玩具厂沸石转轮催化燃烧废气处理设备案例

玩具厂沸石转轮催化燃烧废气处理设备案例

　　清远建乐玩具有限公司，委托我司进行企业污染治理项，建乐玩具厂生产过程中存在有机废气挥发，废气组分为：二甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、异丁醇（不含自聚性物质；粘稠性物质；沸点高于200℃的高沸点物质）；该项目共包含总共两条生产线的废气需要进行处理，一条静电喷涂，一条自动喷涂，待处理VOCs废气总风量为38,000m3/h（其中应业主要求预留6000m3/h处理量、除湿后风量提升约2000m3/h），以业主提供用漆量核算：废气浓度为300mg/m3。运行工况：温度35℃，湿度≤90%；非连续生产每天工作11h，月工作日26天，年工作日312天。由以上工况及废气成分，经过多方面考量，最终确认选用治理工艺为沸石转轮浓缩系统+催化氧化燃烧系统治理，达到无害化处理，满足排放要求。

　　玩具厂喷漆有机废气处理设备工程设计方案

　　本方案将生产过程中的废气，经过预处理进入转轮进行浓缩后催化燃烧从而达到达标排放的目的。设计系统包含一套沸石转轮浓缩系统和一套CO催化氧化燃烧炉。沸石转轮浓缩装置处理能力为38,000m3/h，浓缩能力为18倍，去除效率≥90%（浓度为300mg/m3时）；CO催化氧化燃烧炉反应器处理气量为1900Nm3/h，去除效率≥98%。

　　序号

　　项目

　　参数

　　1

　　待处理废气风量

　　36,000m3/h

　　2

　　VOCs浓度

　　300mg/m3

　　3

　　VOCs主要成分

　　二甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、异丁醇（不含自聚性物质、粘稠性物质、沸点高于200℃的高沸点物质）。

　　4

　　待处理废气温度

　　35℃

　　5

　　待处理废气湿度

　　≤90%

　　6

　　设备位置

　　室外（屋顶）非防爆区

　　7

　　VOCs排放浓度要求

　　甲苯、二甲苯合计≤18mg/m³

　　苯系物≤60mg/m³

　　总VOCs≤90mg/m³

　　玩具厂喷漆有机废气处理基础参数

　　注：当有自聚性物质；粘稠性物质；沸点高于200℃的高沸点物质，进入沸石转轮时，会影响沸石转轮使用寿命，届时我方将无法对沸石转轮寿命做出保证。

　　玩具厂喷漆有机废气处理设备工程注意事项

　　1、本着“安全、高效、节能、经济（适用）”的原则，进行工艺设计；

　　2、采用成熟可靠的废气处理工艺，在保证排放达标的前提下尽可能减少投资及运行成本；

　　3、非标设备应符合国家或作业相关行业标准，并保证性能稳定、外表美观；

　　4、管道设备采用必要的防腐措施，延长使用寿命；

　　5、保证净化气达到设计要求，并且满足国家或当地污染物排放标准。

　　玩具厂喷漆有机废气处理设备工程设计依据

　　本设计严格依据广东省地方标准DB44/816-2010《表面涂装（汽车制造业）挥发性有机化合物排放标准》、DB44/27-2001《大气污染物排放限值》第二时段二级标准，如下表：

