山东废水处理工程
您当前的位置 : 首 页 > 核心技术 > 高能离子光催化氧化废气处理技术

在YH系列TiO2紫外光解催化氧化除臭设备内,高能紫外线光束与空气、TiO2反应产生的臭氧、·OH(羟基自由基)对恶臭气体进行协同分解氧化反应,同时大分子恶臭气体在紫外线作用下使其链结构断裂,使恶臭气体物质转化为无臭味的小分子化合物或者完全矿化,生成水和CO2,达标后经排风管排入大气,整个分解氧化过程在1秒内完成。

1)  高效除恶臭:

YH-系列TiO2紫外光解催化氧化除臭设备能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率上限可达99%以上,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的(GB14554-93)恶臭污染物排放标准。美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光解催化氧化得到治理,即使对原子有机物如卤代烃、燃料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果。

2)无需添加任何化学物质:

只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化,无需添加任何化学物质参与化学反应。

3)适用范围广:

可适应高、低浓度,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。

4)运行成本低:

本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,设备能耗低,风阻低于<50pa,可节约大量排风动力能耗。

5)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。

6)优质进口材料制造:

防水、防火、防爆、防腐蚀,使用寿命长。

7)除臭设备采用就地和远程两种运行模式:

就地控制模式下,通过人工手动控制设备的启停,在远程控制模式下,可在上位机对设备进行启停控制,同时,设备运行状态应可在上位机进行显示。提供与控制室相适应的接口,能实现就地与远程控制,并能输送状态和报警信号.

8)科技含量高:

采用先进的高级氧化技术,突破单一体系的反应局限,在整个反应体系中,有两种氧化能力极强的氧化剂—O3和·OH参与反应,使得脱臭效果更好,恶臭气体矿化程度更高,可无害化排放,无二次污染。具有完全自主知识产权的高科技环保净化产品。


高能离子光催化氧化废气处理技术

德瑞宝轮胎硫化车间废气处理(200000m³/h)


山东德瑞宝轮胎有限公司

废气治理

 


山东晟博生物科技有限公司 

 

 


山东晟博环境科技有限公司

2013年4月


目录

第 一章  公司概况 

第二章  光催化氧化技术介绍 

2.1 光催化设备介绍 

2.2.产品性能综述 

第三章  概  述 

3.1项目背景 

3.2设计依据 

3.3 设计原则 

3.4 工程范围 

第四章  废气情况及排放标准 

4.1废气来源及特点 

4.2废气量及污染物浓度分析 

4.3废气排放标准 

第五章  废气治理工艺 

5.1工艺原理 

5.2工艺流程 

5.3 除臭系统介绍 

5.4 二次污染 

第六章  废气处理工艺设计 

6.1废气收集输送系统 

6.2废气处理系统 

6.3处理系统效果 

第七章  电气仪表与自动控制 

7.1 电气 

7.2 仪表与自动控制 

第八章  安全生产和环境保护 

8.1 安全生产 

8.2 环境保护 

8.3 消防 

第九章  技术经济分析 

第十章 项目实施和进度计划 

10.1实施步骤与原则 

10.2建设周期及实施进度 

10.3设计、施工及安装 

10.4 工程调试 

第十一章装置寿命及服务承诺 

11.1装置质量 

11.2服务承诺 

 

第 一章  公司概况

 

山东晟博环境科技有限公司是一家专业从事废水废气治理的厂家,公司集科研设计、制造安装、设备调试、工程承包于一体。

研究所实验中心设备一流,各类监测仪器齐全,可对污染物作微量全分析;同时具备物化、生化、深度处理等模拟运行条件,并且拥有一批理论基础扎实、专业技能超群、新观念、年轻化的研发队伍。其中具有多年工作经验的硕士研究生学历高端技术人材15名,本科生以上技术人员20名,我公司承接的废气处理工程以严格的实验数据为依据进行设计,对污染物质复杂的废气,我公司以现场中试数据为依据,以确保工程一次性开车成功,从而达到达标排放的目的,在客户中赢得了良好的声誉。

                          试验中心                                                 设计中心

试验中心 设计中心

 第二章  光催化氧化技术介绍

2.1 光催化设备介绍

在YH系列TiO2紫外光解催化氧化除臭设备内,高能紫外线光束与空气、TiO2反应产生的臭氧、·OH(羟基自由基)对恶臭气体进行协同分解氧化反应,同时大分子恶臭气体在紫外线作用下使其链结构断裂,使恶臭气体物质转化为无臭味的小分子化合物或者完全矿化,生成水和CO2,达标后经排风管排入大气,整个分解氧化过程在1秒内完成。

