。具體排放點位見下表:表 2-1排放源統(tǒng)計一覽表序號設(shè)備位號 / 位置名稱排放口大小數(shù)量備注11 噸反應釜放空14 臺反應釜放21 噸反應釜放空1空管并入一個DN100分離罐，統(tǒng)一31 噸反應釜放空1從分離罐上部41 噸反應釜放空1放空口排出52 噸反應釜放空DN100161 噸反應釜放料DN40171 噸反應釜放料DN40181 噸反應釜放料DN40191 噸反應釜放料DN401102 噸反應釜放料DN401112 噸反應釜放料DN401122 噸反應釜放料DN401132 噸反應釜放料DN40

5、114真空泵放空DN100115真空泵放空DN100116真空泵放空DN100117真空泵放空DN100118真空泵放空DN1001由于放料口空間位置狹窄，考慮布置幾臺19分餾罐放料口12大口徑吸風罩收集，不對每個放料口分別收集三、尾氣收集系統(tǒng)設(shè)計3.1 風量估算根據(jù)集氣方式，吸風速度，吸風罩距離排放源的距離進行風量估算，風量統(tǒng)計如下：表 2-1 排放源統(tǒng)計一覽表序號設(shè)備位號 / 位置名稱吸風罩吸風罩尺寸風量 m3/h備注11 噸反應釜放空4 臺反應釜放空21 噸反應釜放空管并入一個分DN100DN200160離罐， 統(tǒng)一從分31 噸反應釜放空離罐上部放空41 噸反應釜放空口排出52 噸反應釜

6、放空DN100DN20031061 噸反應釜放料DN40DN10018071 噸反應釜放料DN40DN10018081 噸反應釜放料DN40DN10018091 噸反應釜放料DN40DN100180102 噸反應釜放料DN40DN100180112 噸反應釜放料DN40DN100180122 噸反應釜放料DN40DN100180132 噸反應釜放料DN40DN10018014真空泵放空DN100DN20016015真空泵放空DN100DN20016016真空泵放空DN100DN20016017真空泵放空DN100DN20016018真空泵放空DN100DN20016019分餾罐放料口DN400

7、3103 臺分餾罐一組進行收集20分餾罐放料口DN4003103 臺分餾罐一組進行收集21分餾罐放料口DN4003103 臺分餾罐一組進行收集22分餾罐放料口DN4003103 臺分餾罐一組進行收集23風量合計3950估算風量 3950m3/h，則設(shè)計風量取4000m3/h。3.2收集管網(wǎng)設(shè)計(1) 反應釜排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計。共有 8 臺反應釜，其中 4 臺反應釜的放空尾氣匯總到 1 臺分離罐氣液分離后從分離罐的排放口排放， 另外 1 臺反應釜放空尾氣經(jīng)過玻璃鋼冷凝器冷凝后排放， 8 臺反應釜放料時也會排放尾氣，需要對所有排放點進行尾氣收集，具體收集管網(wǎng)設(shè)計見圖 1：圖 1 反應釜排放尾氣收

8、集管網(wǎng)設(shè)計圖(2) 分餾罐排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計。 共有 12 臺分餾罐， 放料口有廢氣排放，需要做收集，由于每臺罐的放料口相距較近， 因此考慮每 3 臺分離罐一組進行收集， 通過旋轉(zhuǎn)法蘭調(diào)節(jié)吸風口的位置，保證收集效果，具體收集管網(wǎng)設(shè)計見圖 2：圖 2 分餾罐排放尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計圖(3) 真空機組放空尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計。共有 5 臺真空機組，放空口 DN100，具體收集管網(wǎng)設(shè)計見圖 3：圖 3 真空機組放空尾氣收集管網(wǎng)設(shè)計圖所有單元收集管網(wǎng)匯總，一起進入處理裝置處理。3.3管網(wǎng)阻力計算管路阻力按最不利收集的管路計算， 最不利收集管路一般是從排放點位到處理系統(tǒng)的最長一段管路。管路阻力包含沿程阻力和局

9、部阻力，根據(jù)經(jīng)驗公式估算， 因此本項目管路阻力大約600Pa。四、廢氣處理系統(tǒng)設(shè)計4.1工藝方法選擇目前用于有機廢氣處理的常規(guī)方法很多，如吸收法、 吸附法、光催化氧化、低溫等離子體法、生物法等。（1）吸收法。吸收法處理臭氣的原理是吸收劑與廢氣逆向接觸，廢氣中易溶組分經(jīng)過氣液傳質(zhì)轉(zhuǎn)移到液相，從而從氣相中去除。該工藝方法操作簡單，適用于酸性氣體， 易溶性氣體的處理。但處理效果有限，會形成二次污染，一般作為預處理工藝，與其他工藝聯(lián)用。（2）吸附法。吸附法處理有機廢氣的原理是有機廢氣與吸附劑接觸，廢氣分子被吸附在孔道中，形成最初分子層，在德華力作用下，廢氣分子不斷被吸附，從而從氣相中去除，氣體得到凈化