　　表24排放要求

　　序号

　　VOCs项目

　　最高允许排放浓度（mg/m³）

　　1

　　甲苯和二甲苯合计

　　18

　　2

　　苯系物

　　60

　　3

　　总VOCs

　　90

　　玩具厂喷漆有机废气处理设备工程设备技术要求

　　1、工艺路线：采用转轮吸附浓缩+CO氧化的工艺路线进行处理。

　　表31工艺方案设计参数表

　　序号

　　项目

　　内容

　　1

　　处理工艺

　　沸石转轮吸附浓缩+CO燃烧

　　2

　　占地面积

　　16×2.5=40m2

　　3

　　装机总功率

　　＜180kW

　　4

　　沸石吸附效率

　　＞90%

　　5

　　沸石浓缩倍数

　　18倍

　　6

　　CO炉去除率

　　≥98%

　　7

　　处理能力

　　单套转轮处理能力：38,000m3/h；

　　CO炉处理能力：1,900Nm3/h；

　　玩具厂喷漆有机废气处理设备工程工艺简介

　　沸石转轮浓缩催化燃烧装置：车间排放废气通过主工艺风机的抽吸作用，经过升温除湿后通过前处理去除大部分颗粒物送入转轮，吸附达标后排放至烟囱；脱附气经CO风机进入CO炉，脱附浓缩后的废气在CO反应装置中被加热至300℃以上，催化氧化成为CO2和H2O，通过烟囱排放至大气。取CO炉出口高温气体提供转轮脱附所需热量及除湿系统所需热量。

　　玩具厂喷漆有机废气处理设备工程主要工艺设备要求

　　1.预处理过滤器

　　A.除湿工段设计

　　废气湿度约为90%，在此设置以混入热风方式为气体除湿，沸石转轮处理能力预留除湿后的风量。将90%湿度、35℃的废气升温至38℃即可将湿度由90%降低至80%以下，符合沸石转轮使用要求。为此需要引经脱附换热器回收部分热量后的CO炉出口高温气体进行混风降低废气湿度，同时最大限度降低能源消耗，经过除湿后的废气总量提升至约m3/h。

　　B.预处理器设计

　　由于废气中含有固体颗粒物，而沸石分子筛对废气中颗粒物的含量及粒径有严格要求，因此在转轮之前设置前处理过滤器。

　　前处理过滤器包括G4、F5、F8，去除掉1μm以上的颗粒物，去除效率＞99%。

　　转轮前处理设置3级过滤，包括初效过滤器G4和中效过滤器F5，F8。过滤器设置差压计，超压时报警更换滤材。用于去除对转轮有害的粉尘和颗粒物。

　　表32初效G4过滤器参数

　　名称

　　过滤效率

　　处理风量（m³/h）

　　尺寸

　　（mm）

　　用量

　　（张）

　　初阻力

　　（Pa）

　　终阻力

　　（Pa）

　　G4过滤器

　　95%

　　3000

　　595×595×46

　　12

　　40

　　250

　　表33F5/F8过滤器参数

　　名称

　　过滤效率

　　处理风量（m³/h）

　　尺寸

　　（mm）

　　用量

　　（张）

　　初阻力

　　（Pa）

　　F5过滤器

　　90%

　　3000

　　595×595×600

　　12

　　105

　　F8过滤器

　　90%

　　3000

　　595×595×600

　　12

　　105

　　沸石转轮浓缩系统

　　沸石吸附转轮组合(Cassette)为一中心轴承与转体，转体由沸石吸附介质与陶瓷纤维制成。转轮上包含用以分开处理废气及处理后释出干净气体的密封垫，其材质为需能承受VOCS腐蚀性及高操作温度的柔材料制成（一般为氟橡胶）。密封垫将蜂巢状沸石吸附转轮组合隔离成基本吸附区(Adsorptionzone)及再生脱附区(Desorptionzone)。通常吸附区较大，而脱附区则为两个较小且面积相等处理侧。有时为特殊需求亦可分成更多串联区；而吸附转轮由一组电动驱动设备用以旋转转轮，转轮处理时为可变速、且可控制每小时旋转2至5转之能力。工厂所排放出VOCS废气进入系统后，第一阶段系经过疏水性沸石转轮，VOCS污染物质首先于转轮上进行吸附；第二阶段脱附程序是把部分沸石转轮排放气与CO反应器燃烧室热气进行换热后加热为热气（约150至180℃），使其通入转轮内利用高温将有机物脱附下来，废气送入CO炉去除。

