某饲料场有机废气处理工程方案.docx

某饲料场有机废气处理工程方案（排放标准）设计单位：资质证书：等级证书日 期：2014.10目 录第一章 项目概况和设计依据第二章 工程设计原则、设计范围和设计目标第三章 废气分析第四章 设计标准第五章 废气治理技术方案第六章 废气处理构筑物及设备选型第七章 电器第八章 工程投资预算表第一章 项目概况和设计依据1.1项目概况该饲料厂主要是生产猪饲料，在发酵等过程中产生臭味，经环保局检测，废气严重超标，为了保护环境，使环境、经济、社会三方面效益协调发展，该厂根据国家环保要求，决定在排放口处设除废气设施，为此，受厂方委托，我公司在利用原有处理设备的基础上对其废气作出治理方案，本方案实施后，进行严格管理，使废气能做到达标排放。1.2设计依据1.2.1 贵公司提供的有关资料1.2.2 中华人民共和国环境保护法1.2.3机械设备安装工程施工及验收规范（TJ231-87）1.2.4 工业管道工程施工及验收规范（GBJ235-82）1.2.5 通风与空调工程施工及验收规范（GBJ243-82）1.2.6 建筑安装工程质量检验评定标准（通用机械设备安装工程）（TJ30575）1.2.7通用用电设备配电规范（GBJ50055-93）1.2.8低压、配电装臵及线路设计规范（GBJ54-83）1.2.9三废处理工程技术手册（废气卷）第二章 工程设计原则、设计范围和设计目标2.1工程设计原则符合国家环境保护法有关标准规定；采用成熟可靠、技术先进的工艺，在保证废气排放达标的前提下；尽可能减少投资，降低成本；外购设备选用国内知名品牌的优良产品；非标设备应符合国家或行业相关规范、并保证性能稳定、外表美观；设备应采用必要的防腐措施，延长使用寿命。2.2工程设计范围2.2.1工艺流程的选择和设计；2.2.2 非标设备的制造、安装与标准设备的选型；2.2.3 工程设备的运输、安装、调试及操作人员的培训；2.2.4 管网、电器、自控的设计与安装.2.3工程设计目标2.3.1治理系统持续稳定运行，操作简便，设备完好率高，故障率低；2.3.2整体设计优化、合理、简洁、美观；2.3.3能耗低，物耗少；运行成本少，管理费用低。2.3.4符合厂区总体规划，结合厂内给排水工程现状，统一布局，统一考虑；2.3.5力求便于施工、安装和维修；2.3.6尽量使各处理构筑物集中布置，力求废水处理站内环境和周围环境协调一致；第三章 废气分析3.1废气来源生产车间有机废气排放属于有机蒸汽的混合物，没有对应的实测值。只能根据项目环境影响报告书有关数据结合现场实际情况考虑设计。生产车间产生的有机废气主要来自生产车间加热，由于该公司的生产原料种类多、成分复杂，在生产过程中产生的废气成分较为复杂，多为有机蒸汽。3.2废气排放量车间总废气量为：5000m3/h第四章 设计标准 处理后达到国家大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）第五章 废气治理技术方案5.1常见的几种有机废气治理方法5.1.1冷凝法将废气降温至挥发性有机化合物之露点温度(dewpoint)以下， 使之凝结为液态并加以回收的方法。冷凝法普遍应用于原料或产品之分离及纯化，亦可作为控制挥发性有机物之用。冷凝发对有机物质的回收程度，与废气挥发性有机化合物的浓度、化合物之成本较高，因此一般常用于欲回收之挥发性有机化合物具高回收价值且成分单纯、浓度高之情况。5.1.2生物处理法生物处理法为污染物通过生物处理中，微生物氧化，分解。转化等机制。将污染物完全氧化成二氧化碳、水、NO3-及SO42-等无害性之无机物。虽然生物处理法具有无二次污染，然而他与其他污水处理相比下整体成本偏高，生物处理法依微生物之型态，可区分为生物滤床、生物滴滤塔与生物洗涤塔等三种，一般应用在挥发性有机化合物控制上的生物处理法有生物滤床及生物滴滤塔。5.1.3 直接焚化与触媒焚化焚化法乃将含有挥发性有机化合物成份的气体在高温下氧化分解，而达清净之废气以排放，此方法优点为可适用于所有可燃性成分，其缺点为燃料消耗量大，操作成本高。