吸附法工业有机废气治理工程技术规范

吸附法工业有机废气治理工程技术规范(HJ2026—2013)前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，规范工业有机废气治理工程的建设，防治工业有机废气的污染，改善环境质量，制定本标准。本标准规定了工业有机废气吸附法治理工程的设计、施工、验收和运行的技术要求。本标准为指导性文件。本标准为首次发布。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：中国环境保护产业协会、中国人民解放军防化研究院、中国科学院生态环境研究中心、中节能天辰（北京）环保科技有限公司、宁夏华辉活性炭股份有限公司、北京绿创环保设备股份有限公司、江苏苏通碳纤维有限公司、嘉园环保股份有限公司、泉州市天龙环境工程有限公司。本标准环境保护部2013年3月29日批准。本标准自2013年7月1日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ2026—2013吸附法工业有机废气治理工程技术规范1适用范围本标准规定了工业有机废气吸附法治理工程的设计、施工、验收和运行的技术要求。本标准适用于工业有机废气的常压吸附治理工程，可作为环境影响评价、工程咨询、设计、施工、验收及建成后运行与管理的技术依据。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB3836.4爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”GB/T3923.1纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法GB/T7701.2回收溶剂用煤质颗粒活性炭GB/T7701.5净化空气用煤质颗粒活性炭GB12348工业企业厂界噪声标准GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法GB/T20449活性炭丁烷工作容量测试方法GB50016建筑设计防火规范GB50019采暖通风与空气调节设计规范GB50051排气筒设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50160石油化工企业设计防火规范GB50187工业企业总平面设计规范GBJ87工业企业噪声控制设计规范HGJ229工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范HJ/T1气体参数测量和采样的固定位装置HJ/T386工业废气吸附净化装置HJ/T387工业废气吸收净化装置HJ/T389工业有机废气催化净化装置HJ2000大气污染治理工程技术导则JJF1049温度传感器动态响应校准《建设项目环境保护设计规定》国家计划委员会、国务院环境保护委员会[1987]002号《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令[1998]第253号《建设项目（工程）竣工验收办法》国家计划委员会1990年《建设项目竣工环境保护验收管理办法》国家环境保护总局令[2002]第13号3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1工业有机废气industrialorganicemissions指工业过程排出的含挥发性有机物的气态污染物。3.2爆炸极限explosivelimit又称爆炸浓度极限。指可燃气体或蒸气与空气混合后能发生爆炸的浓度范围。3.3爆炸极限下限lowerexplosivelimit指爆炸极限的最低浓度值。3.4活性炭纤维毡activatedcarbonfiberfelt指利用粘胶、聚丙烯腈或沥青纤维等加工的纤维毡经过炭化、活化后所制备的多孔材料。3.5蜂窝活性炭honeycomb-typeactivatedcarbon指把粉末状活性炭、水溶性粘合剂、润滑剂和水等经过配料、捏合后挤出成型，再经过干燥、炭化、活化后制成的蜂窝状吸附材料。