10、排放。吸附法工藝開發(fā)很早， 目前已經(jīng)非常成熟。隨著吸附材料的不斷開發(fā)，吸附法工藝處理效果不斷提高，可處理的氣體圍不斷擴大，成為國主流處理方法之一。（3）光催化氧化法。光催化氧化法工藝原理是在高能量的紫外光照射下，催化劑的表面會形成大量的高能活性氧自由基， 高能活性氧自由基和氧氣接觸會形成臭氧。 當有機廢氣進入處理區(qū)，高能活性氧自由基的能量將廢氣分子健打斷， 形成無臭味的小分子化合物， 同時臭氧也能將臭氣分子氧化形成無害的化合物。 光催化氧化法適用于低濃度有機廢氣處理， 處理效率較高，工藝設(shè)備簡單，操作維修方便，能耗低，不會形成二次污染。（4）低溫等離子體法。 低溫等離子體法利用高壓雙介質(zhì)電暈放

11、電， 將空氣中的分子電離，形成高能活性粒子， 高能活性粒子與空氣中的氧氣結(jié)合形成臭氧。 當廢氣進入處理區(qū)， 在高能粒子和臭氧的共同作用下， 廢氣分解氧化形成無害的化合物。 低溫等離子體法適用于低濃度的有機廢氣處理。（5）生物法。生物法原理是有機廢氣進入處理區(qū)，與掛膜的生物填料接觸，有機廢氣中的組分不斷被吸收，吸附，降解，從而得到凈化。生物法工藝簡單，操作簡單，適用于低濃度有機廢氣處理。存在二次污染的問題。因此，根據(jù)本項目的尾氣參數(shù)，本項目采用吸收+吸附組合處理工藝。4.2 設(shè)計思路本項目設(shè)計思路如下：（1）客戶提供的設(shè)計參數(shù)（處理介質(zhì)的風量、濃度、壓力和溫度等）和客戶提出的要求；（2）廢氣先經(jīng)

12、過堿洗噴淋，再進行吸附處理排放；(3) 吸附劑采用活性碳顆粒；（4）其他與本項目設(shè)計有關(guān)的資料文件等。4.3 工藝設(shè)計與選型設(shè)計風量 4000m3/h，主要設(shè)備設(shè)計選型如下：(1)噴淋塔：設(shè)計風量 4000m3/h。設(shè)計風速 12m/s, 根據(jù)計算選用12004500mm噴淋塔，玻璃鋼材質(zhì)，系統(tǒng)阻力不大于500Pa,配 1 臺耐酸堿腐蝕臥式泵。 流量 400L/min, 揚程 15m，功率 2.2KW。（2）吸附器：設(shè)計風量4000m3/h。設(shè)計風速 0.20.5m/s, 根據(jù)計算選用19002200吸附器，裝碳量 1 噸。系統(tǒng)阻力不大于2100Pa,設(shè)置 2 臺吸附器，一臺吸附，一臺再生。材

13、質(zhì)：碳鋼；（3）吸附劑采用活性碳顆粒，主要參數(shù)如下：2比表面積： 1000m/g平均粒徑： 4mm強度： 90%水分含量： 5%堆積密度： 460g/L（4）吸附風機：用于系統(tǒng)引風， 設(shè)置 1 臺吸附風機。 風量 4000m3/h，全壓 3000Pa，材質(zhì)：玻璃鋼；（5）冷卻風機：用于吸附劑的冷卻干燥。 設(shè)置 1 臺冷卻風機，風量 3000m3/h，全壓 1500Pa，3kw，材質(zhì)：碳鋼；4.4 處理工藝流程處理工藝流程圖廢氣達標排放收集系統(tǒng)噴淋風機吸附排氣筒處理工藝流程描述廢氣經(jīng)過收集后進入吸附器進行吸附。吸附處理工藝由 4 個主要工藝步驟組成：吸附、蒸汽脫附、降溫干燥及冷凝計量。 吸附廢氣

14、經(jīng)過堿液噴淋后進入吸附器，廢氣中的易被吸附組分經(jīng)過活性碳層時不斷被捕集吸附，廢氣得到凈化后排放。 蒸汽脫附當吸附器活性碳顆粒吸附飽和后，打開蒸汽閥， 蒸汽與吸附氣流反方向吹掃，在熱量和吹掃作用下，吸附在碳顆粒層上的溶劑脫附下來，含有水蒸氣和有機溶劑蒸汽的混合氣體，進入冷凝器冷凝液化。 降溫干燥脫附完成后，吸附器炭纖維層上的溫度仍很高、 濕度仍很大， 不利于吸附操作，所以要用足夠的新鮮冷空氣對其進行吹掃， 達到對吸附劑降溫和干燥的目的。 干燥風機啟動， 新鮮空氣經(jīng)過濾后加壓，經(jīng)過干燥風進氣閥進入吸附器，穿過床層，再經(jīng)過潔凈排放閥排空。 冷凝計量冷凝計量系統(tǒng)由冷凝器、 深冷器、計量槽等組成。 脫附

