廢氣處理設(shè)備,污水處理工藝

常見(jiàn)10類(lèi)VOCs基礎(chǔ)介紹和《工業(yè)廢氣治理技術(shù)方案》編制大綱

2019/4/19 10:50:32

一、常見(jiàn)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)基礎(chǔ)介紹

揮發(fā)性有機(jī)物,簡(jiǎn)稱VOCs,是常溫下,飽和蒸氣壓約大于70 Pa; 常壓下,沸點(diǎn)在50 - 260 oC有機(jī)化合物;常見(jiàn)的有芳烴類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、烷烴類(lèi)等。這些物質(zhì)有毒、有害、致癌;形成光化學(xué)煙霧和PM2.5。

1.   烷烴

烷烴是一種開(kāi)鏈的飽和鏈烴,分子中的碳原子都以單鍵相連,其余的價(jià)鍵都與氫結(jié)合而成的化合物。通式為CnH2n+2,是最簡(jiǎn)單的一種有機(jī)化合物。烷烴的主要來(lái)源是石油和天然氣,是重要的化工原料和能源物資。常用的汽油、柴油、液化氣里面主要就是烷烴。

常見(jiàn)烷烴有丙烷、正己烷、正庚烷等等,由于烷烴的C-H鍵特別穩(wěn)定,因此是VOCs中最難催化的物質(zhì)之一。

2.   烯烴

烯烴是指含有C=C鍵(碳-雙鍵)(烯鍵)的碳?xì)浠衔飳儆诓伙柡蜔N,分為鏈烯烴與環(huán)烯烴。按含雙鍵的多少分別稱單烯烴二烯烴等。單鏈烯烴分子通式為CnH2n。雙鍵中有一根屬于能量較高的π鍵,不穩(wěn)定,易斷裂,因此容易發(fā)生氧化反應(yīng),是相對(duì)比較容易催化的物質(zhì)。

3.  芳烴

芳香,通常指分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?。是閉鏈類(lèi)的一種。具有苯環(huán)基本結(jié)構(gòu),歷史上早期發(fā)現(xiàn)的這類(lèi)化合物多有芳香味道,所以稱這些烴類(lèi)物質(zhì)為芳香烴,后來(lái)發(fā)現(xiàn)的不具有芳香味道的烴類(lèi)也都統(tǒng)一沿用這種叫法。例如苯、二甲苯、萘等。苯的同系物的通式是CnH2n-6 (n≥6)。芳香烴的π 電子數(shù)為4n+2 (n為非負(fù)整數(shù))。

上圖是苯和甲苯的分子結(jié)構(gòu),甲苯雖然只多了一個(gè)甲基,但是化學(xué)性質(zhì)相差巨大。苯要比甲苯穩(wěn)定的多,通常在催化燃燒處理是苯需要更高的反應(yīng)溫度,或性能更高的催化劑。



4.   

酯是指有機(jī)化學(xué)中醇與羧酸或無(wú)機(jī)含氧酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成的產(chǎn)物。廣泛存在于自然界,例如乙酸乙酯存在于酒、食醋和某些水果中;乙酸異戊酯存在于香蕉、梨等水果中;苯甲酸甲酯存在于丁香油中;水楊酸甲酯存在于冬青油中。高級(jí)和中級(jí)脂肪酸的甘油酯是動(dòng)植物油脂的主要成分,高級(jí)脂肪酸和高級(jí)醇形成的酯是蠟的主要成分。

分子通式為R-COO-R'R可以是烴基,也可以是氫原子,R'不能為氫原子,否則就是羧基)。酯是根據(jù)形成它的酸和醇(酚)來(lái)命名的,例如乙酸甲酯CH3COOCH3、乙酸乙酯CH3COOC2H5、乙酸苯酯CH3COOC6H5、苯甲酸甲酯C6H5COOCH3、乙酸丁酯CH3COOC4H9、丙烯酸辛酯CH2CHCOOC8H17等。

 酯類(lèi)有機(jī)物,由于化學(xué)性質(zhì)比較特殊,在催化過(guò)程容易生產(chǎn)有機(jī)酸,貴金屬催化劑通常對(duì)酯的活性比較較低。

5.   