3.6蜂窝分子筛honeycomb-typemolecularsieve指将粉末状分子筛、水溶性粘合剂、润滑剂和水等经过配料、捏合后挤出成型，再经过干燥、活化后制成的蜂窝状吸附材料；或将粉末状分子筛、水溶性粘合剂和水等配制的浆料涂敷在纤维材料上，经过折叠、干燥后制成的类似蜂窝状的吸附材料。3.7BET比表面积BETspecificsurfacearea指利用BET法测试的单位质量吸附剂的表面积，单位m2/g。3.8固定床吸附装置fixedbedadsorber指吸附过程中，吸附剂料层处于静止状态的吸附设备。3.9移动床吸附装置movingbedadsorber指吸附剂按照一定的方式连续通过，依次完成吸附、脱附和再生并重新进入吸附段的吸附装置。3.10流化床吸附装置fluidizedbedadsorber指吸附过程中，吸附剂在高速气流的作用下，强烈搅动，上下浮沉呈流化状态的吸附设备。3.11转轮吸附装置rotatorywheeladsorber指利用颗粒状、毡状或蜂窝状吸附材料制备而成的具有一定厚度的圆形吸附装置，在电机驱动下转动，在整个圆形扇面上分为吸附区、再生区和冷却区，污染空气通过吸附区进行吸附净化，吸附了污染物的区域转动到再生区后利用热气流进行再生，再生后的高温区转动到冷却区后利用冷气流进行冷却，如此循环进行吸附剂的吸附和再生。3.12动态吸附量dynamicadsorptioncapacity指把一定质量的吸附剂填充于吸附柱中，令浓度一定的污染空气在恒温、恒压下以恒速流过，当吸附柱出口中污染物的浓度达到设定值时，计算单位质量的吸附剂对污染物的平均吸附量。该平均吸附量称之为吸附剂对吸附质在给定温度、压力、浓度和流速下的动态吸附量，单位mg/g。3.13净化效率purificationefficiency指治理工程或净化设备捕获污染物的量与处理前污染物的量之比，以百分数表示。计算公式如下：式中：η——治理工程或净化设备的净化效率，％；C1、C2——治理工程或净化设备进口、出口污染物的浓度，mg/m3；Qsn1、Qsn2——治理工程或净化设备进口、出口标准状态下干气体流量，m3/h。3.14吸附剂再生regenerationofadsorbent指利用高温水蒸气、热气流吹扫或降压等方法将被吸附物从吸附剂中解吸的过程。3.15吸附剂原位再生in-siteregenerationofadsorbent指吸附了污染物的吸附剂在吸附装置中原地进行再生的过程。3.16不凝气uncondensablegas指混合气体经过低温冷凝后未被液化的部分。4污染物与污染负荷4.1除溶剂和油气储运销装置的有机废气吸附回收外，进入吸附装置的有机废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的25%。当废气中有机物的浓度高于其爆炸极限下限的25%时，应使其降低到其爆炸极限下限的25%后方可进行吸附净化。4.2对于含有混合有机化合物的废气，其控制浓度P应低于最易爆炸组分或混合气体爆炸极限下限值的25%，即Pmin(Pe,Pm)×25%，Pe为最易爆组分爆炸极限下限值（%），Pm为混合气体爆炸极限下限值（%），Pm按照下式进行计算：Pm=(P1+P2+…+Pn)(V1P1+V2P2+…+VnPn)（2）式中：Pm——混合气体爆炸极限下限值，%；P1，P2，…，Pn——混合气体中各组分的爆炸极限下限值，%；V1，V2，…，Vn——混合气体中各组分所占的体积百分数，%；n——混合有机废气中所含有机化合物的种数。4.3进入吸附装置的颗粒物含量宜低于1mg/m3。4.4进入吸附装置的废气温度宜低于40℃。5总体要求5.1一般规定5.1.1治理工程建设应按国家相关的基本建设程序或技术改造审批程序进行，总体设计应满足《建设项目环境保护设计规定》和《建设项目环境保护管理条例》的规定。5.1.2治理工程应遵循综合治理、循环利用、达标排放、总量控制的原则。治理工艺设计应本着成熟可靠、技术先进、经济适用的原则，并考虑节能、安全和操作简便。5.1.3治理工程应与生产工艺水平相适应。生产企业应把治理设备作为生产系统的一部分进行管理，治理设备应与产生废气的相应生产设备同步运转。