　　沸石转轮要求如下表：

　　表34沸石转轮参数

　　沸石转轮

　　外壳材质：碳钢

　　1套

　　恒峰蓝环保

　　处理风量：38,000m³/h

　　沸石品牌：东洋纺

　　处理效率：90%

　　浓缩比：1：18

　　电机功率：0.75kw

　　脱附温度：约180℃

　　脱附加热方式：换热

　　转轮转速：2-5rph

　　其它：配压差计、限位开关等

　　脱附换热器

　　流量：1900Nm³/h

　　1台

　　恒峰蓝环保

　　材质：碳钢

　　CO催化氧化燃烧炉

　　根据沸石浓缩转轮的配置参数设计合理的CO催化氧化燃烧装置规格。

　　CO炉参数

　　参数

　　数值

　　单位

　　设计风量

　　1900

　　Nm³/h

　　排气温度

　　220-250

　　℃

　　催化剂

　　贵研

　　工作温度

　　300-550

　　℃

　　净化效率

　　98%

　　%

　　电加热器

　　120

　　kw

　　1、催化剂

　　系统选用高性能催化剂，采用陶瓷基载体的Pt、Pd贵金属型催化剂，贵金属活性位分散度高，催化活性高，使用寿命长，压力损失小，降低了能耗。

　　催化剂要求为：

　　(1)催化去除效率高（＞98%），显著降低反应活化能，使催化剂在中低温度下（~300℃）运行；耐温性好，耐热冲击性能强，最大工作温度约650℃；

　　(2)催化剂使用高温稳定化处理的陶瓷载体，确保催化剂不被烧结，保持催化剂高活性的比表面积、高机械强度、高热稳定性。

　　2、风机

　　选用德惠或同等品牌风机

　　主风机采用变频器控制，系统在运行过程中，可随着风量的变化，根据风机前管道压力变化自动调整风机频率，调整风机风量，节能降耗，并确保用户范围生产线的稳定。

　　技术培训

　　为了正确地操作、维护和管理电控设备，我公司对业主的相关人员进行必要的技术培训。

　　1.受培训人员包括：业主的技术人员、维修人员、操作人员等。

　　2.培训内容：

　　(1)设备的结构、工作原理。

　　(2)工艺流程、操作流程、维修流程。

　　(3)正确操作、维护设备的方法和要求。

　　(4)识别和处理设备一般故障的方法。

　　(5)系统安全操作和故障维护的原理和方法。

　　3.培训方式：

　　(1)安装过程培训，详细了解设备的功用和结构，方便将来的维护。

　　(2)调试过程培训，详细了解设备的参数和调试方法。

　　(3)试运行过程培训，正确操作设备、应急处理方案、熟悉系统各部分的功能、维保方法等。

　　售后服务保障及承诺

　　我公司始终本着认真，求实，创新的工作作风服务于每一个客户，公司有独立售后服务部门及配套专业技术人员，对于本工程我公司作出如下服务承诺：

　　1、终验收合格后开始进入质量保证期，质量保证期为十二个月，并实行十二个月质量保证期免费保修义务；

　　2、排除故障的时间：质保期内，设备如有质量问题，在接到业主通知（电话或传真）之日起按如下要求为业主提供服务：

　　（1）如设备部件属国内生产厂家制造的，我方在接到通知后与业主的技术人员联系并告之其处理方法。

　　（2）如设备部件属国外生产厂家制造的，易损件我方会储备一定的数量，除易损件外的零件，我方在3-4天内采购回并免费为业主维修和更换部件。

　　3、服务响应时间：接到有关服务要求的讯息后4小时内有回答，如有需要24小时到现场。

　　4、保修期后每年对用户进行一次回访，收集用户意见和建议，及时解决工程有关事宜；

　　5、我方在设备整个使用寿命周期内提供优质的服务；

　　6、保修期后，优惠供应我方制造的备品备件；

　　7、为保证整个涂装车间设备正常运行，我方将长期为业主提供本标段相关的技术咨询。

　　8、我们的质量目标是争取优良。竣工后，设备安全可靠无故障，设备完好率大于98%。