1、臭氧的产生:

 利用高能紫外线光束,使空气中产生大量的自由电子,这些电子大部分能被氧气所获得,形成负氧离子(O3-),负氧离子不稳定,很容易失去一个电子而变成活性氧(臭氧),臭氧是高级氧化剂,既可以氧化分解有机物和无机物,对主要臭气硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等,都可以与臭氧发生反应,在臭氧的作用下,这些恶臭气体由大分子物质被分解为小分子物质,直至矿化。

臭氧产生过程如下式所示:

臭氧产生过程如下式所示

2、·OH (羟基自由基)的产生:

本设备同时可利用紫外光束与纳米级TiO2的作用产生·OH,溶于水中的臭氧也可产生·OH。

羟基自由基

·OH(羟基自由基)是具有活性的氧化剂之一,氧化能力明显高于普通氧化剂,与恶臭气体反应,矿化程度更高。几种氧化剂的氧化电位比较见下表:

氧化剂

反应

氧化电位/V

·OH

·OH+H++e-→H2O

3.06

O3

O3+2H++2e-→O2+H2O

2.07

H2O2

H2O2+2H++2e-→2H2O

1.77

HClO

HClO+H++2e-→Cl-+H2O

1.63

Cl2

Cl2+2e-→2Cl-

1.36




3、消毒杀菌:利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过·OH、O3进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。其原理图如下:

消毒杀菌

2.2.产品性能综述

1高效除恶臭:YH-系列TiO2紫外光解催化氧化除臭设备能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率较高可达99%以上,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的(GB14554-93)恶臭污染物排放标准。美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光解催化氧化得到治理,即使对原子有机物如卤代烃、燃料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果。

2无需添加任何化学物质:只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化,无需添加任何化学物质参与化学反应。

3适用范围广:可适应高、低浓度,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。

4运行成本低:本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,设备风阻极低<50pa,可节约大量排风动力能耗。

5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。

6优质进口材料制造:防水、防火、防爆、防腐蚀,使用寿命长。

7除臭设备采用就地和远程两种运行模式:就地控制模式下,通过人工手动控制设备的启停,在远程控制模式下,可在上位机对设备进行启停控制,同时,设备运行状态应可在上位机进行显示。提供与控制室相适应的接口,能实现就地与远程控制,并能输送状态和报警信号.

8科技含量高:采用先进的高级氧化技术,突破单一体系的反应局限,在整个反应体系中,有两种氧化能力极强的氧化剂—O3和·OH参与反应,使得脱臭效果更好,恶臭气体矿化程度更高,可无害化排放,无二次污染。具有完全自主知识产权的高科技环保净化产品.

采用先进的高级氧化技术


高科技环保净化产品

第三章  概  述

3.1项目背景

山东德瑞宝轮胎公司有限成立于2009年12月,是集全钢子午胎、半钢子午胎研发、生产、销售和国际贸易于一体的大型现代化轮胎企业,注册资本2.1亿元。

公司始终坚持高端高质发展,不断加大技术创新和品牌培育力度,现已研发出专用胎、特种胎等三大品牌、八大系列200余个品种,同时致力于军工胎、航空专用胎、高性能轿车胎等高端产品的研发,力争打造国际一流的轮胎制造企业!

山东晟博环境科技有限公司在了解本项目有关情况的基础上,编制了废气治理工程设计方案,供业主和有关部门决策。

3.2设计依据

1)GB27632-2011《橡胶制品工业污染物排放标准》

2)GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》标准限值;

3)HG-T 20679-1990《化工管道、设备外防腐设计规定》;

4)GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》;

5)现场建构筑物等技术参数;

6)相关环境保护法律、法规和规章;

7)本项目的环评报告、图纸等有关资料和介绍。

3.3 设计原则

1)工艺成熟、设备先进,运行稳定可靠;

2)管理、运行、维护方便,自动化程度高,避免二次污染;

3)尽可能做到投资少,处理成本低;

4)处理系统因地制宜,合理布局、平面布置紧凑;