5.1.4 吸收法为气态污染物于废气与洗涤液接触时，藉由分子扩散、紊流等质量传送及化学反应等现象传入洗涤液，使污染物质分离而去除，以达到净气的效果。吸收亦可称之为洗涤，可区分为物理吸收与化学吸收二种。化学吸收主要是利用吸收剂与气体污染物产生反应而予去除；而物理吸收主要是藉由气体在液体中的溶解度，而达到去除空气污染物的目的，通常化学吸收可以通过提高操作温度、压力来增加反应速率。不过同时降低了物理吸收的速率，至于物理吸收在较低温度下可以达最佳去除效果，一般而言，化学吸收可以使污染浓度趋近于零排放，物理吸收只能把污染物浓度降低至某一程度 ，因此化学吸收在某些气体的控制上非常重要。吸收法之设备一般有喷雾塔、填充式洗涤塔及板状式洗涤塔等。一般基于经济和效率的考虑，以填充洗涤塔最常为业者所运用，吸收法对挥发性有机化合物的去除率与所选择吸收剂的种类、吸收塔的设计及系统操作情形有关，因此选用特定的吸收剂、降低操作温度或加大吸收设备，理论上可有效提高挥发性有机化合物的去除率。采用的喷淋塔具有结构简单、阻力小、投资小等优点。在吸收过程中，废气从吸收塔下部进入，在喷淋区与雾化喷淋的循环吸收剂逆流接触并发生化学反应，废气中的有毒、有害废气被吸收，同时废气中的粉尘也可以被去除。洗涤以后的废气经喷淋层上方的除雾器除去雾滴后从吸收塔顶部排出，并经烟囱放空。吸收剂可采用循环利用的方法，有助于节约利用资源。5.2治理方案的选定现根据贵公司现状和工程设计原则，车间废气易采用水喷淋为主对所产生的废气进行治理。5.3 工艺流程图排 放风 机喷淋塔管 道有机气体5.4工艺说明生产过程中产生的废气通过管道吸收到喷淋塔，通过喷淋塔去除废气中的颗粒物等，再通过风机由烟囱排放，5.5喷淋塔5.5.1. 喷淋塔吸收原理 吸收净化气态污染物的主体设备是吸收装置，包括各种类型的吸收塔、文丘里洗涤器、鼓泡反应器等。在吸收装置中，含有可被吸收的污染物A的混合气体与吸收剂S逆流（或顺流）接触，完成吸收过程，被净化了的气体（不被溶解的组分B和剩余的A）和吸收液（含有A和S），分别排出装置之外作进一步的处理。气态污染物的净化效率，与吸收装置的结构、性能和吸收过程中的气液平衡有相当大的关系。 吸收过程进行的方向与极限取决于溶质在气液两相中的平衡关系。对于任何气体，在一定条件下，在某种溶剂中溶解达到平衡时，其在气相中的分压是一定的，称之为平衡分压，用p*表示。在吸收过程中，当气相中溶质的实际分压p高于其与液相成平衡的溶质分压时，即pp*时，溶质便由气相向液相转移，于是发生了吸收过程。p与p*的差别越大，吸收的推动力越大，吸收的速率也就越大；反之，如果pp*，溶质便由液相向气相转移即吸收的逆过程称为解吸（或脱吸）。 吸收过程是一个相际传质过程。关于吸收的相际传质机理，主要有双膜理论、薄膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论、界面动力状态理论等，这些理论对于相际传质过程中的界面状况及流体力学因素的影响等方面的研究和描述各有千秋。不同类型的吸收塔分别采用不同的传质机理作为自己的理论模型。但是，目前尚不能据此进行传质设备的计算或解决其它实际问题。 在吸收操作中，伴有显著化学反应的吸收过程称为化学吸收。例如，用NaOH、Na2C03、或NH3OH等的水溶液吸收CO2、S02或H2S等，均属化学吸收。 因此，在用吸收法净化气态污染物时，应该根据被吸收气体的性质选择适宜的吸收剂，并尽可能的采用化学吸收（酸碱反应等）的方法。 5.5.2 喷淋塔的整体设计 由于吸收塔内气液流动传质、化学反应的复杂性，目前实际的工程设计主要靠经验。喷淋塔本体设计的一般步骤如下：根据运行工况下的实际废气流量和塔内气体流速，确定塔径；根据塔内气速、停留时间或容积吸收率等参数确定塔的主体高度；进行喷淋管和喷嘴以及除雾器等配件的设计。 