15、后的混合汽進入冷凝器冷凝成混合液，同時吸附器排液進入深冷器冷卻，兩股冷凝液進入集液槽。4.5 工藝特點(1) 處理效率高。本項目吸附劑采用較大比表面積和較大 CCl4 吸附值的吸附材料， 同時控制廢氣與吸附材料接觸的時間，使處理效率達到 90%以上。(2) 技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠。(3) 自動化控制，實現(xiàn)無人值守(4) 裝置操作簡單，維修方便五、電氣及自動控制5.1電氣設(shè)計原則可靠性：自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計必須保證設(shè)備運行的可靠性，因此除了我們規(guī)化的設(shè)計外，電器元件采用西門子或同檔次的知名品牌。成熟技術(shù)：自動化技術(shù)采用成熟的PLC技術(shù)實現(xiàn)控制功能，滿足所有設(shè)備的手動/ 自動 /遠程通訊功能。技術(shù)經(jīng)濟

16、性：本控制系統(tǒng)操作簡單、維護方便，可實現(xiàn)無人值守。標準規(guī)化：系統(tǒng)的設(shè)計按標準化電氣設(shè)計標準設(shè)計?？蓴U展性：為方便用戶日后增加功能，本系統(tǒng)具備擴展功能。5.2配電說明本項目電氣系統(tǒng)圍為尾氣處理系統(tǒng)全部供配電，包括380/220V 低壓配電系統(tǒng)，所有用電設(shè)備的供電及控制。5.3電氣控制選用施耐德或西門子PLC控制系統(tǒng)，氣動閥門控制單元，確保設(shè)備安全可靠運行。工藝設(shè)備可采用手動控制和PLC自動控制；在柜體面板設(shè)有開、停機按鈕、急停按鈕；運行、停機及故障指示燈、 手動自動控制選擇開關(guān)等； 設(shè)置溫度報警聯(lián)鎖程序， 保證系統(tǒng)安全。5.4控制柜描述（ 1）電控柜外殼采用 304 制造，采用防爆設(shè)計， 防護等

17、級 IP55，PLC控制系統(tǒng)能滿足設(shè)備手動 / 自動切換并且能與客戶的中控系統(tǒng)兼容；箱主要電氣元件和電纜線排列清楚，防短路。（ 2）控制箱的工作電源： AC 380/220V( 三相四線 )/50Hz 。（ 3）控制箱接受電源側(cè)設(shè)總空氣開關(guān)， 總空氣開關(guān)有短路及過載保護， 對各機械設(shè)備配電用的空氣開關(guān)有短路及過載保護，并設(shè)熱保護組件用于電機的過載保護。（4）控制箱箱面應設(shè)開 - 停按鈕，自動 - 手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，緊急停車按鈕，單項設(shè)備的開、停。六、公用工程及安裝要求6.1公用工程消耗（ 1）電力及消耗系統(tǒng) 380V/220V， 50HZ，三相五線制控制電源： AC220V 50Hz單相；（ 2）

18、蒸汽及消耗低壓蒸汽壓力： : 0.20 P 0.60MPa，（ 3）循環(huán)冷卻水及消耗循環(huán)冷卻水溫度 32/37 ，壓力 0.25Mpa；冷卻水用量 :60m3 /h ；（ 4）壓縮空氣及消耗壓縮空氣壓力要求： 0.8MpaP0.50Mpa；6.2 安裝要求 ( 按圖紙確定 )檢修距離：設(shè)備四周1 米。設(shè)備基礎(chǔ)：砼，基礎(chǔ)水平誤差不超過3mm/m2吸附系統(tǒng)占地面積： 10m8m；具體安裝要求按設(shè)備總裝圖確定。七、經(jīng)濟分析成本與回收估算如下表：一、運行成本分析分項小時消耗年工作小年消耗單價（元）年消耗成時備注本（萬元）電10KW80008 萬 KW*h1裝機容量817KW儀表氣8 立方80006.4

19、 萬立方16.4水蒸氣0.05 噸8000400 噸2008總計22.4八、制造周期合同簽訂之后起，整個制作周期為70 日歷日，具體的時間計劃如下：時間工序1 周2 周3 周4 周5 周6 周7 周8 周9 周10 周 11周工藝設(shè)計采購設(shè)備制作電氣設(shè)計過程檢測，調(diào)試九、安裝、調(diào)試和驗收設(shè)備出廠前雙方確認完成后發(fā)貨，貨到現(xiàn)場后，公司安排專業(yè)的項目施工隊伍進行現(xiàn)場指導安裝，電纜鋪設(shè)，管道焊接。確認安裝完成及準備調(diào)試所需條件，進行設(shè)備單調(diào)、聯(lián)動調(diào)試和進氣試運行，待系統(tǒng)穩(wěn)定運行48 小時后可進行驗收工作；外觀驗收：設(shè)備制造完成，由賣方書面通知買方在三個工作日到賣方工廠進行外觀驗收；性能驗收：安裝調(diào)試平穩(wěn)后，連續(xù)開車72小時，每 8小時取樣一次，以標準的測試和記錄方式，連