采用噴淋吸收法對浸膠簾子布VOC廢氣進(jìn)行治理,工程實(shí)踐表明,在原廢氣溫度為160℃,VOC濃度為33.7mg/m3的條件下,去除效率可達(dá)83.6%,滿足環(huán)保排放要求。
1 廢氣排放現(xiàn)狀
錦綸66高性能浸膠簾子布在*后一道工序浸膠處理過程中,會產(chǎn)生大量烘干廢氣,廢氣的主要成分為甲醛、氨等揮發(fā)性氣體。隨著國家對各行業(yè)VOC廢氣治理政策的出臺,某簾子布公司決定對原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(zhì)
兩條浸膠簾子布生產(chǎn)線6個(gè)出風(fēng)口廢氣產(chǎn)生量共計(jì)72000m?/h,溫度*高為210℃,平均溫度為160℃,廢氣VOC濃度為33.7mg/m3。主要污染物為甲醛、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(jī)廢氣處理的傳統(tǒng)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,吸收法因其對大氣量、中低等濃度的VOCs處理有著諸多優(yōu)點(diǎn)而廣泛采用。它是采用水或低揮發(fā)、不揮發(fā)液體為吸收劑,通過吸收裝置利用廢氣中各種組分在吸收劑中的溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性的差異,使廢氣中的有害組分被吸收劑吸收,從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
2.3 吸收法工藝特點(diǎn)和吸收劑選擇
與其他處理方法對比,吸收法具有去除效率較高、一次性投資低、安全系數(shù)高、運(yùn)行費(fèi)用低、能耗低等優(yōu)勢。因甲醛、氨易溶于水,吸收效果好,并且無副作用和副產(chǎn)物,使用成本低,因此采用水作為吸收劑。
3 工程設(shè)計(jì)
3.1 工程選址
該公司兩條生產(chǎn)線廢氣排放口距離約10m,為節(jié)約工程用地,設(shè)計(jì)兩條生產(chǎn)線的廢氣在四樓頂由風(fēng)管收集后,由風(fēng)機(jī)引至三樓進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。頂樓空地尺寸約為5m×24m,經(jīng)工藝設(shè)計(jì)和平面布置可得,廢氣處理系統(tǒng)放在頂樓是可行的。單臺廢氣治理塔的運(yùn)行重量約為8t,考慮到原有屋頂承重負(fù)荷,對屋頂進(jìn)行加固。
3.2 工藝流程設(shè)計(jì)
生產(chǎn)廢氣混合并摻入野風(fēng)后,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(zhì),然后進(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,廢氣穿過有填料組成的填料層,使氣液兩相充分接觸發(fā)生吸收反應(yīng),達(dá)到高效凈化的目的。吸收了廢氣后的吸收液流入塔底循環(huán)液槽中,用泵抽出重新送進(jìn)洗滌塔,這樣循環(huán)往復(fù),不斷對廢氣中的有害氣體進(jìn)行洗滌吸收。
3.3 工藝設(shè)計(jì)
(1)廢氣收集系統(tǒng)。在浸膠廢氣排放出口安裝廢氣收集系統(tǒng),將廢氣在散發(fā)前集中收集起來,系統(tǒng)內(nèi)保持適度負(fù)壓,確保收集和輸送過程中沒有泄露。采用接收式排氣罩,將收集后的廢氣輸送至降溫塔。
(2)一級降溫塔。一級噴淋系統(tǒng)的作用主要是去除廢氣中的顆粒物、油類及對廢氣降溫,同時(shí)保證初步去除VOC的能力。
(3)二級洗滌塔。通過圓形湍球吸收塔,將填料處于流化狀態(tài),將填料對VOC氣體的吸收洗滌功能得到強(qiáng)化。湍球吸收塔具有凈化率高、操作管理簡單、使用壽命長等特點(diǎn),具體由貯液箱、塔體、進(jìn)風(fēng)段、噴淋層、填料層、旋流除霧層、觀檢窗、出風(fēng)口等組成。在整個(gè)去除VOC系統(tǒng)中,二級洗滌塔是*核心的設(shè)備。