5)根据环保要求,保证该项目处理废气排放达到国家排放标准。

3.4 工程范围

1)设计范围:废气治理系统设计包括从废气收集系统集气出口至排放口之间的废气治理设施(工艺、设备、电气、自控等)的工程方案设计。

2)供货范围:提供废气治理系统的成套治理装置,包括功能完善的设备和有效运行所需的全部部件。

3)安装范围:包括废气收集管路、处理设备、风机、水泵、电气仪表等设备安装。

4)调试、检验及试运行:调试包括废气治理系统设备的单机调试及系统功能调试;系统调试完毕配合业主做好废气治理效果检验,并提交除臭系统性能检验报告、负载运行报告。

第四章  废气情况及排放标准

4.1废气来源及特点

密炼车间在生产过程中挥发有害污染物,具体为:

1、密炼车间主要污染物成价为:硫化氢、二氧化硫、硫醇、苯乙烯、恶臭气体、二氧化碳。现有抽风装置5套,配套风机为10C、22kw共五台,在风机后面新增废气净化装置及出风管等。

依据用户提供的废气排放量、污染物及环保要求设计了本方案。

4.2废气量及污染物浓度分析

1、总废气设计处理量:

    密炼车间风量180000 m3/h;

2、污染物:二氧化硫、非甲烷烃类、苯乙烯恶臭气体等。

3、浓度:≤400mg/m3

4、排放标准:符合国家《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级排放标准。

5、污染物排放标准(二级排放)

序号

污染物

较高允许排放浓度

(mg/m3)

排气筒高度

(m)

排放速率

(kg/h)

无组织排放浓度

(mg/m3)

1

二氯化硫

0.070

15

0.008

0.0060

2

非甲烷烃

120

15

10

4.0

3

苯乙烯

5.0

15

——

——

4.3废气排放标准

本项目炼胶废气排放执行《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)和《恶臭污染物综合排放标准》(GB14554-93)中的排放标准,详见表2-1、2-2。

表4-1恶臭污染物排放标准

序号

控制项目

排气筒高度,m

排放量,kg/h

1

15

4.9

2

三甲胺

15

0.54

3

硫化氢

15

0.33

4

甲硫醇

15

0.04

5

甲硫醚

15

0.33

6

二甲二硫醚

15

0.43

7

二硫化碳

15

1.5

8

苯乙烯

15

6.5

9

臭气浓度

15

2000(无量纲)


表4-2橡胶制品工业污染物排放标准

序号

污染物项目

生产工艺或设施

排放限值

(mg/m3)

基准排放量

(mg/t胶)

污染物排放监控位置

1

颗粒物

轮胎企业及其他制品企业炼胶装置

12

2000

车间或生产设设施排气筒

乳胶制品企业后硫化装置

12

16000

2

乳胶制品企业浸渍、配料工艺装置

10

80000

3

甲苯及二甲苯合计(1)

轮胎企业及其他制品企业胶浆设备、浸浆、胶浆喷涂和涂胶装置

15

-

4

非甲烷总烃

轮胎也起及其他制品企业炼胶、硫化装置

10

2000

轮胎企业及其他制品企业胶浆设备、浸浆、胶浆喷涂和涂胶装置

100

-

注1:待国家污染物检测方法标准发布后实施

第五章  废气治理工艺

废气中污染物成分较多,组成复杂,根据相关资料分析,该种类废气中的污染物种类达到几百种,这些污染物的化学性质多为不同的种类,如烷烃类、苯类、烯类、有机硫类、有机酸类、羟类等,要完全处理如此复杂的废气,单一的处理工艺很难达到理想中的效果,因此,本项目设计采用“旋流喷淋+二级高能离子光催化氧化”的组合处理工艺。

5.1工艺原理

应用于工业的紫外线波长154nm-254nm,波长越短能量越大,185nm以下波长的紫外线能够裂解O2,产生O3,大于185nm波长基本不能裂解O2,由于154nm-185nm的波长相对比较短所以“杀伤”的空间范围也较小。而185nm-254nm尽管波长较长但是杀伤空间范围相对较大。

一级高能离子光催化氧化装置又叫无极灯光解氧化除臭设备,采用微波场激发无极灯,产生高强紫外线,其中154nm-185nm波长在系列光谱中使占比例高达14%,紫外线剂量大于65mw/cm2,光子能量大于1000kJ/mol,是当前工业UV/O3紫外灯中剂量和能量较大的紫外线,迅速氧化键能小于380kJ/mol的污染物,无极灯紫外线光解氧气产生臭氧,臭氧浓度15g-75g/h,臭氧能快速氧化金属性较强的污染物,臭氧量可根据污染物的浓度以及后续反应时间设定。

