浸膠VOC廢氣治理工程的設計與運行
采用噴淋吸收法對(duì)浸膠簾子布VOC廢氣進(jìn)行治理,工程實踐表明,在原廢氣溫度爲160℃,VOC濃度爲33.7mg/m3的條件下,去除效率可達83.6%,滿足環保排放要求。
1 廢氣排放現狀
錦綸66高性能(néng)浸膠簾子布在最後(hòu)一道(dào)工序浸膠處理過(guò)程中,會(huì)産生大量烘幹廢氣,廢氣的主要成(chéng)分爲甲醛、氨等揮發(fā)性氣體。随著(zhe)國(guó)家對(duì)各行業VOC廢氣治理政策的出台,某簾子布公司決定對(duì)原35m高排氣筒高空直排的浸膠廢氣進(jìn)行治理。
2 廢氣治理工藝選擇
2.1 浸膠廢氣性質
兩(liǎng)條浸膠簾子布生産線6個出風口廢氣産生量共計72000m3/h,溫度最高爲210℃,平均溫度爲160℃,廢氣VOC濃度爲33.7mg/m3。主要污染物爲甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯等。
2.2 VOC廢氣治理工藝選擇
目前,揮發(fā)性有機廢氣處理的傳統方法有吸收法、吸附法、燃燒法、生物法、低溫等離子法、臭氧氧化法等。其中,吸收法因其對(duì)大氣量、中低等濃度的VOCs處理有著(zhe)諸多優點而廣泛采用。它是采用水或低揮發(fā)、不揮發(fā)液體爲吸收劑,通過(guò)吸收裝置利用廢氣中各種(zhǒng)組分在吸收劑中的溶解度或化學(xué)反應特性的差異,使廢氣中的有害組分被(bèi)吸收劑吸收,從而達到淨化廢氣的目的。
2.3 吸收法工藝特點和吸收劑選擇
與其他處理方法對(duì)比,吸收法具有去除效率較高、一次性投資低、安全系數高、運行費用低、能(néng)耗低等優勢。因甲醛、氨易溶于水,吸收效果好(hǎo),并且無副作用和副産物,使用成(chéng)本低,因此采用水作爲吸收劑。
3 工程設計
3.1 工程選址
該公司兩(liǎng)條生産線廢氣排放口距離約10m,爲節約工程用地,設計兩(liǎng)條生産線的廢氣在四樓頂由風管收集後(hòu),由風機引至三樓進(jìn)入廢氣處理系統進(jìn)行處理。頂樓空地尺寸約爲5m×24m,經(jīng)工藝設計和平面(miàn)布置可得,廢氣處理系統放在頂樓是可行的。單台廢氣治理塔的運行重量約爲8t,考慮到原有屋頂承重負荷,對(duì)屋頂進(jìn)行加固。
3.2 工藝流程設計
生産廢氣混合并摻入野風後(hòu),混合溫度在130℃左右,廢氣進(jìn)入一級降溫塔,使廢氣溫度降到80℃左右,同時(shí)去除廢氣中的油煙等雜質,然後(hòu)進(jìn)入二級洗滌塔。洗滌塔體上部噴淋吸收液,下部進(jìn)入塔體的有害氣體與吸收液呈逆流流動,廢氣穿過(guò)有填料組成(chéng)的填料層,使氣液兩(liǎng)相充分接觸發(fā)生吸收反應,達到高效淨化的目的。吸收了廢氣後(hòu)的吸收液流入塔底循環液槽中,用泵抽出重新送進(jìn)洗滌塔,這(zhè)樣循環往複,不斷對(duì)廢氣中的有害氣體進(jìn)行洗滌吸收。
3.3 工藝設計
(1)廢氣收集系統。在浸膠廢氣排放出口安裝廢氣收集系統,將(jiāng)廢氣在散發(fā)前集中收集起(qǐ)來,系統内保持适度負壓,确保收集和輸送過(guò)程中沒(méi)有洩露。采用接收式排氣罩,將(jiāng)收集後(hòu)的廢氣輸送至降溫塔。
