玩具廠沸石轉輪催化燃燒廢氣處理設備案例

　　清遠建樂玩具有限公司，委托我司進行企業污染治理項，建樂玩具廠生產過程中存在有機廢氣揮發，廢氣組分為：二甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、異丁醇（不含自聚性物質；粘稠性物質；沸點高于200℃的高沸點物質）；該項目共包含總共兩條生產線的廢氣需要進行處理，一條靜電噴涂，一條自動噴涂，待處理VOCs廢氣總風量為38,000m3/h（其中應業主要求預留6000m3/h處理量、除濕后風量提升約2000m3/h），以業主提供用漆量核算：廢氣濃度為300mg/m3。運行工況：溫度35℃，濕度≤90%；非連續生產每天工作11h，月工作日26天，年工作日312天。由以上工況及廢氣成分，經過多方面考量，最終確認選用治理工藝為沸石轉輪濃縮系統+催化氧化燃燒系統治理，達到無害化處理，滿足排放要求。

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理設備工程設計方案

　　本方案將生產過程中的廢氣，經過預處理進入轉輪進行濃縮后催化燃燒從而達到達標排放的目的。設計系統包含一套沸石轉輪濃縮系統和一套CO催化氧化燃燒爐。沸石轉輪濃縮裝置處理能力為38,000m3/h，濃縮能力為18倍，去除效率≥90%（濃度為300mg/m3時）；CO催化氧化燃燒爐反應器處理氣量為1900Nm3/h，去除效率≥98%。

　　序號

　　項目

　　參數

　　1

　　待處理廢氣風量

　　36,000m3/h

　　2

　　VOCs濃度

　　300mg/m3

　　3

　　VOCs主要成分

　　二甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、異丁醇（不含自聚性物質、粘稠性物質、沸點高于200℃的高沸點物質）。

　　4

　　待處理廢氣溫度

　　35℃

　　5

　　待處理廢氣濕度

　　≤90%

　　6

　　設備位置

　　室外（屋頂）非防爆區

　　7

　　VOCs排放濃度要求

　　甲苯、二甲苯合計≤18mg/m³

　　苯系物≤60mg/m³

　　總VOCs≤90mg/m³

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理基礎參數

　　注：當有自聚性物質；粘稠性物質；沸點高于200℃的高沸點物質，進入沸石轉輪時，會影響沸石轉輪使用壽命，屆時我方將無法對沸石轉輪壽命做出保證。

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理設備工程注意事項

　　1、本著“安全、高效、節能、經濟（適用）”的原則，進行工藝設計；

　　2、采用成熟可靠的廢氣處理工藝，在保證排放達標的前提下盡可能減少投資及運行成本；

　　3、非標設備應符合國家或作業相關行業標準，并保證性能穩定、外表美觀；

　　4、管道設備采用必要的防腐措施，延長使用壽命；

　　5、保證凈化氣達到設計要求，并且滿足國家或當地污染物排放標準。

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理設備工程設計依據

　　本設計嚴格依據廣東省地方標準DB44/816-2010《表面涂裝（汽車制造業）揮發性有機化合物排放標準》、DB44/27-2001《大氣污染物排放限值》第二時段二級標準，如下表：

