塑瓶生產(chǎn)線(xiàn)非甲烷總烴尾氣處理

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塑瓶生產(chǎn)線(xiàn)排放的生產(chǎn)廢氣，主要成分是非甲烷總烴。

根據(jù)《合成樹(shù)脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB-31572-2015）表5大氣污染物特別排放限值要求，非甲烷總烴排放濃度60mg/m³以下，顆粒物排放濃度小于20mg/m3,單位產(chǎn)品非甲烷總烴排放量0.3kg/t以下，若不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)被限產(chǎn)或停產(chǎn)。

目的：1、改善車(chē)間工作環(huán)境，降低員工的職業(yè)危害。

2、尾氣治理排放達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

范圍：本URS適用于塑瓶生產(chǎn)線(xiàn)的尾氣系統(tǒng)治理及升級(jí)改造。

廢氣氣量收集統(tǒng)計(jì)：

根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)觀察，本項(xiàng)目廢氣主要來(lái)源為注塑、注吹、注拉吹生產(chǎn)過(guò)程中非甲烷總烴尾氣。

車(chē)間總廢氣量按照5200m³/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。

工藝技術(shù)簡(jiǎn)介及處理工藝：

本項(xiàng)目廢氣污染物為油煙廢氣。目前，有機(jī)廢氣處理的傳統(tǒng)方法有燃燒法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、低溫等離子法等。

l 冷凝法

冷凝法適用于VOCs濃度在10000ppm以上的較高濃度及低氣量的有機(jī)蒸汽。VOCs的去除率與其初始濃度和冷卻溫度有關(guān)。冷凝法常使用的冷卻介質(zhì)主要有冷水、冷凍鹽水(冷卻溫度4.4~34.0℃)和CFC(冷卻溫度-34.4~68.0℃。要達(dá)到較高的回收率，需采用很低溫度的冷凝介質(zhì)或采用高壓措施，這些都勢(shì)必會(huì)增加設(shè)備投資并提高處理成本，而且在通常的操作條件下，由于相平衡的制約，有機(jī)物蒸汽壓較高，故離開(kāi)冷凝器的排氣中的VOCs含量仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，冷凝法常作為其它方法凈化高濃度廢氣的前處理,以降低有機(jī)負(fù)荷，回收有機(jī)物。

l 燃燒法

燃燒法主要有根據(jù)燃燒的溫度及輔助介質(zhì)不同又分為直接燃燒法和催化燃燒法兩種。

催化燃燒法較適合于高濃度、小風(fēng)量廢氣的凈化，在處理低濃度的廢氣時(shí)，由于要維持300～400℃的催化燃燒溫度，需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來(lái)提高廢氣的燃燒熱值，但廢氣中的水氣、油污及顆粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化劑中毒失活等問(wèn)題，使得該方法的推廣和使用在一定程度上受到了限制。

直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒，直接焚燒工藝成熟，控制一定的溫度條件下污染物去除效率高，焚燒徹底，但在使用過(guò)程中一般會(huì)有一下問(wèn)題：

①若焚燒含氯、溴代有機(jī)物和芳烴類(lèi)物質(zhì)時(shí)極易產(chǎn)生二惡英類(lèi)強(qiáng)致癌物質(zhì)，尤其在焚燒爐啟動(dòng)和關(guān)閉過(guò)程中更易產(chǎn)生，為避免二惡英類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生，須提高燃燒溫度在1200℃以上，若保持如此高的燃燒溫度不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，而且對(duì)焚燒爐的要求也大大提高。

②焚燒含氯代有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯化氫腐蝕問(wèn)題，尤其是在高溫狀態(tài)下，氯化氫的腐蝕性能大大增強(qiáng)，不僅對(duì)管道存在腐蝕，更嚴(yán)重的是會(huì)引起焚燒爐的腐蝕。

③焚燒時(shí)存在爆炸的潛在危險(xiǎn)，尤其是易揮發(fā)性可燃?xì)怏w，若達(dá)到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸。

另外，若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下，采用燃燒法極易產(chǎn)生二次污染物質(zhì)二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。

依據(jù)化工設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足防爆要求。此時(shí)熱力焚燒法、催化燃燒法均不能滿(mǎn)足工作場(chǎng)所要。

l 吸收法

利用污染物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，使用水或化學(xué)吸收液對(duì)廢氣進(jìn)行吸收去除的方法。該方法在設(shè)計(jì)操作合理的情況下去除效率很高，運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便，但對(duì)設(shè)備及運(yùn)行管理要求極高，而且只有能溶解于吸收液或能與吸收液反應(yīng)的污染物才能被有效去除。

吸收法常用于處理高濕度廢氣(>50%)，該法的處理濃度范圍為500~5000ppm，效率高達(dá)95%~98%。按照吸收機(jī)理可分為物理吸收和化學(xué)吸收。

l 吸附法

在處理有機(jī)廢氣中，廣泛應(yīng)用了吸附法。吸附法在使用中表現(xiàn)了如下的特點(diǎn)：可以較徹底地凈化廢氣，即可進(jìn)行深度凈化，比其它方法顯現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)本法為國(guó)內(nèi)現(xiàn)處理化工行業(yè)有機(jī)廢氣中最常用、最經(jīng)濟(jì)安全、并且可完全做到達(dá)標(biāo)排放的凈化方法。

吸附法適宜處理成分單一、氣流穩(wěn)定、濃度為300~5000ppm的有機(jī)廢氣，主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳?xì)浠衔铩⒋蟛糠趾热軇⒊Ｓ么碱?lèi)、部分酮類(lèi)和酯類(lèi)。