5.1.4经过治理后的污染物排放应符合国家或地方相关大气污染物排放标准的规定。5.1.5治理工程在建设、运行过程中产生的废气、废水、废渣及其它污染物的治理与排放，应执行国家或地方环境保护法规和标准的相关规定，防止二次污染。5.1.6治理工程应按照国家相关法律法规、大气污染物排放标准和地方环境保护部门的要求设置在线连续监测设备。5.2工程构成5.2.1治理工程由主体工程和辅助工程组成。5.2.2主体工程包括废气收集、预处理、吸附、吸附剂再生和解吸气体后处理单元。若治理过程中产生二次污染物时，还应包括二次污染物治理设施。5.2.3辅助工程主要包括检测与过程控制、电气仪表和给排水等单元。5.3场址选择与总图布置5.3.1场址选择与总图布置应参照标准GB50187规定执行。5.3.2场址选择应遵从降低环境影响、方便施工及运行维护等原则，并按照消防要求留出消防通道和安全保护距离。5.3.3治理设备的布置应考虑主导风向的影响，以减少有害气体、噪声等对环境的影响。6工艺设计6.1一般规定6.1.1在进行工艺路线选择之前，根据废气中有机物的回收价值和处理费用进行经济核算，优先选用回收工艺。6.1.2治理工程的处理能力应根据废气的处理量确定，设计风量宜按照最大废气排放量的120%进行设计。6.1.3吸附装置的净化效率不得低于90%。6.1.4排气筒的设计应满足GB50051的规定。6.2工艺路线选择6.2.1应根据废气的来源、性质（温度、压力、组分）及流量等因素进行综合分析后选择工艺路线。6.2.2根据吸附剂再生方式和解吸气体后处理方式的不同，可选用的典型治理工艺有：a）水蒸气再生--冷凝回收工艺；b）热气流（空气或惰性气体）再生--冷凝回收工艺；c）热气流（空气）再生—催化燃烧或高温焚烧工艺；d）降压解吸再生--液体吸收工艺。典型的有机废气吸附工艺流程图见附录A。6.2.3连续稳定产生的废气可以采用固定床、移动床（包括转轮吸附装置）和流化床吸附装置，非连续产生或浓度不稳定的废气宜采用固定床吸附装置。当使用固定床吸附装置时，宜采用吸附剂原位再生工艺。6.2.4当废气中的有机物具有回收价值时，可根据情况选择采用水蒸气再生、热气流（空气或惰性气体）再生或降压解吸再生工艺。脱附后产生的高浓度气体可根据情况选择采用降温冷凝或液体吸收工艺对有机物进行回收。6.2.5当废气中的有机物不宜回收时，宜采用热气流再生工艺。脱附产生的高浓度有机气体采用催化燃烧或高温焚烧工艺进行销毁。6.2.6当废气中的有机物浓度高且易于冷凝时，宜先采用冷凝工艺对废气中的有机物进行部分回收后再进行吸附净化。6.3工艺设计要求6.3.1废气收集6.3.1.1废气收集系统设计应符合GB50019的规定。6.3.1.2应尽可能利用主体生产装置本身的集气系统进行收集。集气罩的配置应与生产工艺协调一致，不影响工艺操作。在保证收集能力的前提下，应结构简单，便于安装和维护管理。6.3.1.3确定集气罩的吸气口位置、结构和风速时，应使罩口呈微负压状态，且罩内负压均匀。6.3.1.4集气罩的吸气方向应尽可能与污染气流运动方向一致，防止吸气罩周围气流紊乱，避免或减弱干扰气流和送风气流等对吸气气流的影响。6.3.1.5当废气产生点较多、彼此距离较远时，应适当分设多套收集系统。6.3.2预处理6.3.2.1预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质性质及含量进行选择。6.3.2.2当废气中颗粒物含量超过1mg/m3时，应先采用过滤或洗涤等方式进行预处理。6.3.2.3当废气中含有吸附后难以脱附或造成吸附剂中毒的成分时，应采用洗涤或预吸附等预处理方式处理。6.3.2.4当废气中有机物浓度较高时，应采用冷凝或稀释等方式调节至满足4.1的要求。当废气温度较高时，采用换热或稀释等方式调节至满足4.4的要求。6.3.2.5过滤装置两端应装设压差计，当过滤器的阻力超过规定值时应及时清理或更换过滤材料。6.3.3吸附6.3.3.1吸附剂的选择应符合下列规定：a）当采用降压解吸再生时，煤质颗粒活性炭的性能应满足GB/T7701.2的要求，且丁烷工作容量（测试方法参见GB/T20449）应不小于12.5g/dl，BET比表面积