醇是脂肪烴、脂環(huán)烴芳香烴側(cè)鏈中的氫原子被羥基-OH)取代而成的化合物。如,甲醇(CH3OH);乙醇(C2H5OH),俗稱酒精;乙二醇(HOCH2CH2OH)。醇類(lèi)物質(zhì)比較容易催化。

6.   

酮是羰基與兩個(gè)烴基相連的化合物。根據(jù)分子中烴基的不同,酮可分為脂肪酮、脂環(huán)酮、芳香酮、飽和酮和不飽和酮。芳香酮的羰基直接連在芳香環(huán)上;羰基嵌在環(huán)內(nèi)的,稱為環(huán)內(nèi)酮,例如環(huán)己酮。按羰基數(shù)目又可分為一元酮、二元酮和多元酮。一元酮中,羰基連接的兩個(gè)烴基相同的稱單酮,例如丙酮(二甲基甲酮)?;ゲ幌嗤臑榛焱?,例如苯乙酮(苯基甲基甲酮)。酮分子間不能形成氫鍵,其沸點(diǎn)低于相應(yīng)的醇,但羰基氧能和水分子形成氫鍵,所以低碳數(shù)酮(低級(jí)酮)溶于水。低級(jí)酮是液體,具有令人愉快的氣味,高碳數(shù)酮(高級(jí)酮)是固體。

酮的通式為R1─CO─R2。

酮是相對(duì)比較容易催化燃燒的物質(zhì)。

7.  

分子中含有-CHO(醛基)的化合物稱為醛,通式為RCHO。R-可以不是烴基,比如羥基乙醛的R-HOCH2-;R-也可以是烴基,比如烷基、烯基、芳香基或環(huán)烷基。依醛基的數(shù)目又可分為一元醛和多元醛。低級(jí)醛為液體,高級(jí)醛為固體,只有甲醛是氣體。醛與酮非常類(lèi)似,酮的兩端是烷基,而醛的一段為H。醛的化學(xué)性質(zhì)比較活性,比較容易催化。如甲醛在貴金屬催化劑上可以常溫下轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

8.  含氮有機(jī)化合物

分子中含有碳-氮鍵的有機(jī)化合物稱為含氮有機(jī)化合物,常見(jiàn)的有腈、酰胺、胺等,如乙腈;二甲基甲酰胺(DMF);正丁胺等。由于含氮有機(jī)化合物中含有N元素,而N元素在催化燃燒過(guò)程容易轉(zhuǎn)化為NOx。因此NOx需要進(jìn)一步脫硝處理。開(kāi)發(fā)能夠控制N元素轉(zhuǎn)化為N2的催化劑很有必要。

9.  含硫有機(jī)化合物

含硫有機(jī)化合物指含碳硫鍵的有機(jī)化合物,常見(jiàn)的有硫醇(C2H5SH、硫醚(CH3—S—CH3)。最大的特點(diǎn)是惡臭,奇臭無(wú)比。含硫有機(jī)化合物通過(guò)燃燒(催化燃燒)后會(huì)生成大量SOx,腐蝕性很強(qiáng),需二次處理。含硫有機(jī)化合物對(duì)貴金屬催化劑往往有影響,因此需要特別慎重。

10.  含氯有機(jī)化合物

含氯有機(jī)化合物指含碳氯鍵的有機(jī)化合物,常見(jiàn)的揮發(fā)性含氯有機(jī)物(CVOC)有,二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯、三氯乙烯等。由于含氯有機(jī)化合物中含有Cl元素,而Cl元素在催化燃燒過(guò)程容易轉(zhuǎn)化為HCl、Cl2等物質(zhì),腐蝕性很強(qiáng),需二次處理。二氯甲烷、二氯乙烷等含氯有機(jī)化合物非常穩(wěn)定,很難催化燃燒,而且對(duì)催化劑也有一定影響,很多涂裝線的催化燃燒使用不成功,往往是涂料中含有含氯有機(jī)化合物有關(guān)。

二、《工業(yè)廢氣治理技術(shù)方案》編制大綱

一、概述

說(shuō)明項(xiàng)目來(lái)源,是新項(xiàng)目、現(xiàn)有設(shè)施改造,還是限期治理等;

項(xiàng)目概況,所在地、所屬行業(yè)、生產(chǎn)產(chǎn)品、規(guī)模等;