一般常規(guī)的吸附劑分為為顆粒活性炭和活性炭纖維兩種，適用于不同行業(yè)。用于溶劑回收常采用活性炭纖維。活性炭纖維的吸附性能主要是與其獨(dú)特的物理性質(zhì)有關(guān)。孔壁的總表面積一般高達(dá)1000 ~1600m2/g。

活性炭纖維(Activated carbon Fiber，ACF)是20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來(lái)的第三代高效活性吸附材料和環(huán)保工程材料。與目前常用的粉末及顆粒活性炭相比其含碳量高、比表面積大、微孔豐富，孔徑小且分布窄，具有較大的吸附量和較快的吸附速度，再生脫附容易，工藝靈活(可制成紗、布、氈、紙等多種形態(tài))。目前ACF已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水、廢氣的處理。活性炭纖維具有以下特點(diǎn)：

（1）比表面積大，以微孔為主、孔徑分布均勻；

（2）加工成型性好，可制成無(wú)紡布、布、紙、氈等；

（3）具有較高強(qiáng)度，不易粉化，不造成二次污染；

（4）吸附能力強(qiáng)，吸附容量大；

（5）吸附、脫附速度快；

由于吸附劑對(duì)被吸附組分(常稱(chēng)為吸附質(zhì))吸附容量的限制，吸附法常用于回收高濃度有機(jī)廢氣中物料或低濃度廢氣的深度處理。其中活性炭纖維具有吸附容量大、吸附-脫附速度快等優(yōu)點(diǎn)，但活性炭纖維價(jià)格較高，對(duì)有較大回收經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物料常用該工藝，對(duì)無(wú)回收價(jià)值的物料常采用顆粒活性炭進(jìn)行吸附凈化。若無(wú)吸附再生配套設(shè)施，由于活性炭極易飽和而導(dǎo)致凈化裝置失效。

l 生物法

生物法是近年來(lái)研究較多的一種處理工藝，該方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是處理成本低廉、基本無(wú)二次污染。生物法雖然在凈化低濃度有機(jī)污染物時(shí)效果明顯，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)，但存在氣阻大、降解速率慢、設(shè)備體積龐大、易受污染物濃度及溫度的影響，而且該法僅適用于親水性及易生物降解物質(zhì)的處理，對(duì)疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理還存在一定難度。

l 光催化技術(shù)

光敏半導(dǎo)體催化氧化或納米金屬氧化物光催化也是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，但該技術(shù)的降解效率受控于污染物質(zhì)與催化劑表面界面擴(kuò)散速率，而且催化劑價(jià)格昂貴、很容易中毒失效，目前光催化技術(shù)很難用于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，多局限于實(shí)驗(yàn)研究及小風(fēng)量應(yīng)用階段。光催化設(shè)備為非防爆設(shè)備，不適用于本項(xiàng)目。

l 低溫等離子法

等離子是物質(zhì)存在的除固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)之外的第四種狀態(tài)，具有宏觀度的電中性與高導(dǎo)電性。等離子體中含有大量活性電子，離子，激發(fā)態(tài)粒子和光子等。這些活性粒子和氣體分子碰撞的結(jié)果，產(chǎn)生大量的強(qiáng)氧化性自由基0，有機(jī)物分子被這些強(qiáng)氧化性的物質(zhì)所氧化，最終降解為CO2和H2O。等離子體的發(fā)生技術(shù)主要有：直流電暈放電法、脈沖電暈放電法、介質(zhì)阻擋放電、表面放電。

本次項(xiàng)目選擇“活性炭吸附+活性炭吸附+風(fēng)機(jī)+排氣筒”的處理工藝。

活性炭吸附系統(tǒng)

活性炭吸附，活性炭（顆粒、纖維、蜂窩），具有很多微孔及很大的比表面積，依靠分子引力和毛細(xì)管作用，能使溶劑熱空氣和揮發(fā)性物質(zhì)吸附于其表面。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便、能耗少、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、故障率低、吸附能力強(qiáng)、凈化效率高、預(yù)處理等附屬配套裝置齊全、應(yīng)用范圍廣、環(huán)境認(rèn)可等優(yōu)點(diǎn)。

系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所有的動(dòng)作切換，均由自動(dòng)控制系統(tǒng)完成。

本裝置主要包括：吸附罐、主排風(fēng)機(jī)等設(shè)備，配有進(jìn)出口閥，操作簡(jiǎn)便可靠。

有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)活性炭吸附的二級(jí)吸附裝置，被活性碳材料吸附，空廢氣穿透吸附材料后排放至大氣。

（1）本項(xiàng)目活性炭吸附操作為拋棄式，活性炭使用限期滿(mǎn)后更換新炭，廢炭交由有資質(zhì)單位處理。

（2）活性炭的吸附容量按10%計(jì)，即100g活性炭飽和狀態(tài)下可以吸附10gVOCs；活性炭密度按650kg/m3計(jì)。

（3）進(jìn)入活性炭吸附箱的廢氣溫度應(yīng)低于40℃；

（4）進(jìn)入活性炭吸附箱廢氣中有機(jī)污染物濃度應(yīng)低于其爆炸下限的25%以下；

（5）進(jìn)入活性炭吸附箱的顆粒物濃度應(yīng)低于1mg/m3；

（6）采用蜂窩活性炭作為吸附劑，吸附速度≤1.2m/s，接觸時(shí)間1~2s；

（7）活性炭吸附飽和度按80%計(jì)，活性炭裝填裕量按10%計(jì)。

本裝置是二箱吸附系統(tǒng)組成。

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