(2)一級降溫塔。一級噴淋系統的作用主要是去除廢氣中的顆粒物、油類及對(duì)廢氣降溫,同時(shí)保證初步去除VOC的能(néng)力。
(3)二級洗滌塔。通過(guò)圓形湍球吸收塔,將(jiāng)填料處于流化狀态,將(jiāng)填料對(duì)VOC氣體的吸收洗滌功能(néng)得到強化。湍球吸收塔具有淨化率高、操作管理簡單、使用壽命長(cháng)等特點,具體由貯液箱、塔體、進(jìn)風段、噴淋層、填料層、旋流除霧層、觀檢窗、出風口等組成(chéng)。在整個去除VOC系統中,二級洗滌塔是最核心的設備。
(4)排氣系統。經(jīng)過(guò)兩(liǎng)級洗滌塔處理後(hòu)達到環保要求的廢氣,通過(guò)1套5m高煙囪外排。
(5)引風系統。風機是廢氣收集和輸送的核心設備,本工藝選擇風機爲離心風機,采用變頻控制器,由在線壓力儀表提供變頻調速參數。
(6)自動噴淋系統。由循環泵、噴淋管和噴嘴組成(chéng),將(jiāng)吸收液通過(guò)噴淋管的分配作用達到均勻分布的每個噴嘴,由噴嘴噴出,與逆向(xiàng)流動的煙氣充分接觸,達到去除VOC的目的。降溫塔和洗滌塔下部設置循環水箱,由循環泵根據風機啓停信号,實現連鎖運行。循環泵前設置油污過(guò)濾器,定期對(duì)過(guò)濾濾芯進(jìn)行清洗和更換,保證水泵的正常運行。
(7)自動補水系統。廢氣一級噴淋塔内從溫度130℃降到80℃,在二級噴淋塔内從溫度80℃降到60℃,降溫過(guò)程中需要消耗新鮮水,設計自動補水系統滿足循環噴淋需求。
(8)噴淋自動排放系統。噴淋塔下部的循環水箱内的水經(jīng)過(guò)一段時(shí)間循環後(hòu),需要更新和排放,故設置自動排放系統。自動排放系統可以根據實際運行的需要進(jìn)行調節,調節範圍爲1-7天。
(9)風壓平衡系統。將(jiāng)現有排氣口管道(dào)管帽拆除,設置新的擋流闆,新集氣罩直徑比擋流闆直徑大400,以保證有足夠的野風進(jìn)入,減小對(duì)原廢氣排放口的影響。
4 廢氣治理運行成(chéng)本
廢氣治理項目設備、安裝調試、土建工程總投資約210萬元,系統運行成(chéng)本分析如下:
4.1 廢氣處理系統設備能(néng)耗
4.2 運行費用分析
4.2.1 電費
廢氣治理系統總電耗:共計61.87kW/h。每度電0.6元計算,則電費爲37.1元/h;即890.4元/天。
4.2.2 水費
系統用水量15t/h,每噸水價格2.5元/t。則系統運行水費爲:15t/h×2.5元/t=37.5元/h,即900元/天。
4.2.3 人工費
廢氣處理系統由車間工作人員操作,人工費記入生産運行費用中,在廢氣處理站中不另設專職人員。廢氣處理運行成(chéng)本爲:1790.4元/天,一年按333天計,則年運行成(chéng)本爲:59.62萬元/年。
5 工程運行效果分析
該VOC廢氣治理工程的設計去除率爲80%。系統運行穩定後(hòu),委托檢測機構進(jìn)行檢測,實際VOC去除率可達83.6%,年消減VOC排放量4.92t,并通過(guò)市環保局的驗收認證。大大降低了廢氣對(duì)周邊環境的影響。
6 結語
工程實踐表明,采用噴淋吸收法去除浸膠VOC廢氣,具有投資成(chéng)本低,占地面(miàn)積小,運行簡單,運行費用低,處理效果穩定,二次污染物易治理等優點,值得推廣應用。