NBL无极灯废气净化技术

随着经济的发展和社会的进步,一方面越来越多的恶臭污染源出现在生活环境中,另一方面人们对生活质量的追求也在不断提高,恶臭污染已引起世界范围的广泛关注。硫化氢气体来源广、嗅阈值低、浓度较高时会对人体健康产生严重危害,是恶臭气体中较为典型的恶臭物质。紫外光解氧化法是一种非常有发展前景的除臭技术。高频无极紫外灯作为一种新型紫外光源,具有节能高效、辐射强度高、使用寿命长等诸多优点。本文采用自主研制的高频无极紫外灯光解氧化去除恶臭气体中的硫化氢,并进一步探索了去除恶臭气体中甲硫醇气体的能力。主要研究结果如下: (1)在无极紫外灯性能的研究中发现,无极紫外灯能产生大量的臭氧,湿度为65%的室内空气以300L/min的流量通气时,泡状灯和柱形灯的臭氧产率分别为1.25g/h、0.33g/h。实验结果表明,减少通气流量或是增加空气湿度,无极紫外灯的臭氧产率都会不同程度地下降。 (2)对不同工艺去除硫化氢的研究结果表明:当停留时间为5.8s,硫化氢初始浓度为3.1~24.6mg/m~3时,泡状灯的光解氧化作用、单独紫外光解作用、单独臭氧氧化作用三种工艺的硫化氢平均去除率分别为96.6%、31.5%、13.3%。无极紫外灯光解氧化去除硫化氢的效率比另外两种工艺去除率的总和高38.7~65.0%,这说明紫外辐射与臭氧对硫化氢的去除存在着协同作用。 (3)从反应器出来的臭氧浓度为50~70ppm,硫化氢浓度为1.6~15.8mg/m~3的尾气在Fe_2O_3催化作用下,能将残留的硫化氢气体彻底去除,臭氧自身也能彻底分解。 (4)利用小试装置去除污泥脱除水散发的恶臭气体中的硫化氢,气体流量为500L/min(停留时间t=2.6s),硫化氢浓度为0.8~8.2mg/m~3时,硫化氢去除率为70~90%,比去除单一硫化氢气体的效率低10%左右。采用此装置处理污泥脱除水混合恶臭气体中的浓度为0.1~2.5mg/m~3甲硫醇气体,通气流量为500L/min时,甲硫醇的去除率也能达到90%以上。 高频无极紫外灯除臭装置对恶臭气体中的硫化氢和甲硫醇气体均有很好的去除效果,将促进紫外除臭技术的推广应用。

NBL无极灯光催化氧化技术核心
  催化剂比表面积;宽谱紫外线波长小于387nm的比例;催化剂的固化技术;紫外线灯的使用寿命构成了NBL的四大核,1:催化剂的比表面积,NBL催化剂的比表面积1m2:1000m3设计装配,是目前同类产品中比表面积较大的,光触媒载体经科学选料,特殊处理,耐高温,耐腐蚀,呈烧结态;2:催化剂的固化技术,催化剂的脱落是催化剂固化的常见现象,催化剂和载体表面的附着力是困扰催化剂固化的主要问题,NBL首先采用真空固化技术,较大限度除去载体表面的油性和水份,同时在净油过程中又要防止载体表面的釉面的破坏,导致催化剂的渗入,真空固化的载体,再经高温烘烤,使光触媒涂层呈烧结态和立体凹凸,在固化的同时增加催化剂的比表面积;3:宽谱紫外线波长小于387nm的比例,通用型的紫外线灯包括高臭氧灯,185nm以下的光波比例不到3%;185nm-387nm的也不到14%,瞬间光强催化的能力有道提高,紫外线灯的寿命国产只有5000小时,进口也不超过10000小时,主要的原因是电极被氧化,NBL采用无极灯技术,克服了传统由于电极氧化造成的紫外线灯烧毁,设计寿命达到50000小时,由于无极灯采用高频激发技术,185nm以下波长的比例明显提高,合理设计可以达到12%,同时由于高频技术的空间传播特性,微波本身就具有催化功能,因此某种程度上讲,系统具备了双重催化功能。