　　表24排放要求

　　序號

　　VOCs項目

　　最高允許排放濃度（mg/m³）

　　1

　　甲苯和二甲苯合計

　　18

　　2

　　苯系物

　　60

　　3

　　總VOCs

　　90

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理設備工程設備技術要求

　　1、工藝路線：采用轉輪吸附濃縮+CO氧化的工藝路線進行處理。

　　表31工藝方案設計參數表

　　序號

　　項目

　　內容

　　1

　　處理工藝

　　沸石轉輪吸附濃縮+CO燃燒

　　2

　　占地面積

　　16×2.5=40m2

　　3

　　裝機總功率

　　＜180kW

　　4

　　沸石吸附效率

　　＞90%

　　5

　　沸石濃縮倍數

　　18倍

　　6

　　CO爐去除率

　　≥98%

　　7

　　處理能力

　　單套轉輪處理能力：38,000m3/h；

　　CO爐處理能力：1,900Nm3/h；

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理設備工程工藝簡介

　　沸石轉輪濃縮催化燃燒裝置：車間排放廢氣通過主工藝風機的抽吸作用，經過升溫除濕后通過前處理去除大部分顆粒物送入轉輪，吸附達標后排放至煙囪；脫附氣經CO風機進入CO爐，脫附濃縮后的廢氣在CO反應裝置中被加熱至300℃以上，催化氧化成為CO2和H2O，通過煙囪排放至大氣。取CO爐出口高溫氣體提供轉輪脫附所需熱量及除濕系統所需熱量。

　　玩具廠噴漆有機廢氣處理設備工程主要工藝設備要求

　　1.預處理過濾器

　　A.除濕工段設計

　　廢氣濕度約為90%，在此設置以混入熱風方式為氣體除濕，沸石轉輪處理能力預留除濕后的風量。將90%濕度、35℃的廢氣升溫至38℃即可將濕度由90%降低至80%以下，符合沸石轉輪使用要求。為此需要引經脫附換熱器回收部分熱量后的CO爐出口高溫氣體進行混風降低廢氣濕度，同時最大限度降低能源消耗，經過除濕后的廢氣總量提升至約m3/h。

　　B.預處理器設計

　　由于廢氣中含有固體顆粒物，而沸石分子篩對廢氣中顆粒物的含量及粒徑有嚴格要求，因此在轉輪之前設置前處理過濾器。

　　前處理過濾器包括G4、F5、F8，去除掉1μm以上的顆粒物，去除效率＞99%。

　　轉輪前處理設置3級過濾，包括初效過濾器G4和中效過濾器F5，F8。過濾器設置差壓計，超壓時報警更換濾材。用于去除對轉輪有害的粉塵和顆粒物。

　　表32初效G4過濾器參數

　　名稱

　　過濾效率

　　處理風量（m³/h）

　　尺寸

　　（mm）

　　用量

　　（張）

　　初阻力

　　（Pa）

　　終阻力

　　（Pa）

　　G4過濾器

　　95%

　　3000

　　595×595×46

　　12

　　40

　　250

　　表33F5/F8過濾器參數

　　名稱

　　過濾效率

　　處理風量（m³/h）

　　尺寸

　　（mm）

　　用量

　　（張）

　　初阻力

　　（Pa）

　　F5過濾器

　　90%

　　3000

　　595×595×600

　　12

　　105

　　F8過濾器

　　90%

　　3000

　　595×595×600

　　12

　　105

　　沸石轉輪濃縮系統

　　沸石吸附轉輪組合(Cassette)為一中心軸承與轉體，轉體由沸石吸附介質與陶瓷纖維制成。轉輪上包含用以分開處理廢氣及處理后釋出干凈氣體的密封墊，其材質為需能承受VOCS腐蝕性及高操作溫度的柔材料制成（一般為氟橡膠）。密封墊將蜂巢狀沸石吸附轉輪組合隔離成基本吸附區(Adsorptionzone)及再生脫附區(Desorptionzone)。通常吸附區較大，而脫附區則為兩個較小且面積相等處理側。有時為特殊需求亦可分成更多串聯區；而吸附轉輪由一組電動驅動設備用以旋轉轉輪，轉輪處理時為可變速、且可控制每小時旋轉2至5轉之能力。工廠所排放出VOCS廢氣進入系統后，第一階段系經過疏水性沸石轉輪，VOCS污染物質首先于轉輪上進行吸附；第二階段脫附程序是把部分沸石轉輪排放氣與CO反應器燃燒室熱氣進行換熱后加熱為熱氣（約150至180℃），使其通入轉輪內利用高溫將有機物脫附下來，廢氣送入CO爐去除。

