废气治理设计及施工方案

废气治理设计及施工方案滨海五州化工有限公司1、项目概况1.1概述滨海五州化工有限公司成立于2003年4月，选址于江苏滨海经济开发区化工园。企业总占地面积约57051.5平方米，注册资金500万元。公司现有职工100人，其中工程技术人员15人。高中、中专及职高毕业人员占职工总数的60%。滨海五州化工有限公司已建有年产30000吨三氯化磷、年产1000吨碳酸氢铵（试剂级）、甲烷三羧酸三乙酯，30000吨亚磷酸二甲酯，10000吨亚磷酸二乙酯，60吨生物素（维生素H）等。1.2企业情况介绍1.2.1项目组成情况介绍表1.2-1现有项目产品方案表序号工程名称产品名称及规格设计能力，t/a运行时数h/a1三氯化磷三氯化磷（≥99%）3000072002生物素生物素（≥99%）6072003碳酸氢铵碳酸氢铵（试剂级）（≥99%）100072004甲烷三羧酸三乙酯甲烷三羧酸三乙酯（≥90%）100072005亚磷酸二甲酯亚磷酸二甲酯（≥98%）3000072006亚磷酸二乙酯亚磷酸二乙酯（≥98%）1000072001.3企业废气治理设计设计原则：对于不同性质的废气选用最适合的处理方法；根据企业废气产生的具体环节和设备、废气中主要污染物特点等对不同工序废气进行合并收集、处理。本企业有组织排放废气主要是部分反应工序产生的工艺废气、烘干工序产生的废气、废水处理产生的废气，主要分布在3个生产车间、烘房、废水处理设施。因此，需根据各工艺废气的产生量及其理化性质，采取不同的治理工艺对废气进行治理。废气产生源强及节点车间分布见表2.4.1-2。本设计对根据废气产生环节和废气特点进行了分类收集处理，具体如下：表3.3-2各股废气主要污染物、收集情况及净化工艺污染源排气筒编号污染物产生状况排气量m3/h名称来源浓度(mg/m3)产生量(t/a)八车间1#排气筒吡啶G1-1G1-2295.148.54000二甲苯G1-1G1-2763.8922乙醇G1-3G1-5G1-9G1-12G1-16G1-172256.94654-甲基-2-戊酮G1-6277.788异丙醇G1-7173.615二氯甲烷G1-11G1-15、废水处理503.8214.51DMAG1-14277.788八车间2#排气筒乙醇G1-24G1-26G1-27569.4420.55000甲苯G1-28G1-30G1-32444.4416HBrG1-29G1-3163.892.3八车间3#排气筒乙醇G1-259.260.23000四车间4#排气筒四氢呋喃G1-19G1-20G1-21416.7124000甲苯G1-22G1-23625.0018废水处理5#排气筒甲苯废水处理3.470.14000二氯甲烷3.470.1其他有机物28.80.83七车间6#排气筒生物素粉尘G1-334.630.13000烘房7#排气筒乙醇G1-4G1-10G1-13G1-18347.2252000异丙醇G1-8138.892说明：企业八车间占地面积较大（实际按两个厂房合建计）包含有生物素项目的6道生产工序，包含G1-1、G1-2、G1-3、G1-5、G1-6、G1-7、G1-9、G1-11、G1-12、G1-14、G1-15、G1-16、G1-17、G1-24、G1-25、G1-26、G1-27、G1-28、G1-29、G1-30、G1-31、G1-32多股废气，处于废气产生位置和安全方面的考虑，拟对这多股废气分开收集处理。车间内各股废气的收集管道示意图见附图。各股有组织废气采取具体治理工艺说明：（1）八车间1#排气筒有组织废气处理工艺设计根据工艺要求和废气性质，对G1-1、G1-2、G1-3、G1-5、G1-6、G1-7、G1-9、G1-11、G1-12、G1-14、G1-15、G1-16、G1-17、废水处理中回收二氯甲烷的不凝气等，这些废气经由管道统一收集处理，上述废气主要成分为有机废气，废气所含主要污染物为吡啶、二甲苯、乙醇、4-甲基-2-戊酮、异丙醇、二氯甲烷和DMA等。根据污染物特性，本设计采用一级水喷淋吸收+一级活性炭吸附进行处理。