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复合等离子光氧催化净化设备 发布日期:2024-04-04 09:29:00    点击:2492



一.项目概况


国家在“十五”期间实施可持续发展战略的总体思路是:实施“以人为本”的发展战略,以发展经济、全面提高人民生活质量为核心,实行最严格的环保政策,保护生态、整治环境、改善人民生存居住的生活环境。

有机废气一般是指室温下饱和蒸气压超过70.91Pa或沸点小于260℃ 的有机物,简称VOCs。在印刷行业中产生的有机废气, 主要是由于印刷油墨的使用造成的, 特别是印品干燥过程中, 占油墨总量70 %~ 80% 的有机溶剂的挥发产生大量的VOCs,一方面造成人身伤害和大气污染;另一方面也造成了有机溶剂的巨大浪费,严重影响企业的经济效益。如何消除VOCs的排放对环境的沉重压力和对人体健康的严重危害,并有效地回收利用这些VOCs,实现企业的经济可持续发展和社会环境保护的“双赢”,已成为印刷行业所面临的一个重要任务。我公司设计生产的低温等离子有机废气净化设备是目前市场上最成熟、最有效的油墨废气处理设备。


二.执行依据

1、《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)

2、《中华人民共和国环境保护法》

3、《大气污染控制设计手册》;

4、《工业与民用供配电系统设计规范》

5、《中华人民共和国大气污染防治法》

6、《涂装作业安全规章》(GB7691-87)

7、《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)

8、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)

9、《钢结构设计规范》GBJ17-88

10、客户提供的现场数据

本设计采用成熟、稳定、可靠的废气治理方法及工艺。确保废气治理后可满足达标排放的要求,且无二次污染发生.

三.设计原则


1.确保处理后的废气达标排放;

2.设置安全保护系统,确保设施安全;

3.在投资可行和合理的前提下,降低运行成本;

4.应用自动控制,达到现场无专人值守;

5.布局合理、紧凑、美观。

四、设计目标


4.1、污染物浓度

由于厂方暂无监测数据作为设计依据,根据我单位以往工程的设计经验,现取废气污染物浓度如下表:

单位:(mg/m3)

项目名称

染料尘

甲苯

二甲苯

处理前浓度

180

80

150

100


4.2、设计标准

根据要求,处理后排气须执行国家《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二时段最高允许排放浓度。


名称

允许浓度mg/m3

允许速率kg/h

15m

12

0.5

甲苯

40

3.1

二甲苯

70

1.0

非甲烷总烃

120

10

颗粒物

120

3.5




五.方案设计说明


5.1、现场勘查说明及设备风量选型:

经我司工程师勘查现场分析贵公司具体情况后,废气产生源主要有1-4楼的印刷机、喷码机、涂胶机、覆膜机、烘烤机等设备产生的废气,有些有安装废气收集管道和风机排风到厂房外、有些已经通过管道排放到楼顶,具体废气排放总量如下:


A、一楼印刷机烘干区域设备自带集气、抽风设备,根据风机参数风量约为2台*26353/h;印刷机墨槽及胶辊印刷部分,由于需要经常维护和更换油墨只能在设备顶部安装横管收集,两台机采用两条横管;加上烘干区域风量,共需要抽风量 12000m3/h 。

B、三楼有 2 台喷码机设备自带集气装置,按风机排风量计算总排风量为3560m3/h*两台需要抽风量7120m3/h。

C、四楼有两台涂胶机设备自带集气装置,并已安装管道和排风机,按照风机参数排风量为3560m3/h*2台;UV 印机现有集气罩和排风机按风机参数排风量为2520m3/h;。在两台丝印机上安装集气罩,规格为1800*1000mm,在隧道烘干机出口处安装集气罩规格为2000*1200mm;经计算两台涂胶机、两台UV印机、两台丝印机合计需要处理风量为

28160m3/h。

综合1-4楼废气量需要处理的废气为12000+7120+28160=47280m3/h,考虑设备阻力和处理效率设计采用50000m3/h的净化处理设备。


5.2工艺流程及工艺说明

印刷废气 管道 水喷淋净化塔 复合等离子光氧催化净化设备 风机 达标排放



5.3工艺原理说明

水喷淋净化塔内部结构图

5.3.1、水喷淋净化装置原理:水性油墨能溶于水的有机物、隧道炉产生细小的颗粒物能够通过水体吸收而与废气分离,我公司设计的水喷淋净化装置设置了多种不同密度的填料层,废气以1.5m/s左右的缓慢速度通过填料层,接触时间为1.8秒。喷淋室内喷淋液经过高压螺旋喷头的雾化形成层层水膜,废气中的细微颗粒和溶于水的有机物质被净化塔中的循环水液捕获,通过添加的有机微生物分解还原为二氧化碳和水;废气在进入填料层时再次与填料上的水充分接触固气得到分离,气体得到净化。