項(xiàng)目需完成的主要工作目標(biāo)、內(nèi)容(廢氣源達(dá)標(biāo)排放、回收產(chǎn)品綜合利用)等。

1、設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和設(shè)計(jì)范圍

1)設(shè)計(jì)依據(jù)

有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范;

項(xiàng)目主管部門(mén)有關(guān)批復(fù)文件;

建設(shè)單位相關(guān)技術(shù)資料(可行性研究報(bào)告、環(huán)評(píng)報(bào)告、工藝規(guī)程、生產(chǎn)單元有關(guān)污染物產(chǎn)生量的原始記錄、生產(chǎn)臺(tái)帳等);

研究單位實(shí)驗(yàn)報(bào)告、中試報(bào)告;

合同

2)設(shè)計(jì)原則

符合國(guó)家法律法規(guī)、技術(shù)政策、環(huán)保管理要求、技術(shù)規(guī)范;

全面反映研究實(shí)驗(yàn)的成果,并按工程要求進(jìn)行必要的修改和完善,為施工圖設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

應(yīng)盡可能采取清潔生產(chǎn)措施,消除或減少源強(qiáng)。

3)項(xiàng)目適用的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

 按項(xiàng)目所在地環(huán)境管理部門(mén)的規(guī)定,列表給出本項(xiàng)目完成后應(yīng)達(dá)到的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

4)設(shè)計(jì)范圍

經(jīng)雙方協(xié)商后,以委托書(shū)或合同的形式確定,并在本方案中明確。原則上應(yīng)含本項(xiàng)目界區(qū)內(nèi)所有設(shè)施。

2生產(chǎn)方法及流程特點(diǎn)

 介紹產(chǎn)品的生產(chǎn)原理(有化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)給出主要化學(xué)反應(yīng)式)、工藝流程、產(chǎn)污環(huán)節(jié)、所用主要原輔材料單耗、廢氣產(chǎn)生時(shí)數(shù)、規(guī)律和方式等。

3、污染源源強(qiáng)資料

詳細(xì)描述各污染源并編號(hào),污染源編號(hào)應(yīng)盡可能與項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告書(shū)一致。應(yīng)通過(guò)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及實(shí)際檢測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并輔以必要的物料衡算得到廢氣源源強(qiáng)(組分、產(chǎn)生速率、排氣量),環(huán)評(píng)數(shù)據(jù)僅可供參考;

為了說(shuō)明污染物排放量和濃度的波動(dòng)程度,應(yīng)調(diào)查其產(chǎn)生方式(連續(xù)&間斷)、產(chǎn)生時(shí)數(shù)及最大瞬時(shí)值;

二、工藝技術(shù)方案

1、處理工藝路線比選

根據(jù)本項(xiàng)目污染源的有關(guān)污染物情況,簡(jiǎn)單論述常見(jiàn)處理方法,說(shuō)明各處理方法的主要優(yōu)缺點(diǎn),從達(dá)標(biāo)可靠性、次生污染物的可處理處置性、二次污染、投資、運(yùn)行費(fèi)用(需包括對(duì)次生污染物的處理處置費(fèi)用)、占地面積、操作性、自動(dòng)化程度等方面進(jìn)行比選。

對(duì)于選定工藝方案,應(yīng)進(jìn)一步詳細(xì)闡述的技術(shù)原理,說(shuō)明對(duì)各污染物特別是對(duì)污染源中各特征污染物的去除或降解率。如僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)給出有關(guān)實(shí)驗(yàn)的主要數(shù)據(jù)及說(shuō)明,并在設(shè)計(jì)中考慮足夠的工程裕量。

2、處理工藝說(shuō)明和工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本節(jié)應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1)處理工藝方框圖

如果有多個(gè)污染源、多套處理裝置,應(yīng)先給出收集系統(tǒng)圖,再分別給出各套處理裝置的工藝流程框圖。

處理系統(tǒng)圖用以說(shuō)明各廢氣源-處理設(shè)施-排氣筒關(guān)系,表明各廢氣源污染物混合節(jié)點(diǎn)、處理裝置的套數(shù)及名稱。