5.5.2.1塔径的确定 吸收塔的塔径主要由运行工况下塔内的实际废气流量和塔内气速确定。 由工艺流程确定进入吸收塔的废气量。实际运行工况下塔内废气的体积流量发生了变化，这是由于：废气在进入塔后在大量喷淋液的作用下迅速降温，放热使一部分水分蒸发，使废气中的水蒸气在操作温度下达到饱和，从而废气的体积流量增加了。 研究及实践表明，逆流喷淋空塔中的合适气速范围为2.6m/s3.4m/s，典型值为3m/s。气速增加，一方面使得气液两相界面湍动加强，气膜厚度减薄，传质速率常数增加，而且可以减缓液滴下降的速度，使体积有效传质面积增加，因而可以使塔高降低。但是另一方面，气速增大，停留时间缩短，要求增加塔高，使其对塔高的降低作用削弱。此外，气速的提高还会影响除雾效果。因此，气速的选择需要综合考虑。 5.5.2.2吸收区高度的确定 工程设计中吸收区高度一般指废气进口水平中心线到喷淋层中心线的距离。根据废气在塔内的停留时间和空塔气速，可以确定喷淋塔的主体高度。对于化学吸收，一般情况下，废气在塔内停留2S5S即可达到预期的吸收效果。设计时还要综合考虑液气比、喷雾状况、气速、塔结构等因素的影响。 5.5.2.3喷淋管和喷嘴的设置 喷淋的作用是造成尽可能大的气液传质界面。为了使喷淋液沿整个吸收塔截面均匀分布，一般设置26层喷淋管，层间距0.82m。喷淋层由一根或几根主管和布满塔内的支管组成，支管上均匀布置喷嘴。各层喷淋管交错布置。根据需要可以选择不同型式的喷淋管。 喷嘴的选型和合理、优化布置是达到良好吸收效果的保证。目前，喷淋喷嘴可选用实心或空心锥形或螺旋型喷嘴。喷嘴的选取主要在于其雾化性能，而雾化性能又取决于喷嘴结构参数以及循环吸收剂进口压力和黏度等。如果喷嘴进口压力越大，喷嘴的压力降越大，通过喷嘴的液体流量越大，且喷出的雾化液滴平均直径就越小，气液接触反应的表面积就越大；但喷嘴压力降增大，能耗也就越大。一般吸收塔喷淋用喷嘴的雾化平均粒径在2002000m，喷雾角度为90120，根据循环液的流量和所需喷雾的平均粒径选择不同型式的喷嘴。 喷淋液是由循环泵提供，基本配置是一台循环泵对应一层喷淋管。循环泵从吸收塔底部吸入吸收剂，送至吸收塔上部的喷淋管。可以根据废气负荷调整循环泵及各层喷淋管的开停。根据需要将新鲜吸收剂补充至循环泵进口，与循环的吸收剂充分混合后补充至塔内。 5.5.2.4除雾器的设置 为了防止喷淋的雾滴被烟气夹带出塔，在吸收塔喷淋区上部，需要设置除雾器。根据允许气体夹带雾滴量及粒径大小及塔内气速、压力降要求选择不同型式的除雾器。 对于含有粉尘的废气，喷淋喷嘴和除雾器容易堵塞，可以设置水冲洗系统对其进行清洗。第六章 废气处理构筑物及设备选型6.1风管设计原理：管道气体流速：V=10ms6.3 喷淋塔 规格：22003500mm数量：1台附属设备及材料：喷嘴、填料、除雾器、循环水箱。6.4循环水泵流量：20m3/h扬程：15m 功率：1.5KW数量：1台6.5负压风机风压：1200Pa功率：15 kw数量：一台6.6电控柜数量：一套6.7排放烟囱尺寸：300高度：15m（环保规范高度）6.6辅材、支架、五金杂件等一批第七章 电器7.1设计标准及规范本设计包括废气处理装臵范围内的动力设计。设计标准采用中华人民共和国低压配电及线路设计规范（GBJ5483），通用设备配电规范（GBJ5005593）有关规定。7.2供电方案电源由公司现有配电盘上供给。7.3 电控箱选型低压配电固定式7.4 动力设备的控制保护设计中设备用熔断器或空气开关作短路保护，用电维电器作为负荷保护用按钮或接触器作操作元件。第八章 工程投资预算表序号名称规格单位数量单价（元）总价（元）1离心风机4-72No-6C台1210021002风管300m根据现场决定长度200n米200n3风阀300个3803804弯头300n3003005喷淋塔22003500mm台120000200006循环水泵ISG40-125(I)11150015007负压风机0.37KW台1150015008烟囱3009五金杂件30003000