光氧组件实物图

5.3.2、光氧催化净化原理:光氧催化设备分解废气中的有机污染物分成两个阶段,

第一阶段利用高能高臭氧UV紫外线光束(发出的波长主要为170nm及184.9nm,能量为742kj/mol和647kj/mol)照射恶臭气体,打开有机(恶臭)废气如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,VOC类,苯、甲苯、二甲苯等分子键结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子键断裂;在高能紫外线光束照射下废气中氧气转化为臭氧(高臭氧紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧;UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧))与被打开的有机分子键的游离态的原子氧化(分子重组)转变成低分子化合物,如CO2、H20等。

第二阶段利用灯管两边的催化层上的半导体光催化剂TiO2(光催化剂是指在光的辐照下,自身不发生变化,却可以促进化学反应的物质;促进化合物的合成或使化合物降解的过程为光催化反应;光催化反应利用光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用),在受到紫外线光激发下,电子从价带跃迁到导带位置,在导带形成光生电子,在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原性和氧化性能来降解废气中的有机污染物。

两个阶段相辅相成,利用复合工艺来达到最大化分解有机污染物的目的;以下为光氧催化的分解反应示意图

常见的废气污染物化学性质及其物质光解氧化转换表

序号

名称

分子式

分子量

气味特征

主要化

学键

对应化学键能KJ/moI


光化学反应最终产物

1

NH3

17

强刺激气味,无色气体

H-N

389

H2O、N2

2

硫化氢

H2S

34

有臭鸡蛋气味,无色气体

H-S

339

H2O、SO42-

3

三甲胺

C3H9N

59

无色气体,有鱼腥恶臭

C-H、C-N

414、305

H2O、N2、CO2

4

苯酚

C6HSOH

94

常温下为一种无色或白色晶体有特殊芳香气味

C=C、C-H、C-O

611、414、326

H2O、CO2

5

C6H6

78

常温下为一种无色有甜味的透明液体并具有强烈的芳香气味

C=C、C-H

611、414

H2O、CO2

6

甲苯

C7H8

92

常温下为清澈的无色液体,具有类似苯的芳香气味

C=C、C-H、C-C

611、414、332

H2O、CO2

7

二甲苯

C6H4(CH3)2

106

常温下为无色液体,具有类似苯的芳香气味

C=C、C-H、C-C

611、414、332

H2O、CO2

8

苯乙烯

C8H8

104

无色有特殊香气的油状液体

C=C、C-C、C-H

611、332、414

H2O、CO2

9

乙酸乙酯

C4H8O2

88

无色透明有芳香气味的液体

C-H、C-O、C=O、C-C

414、326、728、332

H2O、CO2

10

甲硫醚

C2H6S

62

有难闻的气味

C-C、C-H、C-S

332、414、272

H2O、CO2、SO42-

11

甲硫醇

CH4S

48

无色气体,有不愉快的气体

C-S、C-H、H-S

272、414、339

H2O、CO2、SO42-

12

二甲二硫

C2H6S2

94

淡黄色透明液体,有恶臭

S-S、H-S、

S-C、C-H

268、339、268、414

H2O、CO2、SO42-

13

乙醛

C2H4O

44

无色易流动液体有刺激性气味

C=C、C-O、C-H

611、326、414

H2O、CO2

14

甲醇

CH3OH

32

无色有酒精气味易挥发的液体,有恶臭

C-H、C-O、H-O

414、326、464

H2O、CO2

15

***

C3H4O

56

无色或淡黄色液体,有恶臭

C=C、C-O、C-H

611、326、414

H2O、CO2

16

苯胺

C6H5NH2

93

无色油状液体,有特殊气味

C=C、C-H、

N-H、C-C

611、414、389、332

H2O、CO2、N2


5.3.4、低温离子原理:YC-型低温等离子有机废气净化模块采用了独特的