根據(jù)處理系統(tǒng)圖,逐套給出各處理裝置的工藝流程圖。工藝流程圖中應(yīng)標(biāo)明所有工藝單元、各工藝單元間的連接、各污染物的流向和最終去向、原輔材料的加入點(diǎn)等。

2)處理工藝過(guò)程說(shuō)明

 逐套以簡(jiǎn)練的語(yǔ)言說(shuō)明各處理裝置的工藝過(guò)程。

3)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和主要工藝參數(shù)

逐套給出各處理裝置的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和主要工藝參數(shù),參見(jiàn)表1。


4)工藝單元預(yù)期處理效率

逐套給出各處理裝置的各污染因子的單元預(yù)期處理效率。其目的一是為了核算各污染物是否可通過(guò)工藝流程達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);二是為了核算各污染物最終排放總量。

各污染因子的單元預(yù)期處理效率如是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)或文獻(xiàn)資料給出,應(yīng)加以說(shuō)明。

5混合節(jié)點(diǎn)廢氣組分及濃度變化

工業(yè)廢氣處理中有時(shí)會(huì)遇到合并的問(wèn)題。含同種污染物的廢氣源合并,廢氣排氣量增加,污染物的濃度等于各廢氣源的平均值,速率等于各廢氣源的加和;含不同種類(lèi)污染物的廢氣源合并,廢氣排氣量增加,各污染物的速率不變,但濃度降低;后者相當(dāng)于稀釋排放,為環(huán)境管理所不允許;如必須這樣做,應(yīng)在各廢氣源支管上設(shè)置采樣孔。

6)生產(chǎn)組織和裝置定員和人員培訓(xùn)計(jì)劃

單套、簡(jiǎn)單的廢氣處理裝置等在有儀表控制的基礎(chǔ)上,可以兼職值守。

某些有一定安全風(fēng)險(xiǎn)的操作崗位(如高空、易燃易爆有毒有害、熱分解裝置等),應(yīng)設(shè)雙人上崗。

3、原輔材料及動(dòng)力單耗、年消耗量

列表說(shuō)明原輔材料的單耗(kg/萬(wàn)m3給出)、日用量和年用量,均應(yīng)以各原輔材料常用的形態(tài)和含量給出,特殊形態(tài)和含量應(yīng)說(shuō)明。


4、公用工程與動(dòng)力消耗

公用工程指水、電、蒸汽、壓縮空氣、真空、各種惰性氣體、高溫?zé)崦?、冷媒等。一般由工廠的動(dòng)力車(chē)間統(tǒng)一供應(yīng),設(shè)計(jì)時(shí)僅給出消耗量。

三、主要設(shè)備與水工構(gòu)筑物選型計(jì)算及管網(wǎng)計(jì)算

逐套進(jìn)行各處理裝置的包括主要設(shè)備、輔助裝置、水工構(gòu)筑物在內(nèi)的選型計(jì)算以及管網(wǎng)計(jì)算。給出主要設(shè)計(jì)參數(shù)、工藝參數(shù)計(jì)算過(guò)程、材質(zhì)(根據(jù)介質(zhì)理化性質(zhì)和材料性能,通過(guò)《腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)》查得或?qū)嶒?yàn)得到)、型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量。

選型計(jì)算的順序?yàn)椋?/span>

廢氣收集系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算-主要設(shè)備選型計(jì)算-設(shè)備布置設(shè)計(jì)-繪制處理系統(tǒng)圖-管網(wǎng)計(jì)算-風(fēng)機(jī)選型計(jì)算

主要設(shè)備包括廢氣收集設(shè)施(工藝設(shè)備的尾氣排口、吸風(fēng)罩等)、處理裝置、風(fēng)機(jī)(需在管網(wǎng)計(jì)算后選型)、排氣筒等。

輔助設(shè)施包括藥劑配制、新產(chǎn)生的廢棄物處置、壓力、溫度儀表、保溫、噪聲與振動(dòng)控制、裝置進(jìn)出口處的采樣口設(shè)置等。

廢氣收集設(shè)施中,工藝設(shè)備的尾氣參數(shù)(壓力、風(fēng)量)通常由該設(shè)備工藝條件所決定(如產(chǎn)生氣態(tài)反應(yīng)物時(shí)的排氣、壓力過(guò)程的泄壓等);無(wú)組織排放廢氣常通過(guò)設(shè)置各類(lèi)密閉吸風(fēng)罩或外部吸風(fēng)罩進(jìn)行收集,此時(shí),其風(fēng)量取決于密閉程度及吸風(fēng)罩類(lèi)型。