(4)排氣系統(tǒng)。經(jīng)過兩級洗滌塔處理后達(dá)到環(huán)保要求的廢氣,通過1套5m高煙囪外排。
(5)引風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)是廢氣收集和輸送的核心設(shè)備,本工藝選擇風(fēng)機(jī)為離心風(fēng)機(jī),采用變頻控制器,由在線壓力儀表提供變頻調(diào)速參數(shù)。
(6)自動噴淋系統(tǒng)[1]。由循環(huán)泵、噴淋管和噴嘴組成,將吸收液通過噴淋管的分配作用達(dá)到均勻分布的每個(gè)噴嘴,由噴嘴噴出,與逆向流動的煙氣充分接觸,達(dá)到去除VOC的目的。降溫塔和洗滌塔下部設(shè)置循環(huán)水箱,由循環(huán)泵根據(jù)風(fēng)機(jī)啟停信號,實(shí)現(xiàn)連鎖運(yùn)行。循環(huán)泵前設(shè)置油污過濾器,定期對過濾濾芯進(jìn)行清洗和更換,保證水泵的正常運(yùn)行。
(7)自動補(bǔ)水系統(tǒng)。廢氣一級噴淋塔內(nèi)從溫度130℃降到80℃,在二級噴淋塔內(nèi)從溫度80℃降到60℃,降溫過程中需要消耗新鮮水,設(shè)計(jì)自動補(bǔ)水系統(tǒng)滿足循環(huán)噴淋需求。
(8)噴淋自動排放系統(tǒng)[2]。噴淋塔下部的循環(huán)水箱內(nèi)的水經(jīng)過一段時(shí)間循環(huán)后,需要更新和排放,故設(shè)置自動排放系統(tǒng)。自動排放系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的需要進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為1-7天。
(9)風(fēng)壓平衡系統(tǒng)。將現(xiàn)有排氣口管道管帽拆除,設(shè)置新的擋流板,新集氣罩直徑比擋流板直徑大400,以保證有足夠的野風(fēng)進(jìn)入,減小對原廢氣排放口的影響。
4 廢氣治理運(yùn)行成本
廢氣治理項(xiàng)目設(shè)備、安裝調(diào)試、土建工程總投資約210萬元,系統(tǒng)運(yùn)行成本分析如下:
4.1 廢氣處理系統(tǒng)設(shè)備能耗
4.2 運(yùn)行費(fèi)用分析
4.2.1 電費(fèi)
廢氣治理系統(tǒng)總電耗:共計(jì)61.87kW/h。每度電0.6元計(jì)算,則電費(fèi)為37.1元/h;即890.4元/天。
4.2.2 水費(fèi)[3]
系統(tǒng)用水量15t/h,每噸水價(jià)格2.5元/t。則系統(tǒng)運(yùn)行水費(fèi)為:15t/h×2.5元/t=37.5元/h,即900元/天。
4.2.3 人工費(fèi)
廢氣處理系統(tǒng)由車間工作人員操作,人工費(fèi)記入生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用中,在廢氣處理站中不另設(shè)專職人員。廢氣處理運(yùn)行成本為:1790.4元/天,一年按333天計(jì),則年運(yùn)行成本為:59.62萬元/年。
5 工程運(yùn)行效果分析
該VOC廢氣治理工程的設(shè)計(jì)去除率為80%。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后,委托檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測,實(shí)際VOC去除率可達(dá)83.6%,年消減VOC排放量4.92t,并通過市環(huán)保局的驗(yàn)收認(rèn)證。大大降低了廢氣對周邊環(huán)境的影響。
工程實(shí)踐表明,采用噴淋吸收法去除浸膠VOC廢氣,具有投資成本低,占地面積小,運(yùn)行簡單,運(yùn)行費(fèi)用低,處理效果穩(wěn)定,二次污染物易治理等優(yōu)點(diǎn),值得推廣應(yīng)用。
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