吸附-分解-碳化最新工艺技术设计,采用标准模块设计等优点,是一种干法处理有机废气的净化设备。它改变了使用活性碳材料的工艺技术,无需再生处理原料,无需专人负责,不产生二次污染,更换及维护保养方便(可在设备正常运行情况下更换维护操作)。YC-型系列等离子有机废气净化器产品,无需增大抽风设备风阻小,安装简便,可根据客户现场环境要求分组制造,方便运输及安装。设备结构紧凑,投资低,操作方便,产品采用标准型材料制造,或采用全不锈钢材料制造,是目前处理工业有机废气污染的先进设备。其净化作用机理是在产生等离子体的过程中,高频放电所产生的瞬间高能足够打开些有害气体分子的化学能,使之分解为单质原子或无害分子;等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基,那些活性粒子和部分臭气分子碰撞结合,在电场作用下,使VOC废气分子处于激发状态。当臭气分子获得的能量大于其分子键能的结合时,VOC废气分子的化学键断裂,直接分解成单质原子构成得无害气体分子。同时产生的大量OH,HO2,O等活性基和气化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,最终生成无害产物。等离子体形成的过程中同时会产生高能量的静电场,把通过电场的颗粒物吸附拦截,是烟雾烟尘从废气中分离。

低温等离子体空气净化的作用机理如下:



e





O2→ 2O

H2O




e




N2→ N2*(A) →? H + ?OH




e

NOx→ N2+O2

e

SOx→ S+O2


O2(+M) + O→ O3(+M)


? OH+H2S → HS? +H2O O+H2S→ HS ?+ ?OH HS ?+ ?OH→S+H2O


?OH+NH3→ NH2+H2O


?OH+NH2→ N2+H2O


?OH+CO → CO2 +?H

六、设备特点

(一)材质优良:主体设备水喷淋采用A级PP材质,复合等离子光氧设备采用304不锈钢,设备结构稳定,可长期使用;

(二)工艺完美结合:结合了光氧催化、低温等离子、水喷淋三种工艺的特点,使废气更加充分的被分解,完全能达到国家环保部门要求的排放标准;

(三)使用寿命长:高能紫外线灯管使用11000小时,等离子放电组件使用寿命5年以上安装简便,操作过程实现全自动化;

(四)适应性强:复合型低温等离子光氧催化净化设备可适应高浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭、净化处理,可每天24小时连续工作,运行稳定可靠;

(五)运行成本低:复合型低温等离子光氧催化净化设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查,本设备能耗低,设备风阻较低〈350pa,可节约大量排风动力能耗;

(七)设备占地面积小自重轻:适合于布置紧凑,场地狭小等特殊条件。


七、废气主要净化处理设备参数

复合型等离子光催化废气净化设备参数如下

型号

YC-DLZ-50K

安装数量

1台

处理气量/台

50000 m3/h

风阻系数

〈400pa

功率/电压/台

22KW/220V

设备尺寸/台

4500*1920*2850 mm

法兰尺寸/台

1000*1200 mm

控制方式

多级控制

水喷淋净化塔

型号

YC-SPL-50K

安装数量

1台

处理气量/台

50000 m3/h

风阻系数

〈500pa

功率/电压/台

11KW/220V

设备尺寸/台

Φ2900*6200 mm(两层喷淋两层脱水)

法兰尺寸/台

1000*1200 mm

离心风机设备参数如下

型号

4-72-12C

数量

1台

流量/台

46845-65569m3/h

功率

37kw

转速

900r/min

全压

1908pa

控制方式

变频器控制



部分使用光氧催化净化设备客户信息

公司名称

行业

设备

常州市顺鑫包装印刷有限公司

水性油墨等

光解净化设备+等离子

无锡信文机械有限公司

印染行业

光解净化设备+蜂窝等离子

华以工业(上海)有限公司

电器印刷

光解净化设备+等离子

上海鑫宇食品配料有限公司

香料香精

光解净化设备

佛山杜邦鸿基薄膜有限公司

塑料

光解净化设备

杭州萧山易川塑业有限公司

橡胶制品

光解净化设备+蜂窝等离子

苏州兴盛印刷公司

印刷

光解净化设备

部分工程案例


售前服务

1、接受咨询,提供专业指导。

2、协助产品选型。

3、非标产品可在客户提供相应数据后定制。


售后服务

1、免费指导安装、调试、协助环保监测。

2、免费培训2-3名操作工人。

3、我司质量管理体系按照ISO9001质量标准实施,以顾客的需求为实际出发点。

4、我司对所供设备提供一年保修,并承诺终身服务。





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