以上几种物质的理化性质如下：吡啶：无色或微黄色液体，有恶臭，极性分子，熔点-41.6℃，沸点为115.3℃，溶于水、醇、醚等多数有机溶剂，并能与水以任意比例互溶；二甲苯：无色透明液体，有类似甲苯的气味，熔点-25.5℃沸点144.4℃，不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂；乙醇：无色、透明，具有特殊香味的液体（易挥发），密度比水小，熔点-114.3℃，沸点为78.4℃，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物；4-甲基-2-戊酮：水样透明液体，低毒类，有令人愉快的酮样香味，微溶于水，易溶于多数有机溶剂，熔点-83.5℃，沸点115.8℃。异丙醇：有机化合物，别名二甲基甲醇、2-丙醇，行业中也作IPA，它是正丙醇的同分异构体，无色透明液体，有似乙醇和丙酮混合物的气味，溶于水、醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂，熔点-87.9℃，沸点为82.4℃。二氯甲烷：无色透明液体，有芳香气味，微溶于水，溶于乙醇、乙醚，熔点-96.7℃，沸点39.8℃。DMA：二甲基乙酰胺，无色透明易燃液体，能与水、醇、醚、苯等任意混合，有毒，熔点-20℃，沸点95-96℃。根据污染物特性，本设计对G1-1、G1-2、G1-3、G1-5、G1-7、G1-9、G1-12、G1-14、G1-16、G1-17、采用一级-15℃冷冻盐水冷冻+一级水吸收+一级活性炭吸附进行处理，对G1-6、G1-11、G1-15、废水处理中回收二氯甲烷的不凝气等采用一级-15℃冷冻盐水冷冻+一级活性炭吸附进行处理。根据其理化性质及查阅相关资料（《工业废气净化与利用》，化学工业出版社，2001年）可知，首先采用冷冻法回收其中的有用成分，其次再用水吸收能很有效的去除废气中的溶于水的有机物；再通过活性炭吸附其他污染物，并可去除未被水吸收的残留污染物，进行把关处理。采用水吸收能很有效的去除废气中的吡啶、乙醇等；再通过活性炭吸附二甲苯等其他污染物，并可去除未被水吸收的残留污染物，进行把关处理。冷冻+水吸收+活性炭的工艺可行性分析：由于废气中的主要物质为生产过程中的物料，如吡啶、二甲苯、乙醇等，对于该类物质，企业首先考虑回收利用。根据这些物质的特性，采用-15℃冷冻盐水冷冻可有效将该类物质从气态转变为液态达到回收的目的。由上述物质的沸点可知，在-15℃冷冻盐水冷冻条件下，其物质状态应均为液态。根据企业以往的实际操作经验，对该类物质的冷冻去除效率可稳定达到98%以上。本设计考虑多种物质的沸点不同以及物质相互之间的影响，设计去除率保守估计在80~95%之间。水吸收主要是采用三级喷淋塔来捕集和吸收可溶于水的污染物质，同时还可捕集少量不溶于水的污染物液滴；经过水吸收后的气体经除雾器去除绝大部分水分后，在进入活性炭吸附塔，去除未被水吸收的残留污染物。本设计根据物料的水溶性不同，分别设定了相关的水吸收效率。其中，由于水蒸气对活性炭吸附有机污染物有一定的影响，因此水吸收后的除雾器对活性炭的运行效果有着非常重大的影响。本设计采用丝网除雾器对水吸收后产生的水汽进行去除，其对3μm以上的雾滴，其除雾除效率可达到98%以上，可有效防止水汽对活性炭吸附塔的影响。根据大气污染物《大气污染控制技术手册》（马广大2010化学工业出版社）等资料查询和废气治理设备厂家咨询：吸收塔的主要组成包括吸收塔主体设备和附件，其中附件包括液体分布装置及再分布装置、气液进口及出口装置、除雾装置等。