　　沸石轉輪要求如下表：

　　表34沸石轉輪參數

　　沸石轉輪

　　外殼材質：碳鋼

　　1套

　　恒峰藍環保

　　處理風量：38,000m³/h

　　沸石品牌：東洋紡

　　處理效率：90%

　　濃縮比：1：18

　　電機功率：0.75kw

　　脫附溫度：約180℃

　　脫附加熱方式：換熱

　　轉輪轉速：2-5rph

　　其它：配壓差計、限位開關等

　　脫附換熱器

　　流量：1900Nm³/h

　　1臺

　　恒峰藍環保

　　材質：碳鋼

　　CO催化氧化燃燒爐

　　根據沸石濃縮轉輪的配置參數設計合理的CO催化氧化燃燒裝置規格。

　　CO爐參數

　　參數

　　數值

　　單位

　　設計風量

　　1900

　　Nm³/h

　　排氣溫度

　　220-250

　　℃

　　催化劑

　　貴研

　　工作溫度

　　300-550

　　℃

　　凈化效率

　　98%

　　%

　　電加熱器

　　120

　　kw

　　1、催化劑

　　系統選用高性能催化劑，采用陶瓷基載體的Pt、Pd貴金屬型催化劑，貴金屬活性位分散度高，催化活性高，使用壽命長，壓力損失小，降低了能耗。

　　催化劑要求為：

　　(1)催化去除效率高（＞98%），顯著降低反應活化能，使催化劑在中低溫度下（~300℃）運行；耐溫性好，耐熱沖擊性能強，最大工作溫度約650℃；

　　(2)催化劑使用高溫穩定化處理的陶瓷載體，確保催化劑不被燒結，保持催化劑高活性的比表面積、高機械強度、高熱穩定性。

　　2、風機

　　選用德惠或同等品牌風機

　　主風機采用變頻器控制，系統在運行過程中，可隨著風量的變化，根據風機前管道壓力變化自動調整風機頻率，調整風機風量，節能降耗，并確保用戶范圍生產線的穩定。

　　技術培訓

　　為了正確地操作、維護和管理電控設備，我公司對業主的相關人員進行必要的技術培訓。

　　1.受培訓人員包括：業主的技術人員、維修人員、操作人員等。

　　2.培訓內容：

　　(1)設備的結構、工作原理。

　　(2)工藝流程、操作流程、維修流程。

　　(3)正確操作、維護設備的方法和要求。

　　(4)識別和處理設備一般故障的方法。

　　(5)系統安全操作和故障維護的原理和方法。

　　3.培訓方式：

　　(1)安裝過程培訓，詳細了解設備的功用和結構，方便將來的維護。

　　(2)調試過程培訓，詳細了解設備的參數和調試方法。

　　(3)試運行過程培訓，正確操作設備、應急處理方案、熟悉系統各部分的功能、維保方法等。

　　售后服務保障及承諾

　　我公司始終本著認真，求實，創新的工作作風服務于每一個客戶，公司有獨立售后服務部門及配套專業技術人員，對于本工程我公司作出如下服務承諾：

　　1、終驗收合格后開始進入質量保證期，質量保證期為十二個月，并實行十二個月質量保證期免費保修義務；

　　2、排除故障的時間：質保期內，設備如有質量問題，在接到業主通知（電話或傳真）之日起按如下要求為業主提供服務：

　　（1）如設備部件屬國內生產廠家制造的，我方在接到通知后與業主的技術人員聯系并告之其處理方法。

　　（2）如設備部件屬國外生產廠家制造的，易損件我方會儲備一定的數量，除易損件外的零件，我方在3-4天內采購回并免費為業主維修和更換部件。

　　3、服務響應時間：接到有關服務要求的訊息后4小時內有回答，如有需要24小時到現場。

　　4、保修期后每年對用戶進行一次回訪，收集用戶意見和建議，及時解決工程有關事宜；

　　5、我方在設備整個使用壽命周期內提供優質的服務；

　　6、保修期后，優惠供應我方制造的備品備件；

　　7、為保證整個涂裝車間設備正常運行，我方將長期為業主提供本標段相關的技術咨詢。

　　8、我們的質量目標是爭取優良。竣工后，設備安全可靠無故障，設備完好率大于98%。