選型計(jì)算結(jié)果是給出各類(lèi)設(shè)備、設(shè)施的工藝及設(shè)備參數(shù)、指標(biāo)。

根據(jù)計(jì)算所得設(shè)計(jì)風(fēng)量、設(shè)備選型計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行管網(wǎng)計(jì)算。

根據(jù)管網(wǎng)計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型計(jì)算。

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,分別列出設(shè)備、構(gòu)筑物一覽表和管段表。

四、儀表及自動(dòng)控制

 主要測(cè)量、控制儀表(如微壓計(jì)、溫度計(jì)、酸度計(jì)、液位計(jì)等)的選型依據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)、數(shù)量。

五、公用工程界區(qū)條件

 描述本界區(qū)位置、物料輸送、公用工程管線、道路、配電、上下水等以及與工廠本部的對(duì)接關(guān)系。

六、土建及綠化

描述廠房及輔助用房(辦公室、更衣室、控制室、分析化驗(yàn)室、工具機(jī)修間、配電室、風(fēng)機(jī)房、泵房等)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、面積。

界區(qū)道路、場(chǎng)地的設(shè)計(jì)、綠化設(shè)計(jì)等。

七、環(huán)境保護(hù)及采樣口設(shè)置

核算廢棄物的最終排放量包括各尾氣中各類(lèi)常規(guī)及特征因子的排放量等,各類(lèi)廢棄物最終排放量(排污總量)不得大于項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告批復(fù)中下達(dá)的指標(biāo)。

描述項(xiàng)目完成后的環(huán)境效益(污染物的總量削減量、有毒有害物質(zhì)的減排情況等、運(yùn)行費(fèi)用的降低情況等)。

說(shuō)明廢氣處理過(guò)程中產(chǎn)生的新污染物種類(lèi)(廢吸收液、廢吸附劑、廢濾袋等)、組分、濃度和產(chǎn)生量,提出處置途徑。

廢氣處理裝置的進(jìn)口、出口應(yīng)根據(jù)規(guī)范設(shè)置采樣口;如果多套廢氣處理裝置共用排氣筒,為防止稀釋排放,需在各處理裝置的尾氣匯并支管上設(shè)置采樣口。


八、投資估算及資金籌措

 設(shè)備、構(gòu)筑物及建筑物的投資概算,應(yīng)根據(jù)“設(shè)備一覽表、構(gòu)筑物和建筑物一覽表”中的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、市場(chǎng)報(bào)價(jià)和當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)費(fèi)用收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果逐項(xiàng)列表與表9、表10中。

在設(shè)備和水工構(gòu)筑物選型計(jì)算完成后,即可通過(guò)詢價(jià)從制造商處獲取設(shè)備、器材、管道管件、電氣儀表等等價(jià)格;

非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可在完成設(shè)備簡(jiǎn)圖后,請(qǐng)制造商估價(jià);

水工構(gòu)筑物按池體、構(gòu)件、配件、附屬設(shè)備、防腐處理等分別進(jìn)行造價(jià)估算。池體造價(jià)通常根據(jù)磚壁、砼結(jié)構(gòu)按每立方米池容積估價(jià);構(gòu)件、配件、附屬設(shè)備等可按設(shè)計(jì)圖紙或選型進(jìn)行詢價(jià)。




碧水藍(lán)天環(huán)保平臺(tái)立足廢水廢氣處理的環(huán)保領(lǐng)域。工業(yè)匠心,立足環(huán)保,專注廢水處理技術(shù),廢氣處理設(shè)備采購(gòu),整合35項(xiàng)環(huán)保技術(shù),16年深耕工業(yè)廢水處理擁有200個(gè)工業(yè)廢氣處理項(xiàng)目的實(shí)操經(jīng)驗(yàn);采用PTO(采購(gòu)+技術(shù)+運(yùn)維)三網(wǎng)服務(wù)模式。專業(yè)采購(gòu)管家,一對(duì)一環(huán)保解決方案。

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