工艺流程图如下：1#排气筒废气处理工艺流程图经处理后的各污染物去除效果及排放状况如下表：表3.3-4八车间1#废气各主要污染物处理效果及排放状况表编号排气量m3/h污染物名称产生状况采取的治理措施去除率%排放状况执行标准排放源参数排放方式浓度mg/m3产生量t/a一级冷冻水吸收活性炭吸附综合去除率浓度mg/m3速率kg/h排放量t/a浓度mg/m3速率kg/h高度m直径m温度℃G1-1G1-24000吡啶295.148.5一级冷冻+一级水吸收+一级活性炭吸附94608099.521.890.00570.040871.10.48150.225连续G1-1G1-2二甲苯763.892295208099.28.150.02440.176701.0G1-3G1-5G1-9G1-12G1-16G1-17乙醇2256.946580907099.418.060.05420.3931830G1-7异丙醇173.61580607097.65.560.01670.1222760G1-14DMA277.78890908099.80.740.00220.016193.5/G1-64-甲基-2-戊酮277.788一级冷冻+一级活性炭吸附90/80985.560.0220.1693.6/G1-11G1-15、污水处理二氯甲烷503.4714.5170/709145.340.1811.3172300本工艺产生废气吸收废水WG1约1200m3/a，COD约为28300mg/L，其中吡啶浓度约为382.5mg/L，二甲苯浓度约为255mg/L。本项目废气治理吸附后产生废活性炭约25.8t/a（其中活性炭约20t/a），吸附饱和后的废活性炭作为固体废物由有资质单位进行安全处置。活性炭更换周期为每两月一次。工艺需要5套冷冻设施（4用1备）、2套一级水喷淋吸收（1用1备）和1套一级活性炭吸附装置（1用1备），设计处理能力4000m3/h。活性炭更换周期为每两月一次。（2）八车间2#排气筒有组织废气处理工艺设计根据工艺要求和废气性质，对G1-24、G1-26、G1-27、G1-28、G1-29、G1-30、G1-31、G1-32等这些废气经由管道统一收集处理，上述废气主要成分为有机废气，废气所含主要污染物为乙醇、甲苯、溴化氢和二氯甲烷。以上废气中的污染物的理化性质如下：乙醇：无色、透明，具有特殊香味的液体（易挥发），密度比水小，熔点-114.3℃，沸点为78.4℃，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取剂），是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。HBr：无色有辛辣刺激气味的气体，易溶于水、乙醇，熔点-86.9℃，沸点-66.8℃。甲苯：无色透明液体，有类似苯的芳香气味；沸点：110.6℃，不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。根据污染物特性，本设计对G1-24、G1-26、G1-27采用一级-15℃冷冻盐水冷冻+一级水吸收+一级活性炭吸附进行处理，对G1-28、G1-30、G1-32采用一级-15℃冷冻盐水冷冻+一级活性炭吸附进行处理，对G1-29、G1-31采用一一级水吸收+一级活性炭吸附进行处理。根据其理化性质及查阅相关资料（《工业废气净化与利用》，化学工业出版社，2001年）可知，首先采用冷冻法回收乙醇、甲苯等物料，其次再用水吸收能很有效的去除废气中的溶于水的乙醇和溴化氢；再通过活性炭吸附二氯甲烷等其他污染物，并可去除未被水吸收的残留污染物，进行把关处理。其中，甲苯、二氯甲烷、乙醇在冷冻条件下均有较好的效果，其冷冻效果均可达到98%以上，设计去除率保守估计在80~95%之间；甲醇、溴化氢均极易溶于水，采用水吸收方法可有效去除其中的物质，设计去除率保守估计在90~95%之间；活性炭吸附塔对有机废气的吸附效果保守估计在60~85%之间。各股废气经处理后通过15m高的2#排气筒排空，经计算，最终排放浓度及速率都远低于相应标准。工艺流程图如下：所需设备：工艺需要3套（2用1备）冷冻设施、2套（1用1备）一级水喷淋吸收和2套（1用1备）一级活性炭吸附装置，设计处理能力4000m3/h。活性炭更换周期为每两月一次。经处理后的各污染物去除效果及排放状况如下表：表3.3-6八车间2#废气各主要污染物处理效果及排放状况表污染物产生状况排气量m3/h去除率%排放状况执行标准排放源参数排放方式名称来源浓度(mg/m3)产生量(t/a)冷冻水吸收活性炭吸附综合去除率浓度(mg/m3)速