 NBL光催化氧化技术是有NBL公司微波低温等离子体废气净化设备(zhuanli号ZL201020269930.4)升华而成,污染物分子有引风机引入光催化区,大体要经历电子轰击、强氧化剂-OH的氧化、185nm以下紫外线光解、臭氧氧化、电子轰击、强氧化剂-OH的氧化、臭氧氧化、正氧离子氧化等过程;从结构空间上讲,污染物依次经过光触媒催化区、无极灯光解区、光触媒催化区、氧化区,设计停留时间1.5s,双层催化剂结构不但保证了催化比表面积;同时发挥了均布导流的高能,在有限的空间较大限度保证空间上和紫外线无极灯的充分接触,增加和提高活性粒子和污染物的接触机会和时间。

二级高能离子光催化氧化装置又叫紫外线催化氧化除臭设备,采用进口废气净化紫外线玻璃,254nm光谱比例25%,具有催化臭氧氧化反应速度和大空间光解的高能,实验表明在185nm-254nm紫外线照射下臭氧氧化时间缩短65%,2s-3s时间内能裂解包括氮氮三键(键能941.69kJ/mol )在内的高键能分子。

废气的光解催化氧化机理包括两个过程:一是在产生高能离子群体的过程中,一定数量的有害气体分子受高能作用,本身分解成单质或转化为无害物质。二是含有大量高能粒子和高活性的自由基的离子群体,与大分子气体(如苯、甲苯等)作用,打开了其分子内部的化学键,转化为无害的小分子物质。新生态的氧离子具有很强的氧化性,它能有效的氧化分解不受负离子作用控制的有机物。和废气反应后多余的氧离子(正),能与氧离子(负)很快结合成中性氧,因而不会更多地对设备及环境造成不利影响。


5.2工艺流程

综合前章所述,本项目设计采用“旋流喷淋+二级高能离子光催化氧化”的组合处理工艺。本工程各工序段废气处理工艺流程框图如下图所示。

5.2.1密炼车间废气治理工艺流程图

密炼车间废气治理工艺流程图

废气经收集系统收集后,进、出料口产生的废气经过布袋除尘器去除掉大部分的颗粒型物质后,通过风机进入旋流喷淋塔内,前提段和晾皮段产生的废气则直接通过管道进入旋流喷淋塔,废气在旋流喷淋塔内与雾状水颗粒接触,降低温度的同时能去除掉一部分污染物,而且进一步去除废气中的烟气,然后再进入无极灯光解氧化装置,在装置内废气中含键能较低的污染物直接被氧化成CO2和H2O等低分子化合物,并与产生的强氧化性物质臭氧同时进入下一级紫外线催化氧化装置内,在装置内紫外线催化下,废气中难处理的污染物大分子(如苯、甲苯、苯胺等)迅速被裂解、氧化,降解成低分子化合物、水和二氧化碳,实现气体达标排放。

该套处理工艺具有设备简单,处理效率高,能耗低,占地面积小,日常维护简单等特点。

5.3 除臭系统介绍

废气治理系统由废气收集系统和废气处理系统(含排放)两部分组成,废气收集系统包括收集管道、阀门、管道支架及管道配件和备件等;废气处理系统包括风机、旋流喷淋塔、二级高能离子光催化氧化装置、监控仪表、电控设备等。从系统工程观点出发保证所组成的系统是一个统一、合理、完全整体化的生物除臭系统。

引风机选用国际知名品牌——离心风机。

监测与控制系统包括在线监测仪表、PLC控制设备等。系统配有温度、光强等监测仪表,监测系统运行状况。控制系统设有手动控制、PLC自动控制及远程监控功能,可实现无人值守。

5.4 二次污染

本方案设计的废气处理工艺基本不带来二次污染。在废气经过旋风喷淋塔后部分废气中的污染物进入旋风喷淋塔循环液,在经过配套的“絮凝沉淀+氧化”水处理系统后,废水可达到排放标准,直接排入工厂的废水排放管道,不会给企业废水处理系统带来负担。

第六章  废气处理工艺设计

6.1废气收集输送系统

废气收集输送系统主要包括集烟罩、废气收集管路和排气筒。

1)参照标准

GB50243-2002    《通风与空调工程施工质量验收规范》

GB5464-1999     《建筑材料与不燃性试验方法》

JGJ141-2004      《通风管道技术规程》

2)集烟罩

采用镀锌铁皮材质的倒伞型集烟罩,集烟罩倒置与废气出口上端2.5米距离,与输送管道采用法兰连接,拆卸方便。

3)废气收集管路

采用原有废气收集管道。

4)排气筒

本项目排气筒采用不锈钢材质制作,高度8米,大小为3000mm。

6.2废气处理系统

6.2.1 引风机 

1)风机选型

引风机选型应同时满足流量和管路、处理设施等全系统的压损要求,本项目设计处理风量为90000m3/h两台,在此基础选择合适的风压以确定风机的规格。

依据计算及本项目废气的成分、温度、湿度等情况,选用优质厂家生产的TF型玻璃(碳)钢风机,根据风机的风量/风压曲线图,对风机选用相应型号如下。

风机型号:

TF-741B,2台,风量=90000m3/h,全压=1000Pa,功率=65kW。

2)风机性能

风机额定风量是在1atm,20℃,相对湿度65%的条件下的风量,正常运转时,其效率≥80%。

风机为离心风机,外壳、叶轮等主要部件采用耐酸碱的Vinylester树脂(玻璃钢)制作,机座为SS41材质。

为避免产生应力和增加强度,风机外壳采用一体成型法制作。为避免泄漏,外壳与入口钟的装配螺丝采用预注法。入口钟为喇叭型渐缩在渐扩设计,并与叶轮形成平顺的衔接,形成了较佳的流线型,且为线性叠合,避免了酸碱结晶附着产生干涉破坏。

风机配有专用的进出口柔性补偿器和弹簧避震器。柔性补偿器主体材料为纤维织物,可补偿轴向、横向、角向,耐腐蚀、耐高温、具有吸声、隔震动传递的功能,能有效减少风机的噪声和震动。机组震动符合ISO2372规范之4.5级,隔振效率≥80%。

风机叶轮的动平衡精度符合ISO1940规范之G2.5级,且能24小时连续运行,使用寿命15年以上。

电机防护等级IP55,电源为3相、4P、380V、50Hz,绝缘等级F级,温升等级B级。

6.2.2旋流喷淋塔

旋流喷淋塔采用玻璃钢材质的旋流喷淋塔,设置3块旋流板+1块除雾板形式,塔内设置有2层喷淋,喷淋系统包括循环液槽、循环泵、喷淋管路等,循环液采用自来水,循环液槽置于塔底,与喷淋塔一体化设计。采用2层PP材质的无堵塞螺旋喷嘴喷淋,该喷嘴喷雾效果好,雾化程度高,汽液接触更充分,喷洒均匀。塔外形尺寸和配套水泵型号如下:

旋流喷淋塔大小φ1.3m×8.0m,处理能力90000m3/h,空塔气速2.11m/s,总压降<1000Pa,共二台。

循环泵型号:65UHB-ZK-40-20,Q=30m3/h,H=25m,N=5.5kW,共四台,二用二备。

6.2.3 高能离子光催化氧化装置

高能离子光催化氧化装置包括一级无极灯光解氧化装置和二级的催化氧化装置,两套装置壳体均采用不锈钢材质制作,耐腐蚀性能好、强度高,使用寿命长。配置温度计、光强仪、流量等仪表,监控系统各个部分的参数,从而保障系统正常运转。

6.2.4 无极灯光催化氧化装置

光催化氧化装置包括一级无极灯光解氧化装置和紫外线催化氧化装置,两套装置壳体均采用不锈钢材质制作,耐腐蚀性能好、强度高,使用寿命长。配置温度计、光强仪、流量等仪表,监控系统各个部分的参数,从而保障系统正常运转。

表6-1  

项目

一级无极灯光解氧化装置

外形尺寸

2000×1100×2200mm

功  率

6Kw

灯源数量

150

催化剂

2m2

电  源

380V

配制仪表

温度、光强、流量

数量

4套

6.2.5 工艺和技术特点

1)去除效率高:能在极短的时间内氧化分解废气中的挥发性有机物(VOC)、硫化氢、氨气、硫醇类等污染物,脱臭效率可达95%以上;

2)无需添加任何物质:只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化,无需添加任何物质参与化学反应;

3)适应性强:通过电气控制系统和变频设备,能调节喷淋强度和无极灯、紫外灯的光强,根据废气浓度的高低采用不用模式的光强,在节能的同时还确保处理效果,既能连续运行,也能间歇运行;

4)设备设计科学、简洁、美观,真正实现了清洁生产要求的低能耗工艺设计,且无二次污染;

5)设备防腐性能好,箱体、管道及附件等均采用304不锈钢材质制作;

6)高能离子光催化氧化装置使用寿命长(15年),且维护保养方便;

6.3处理系统效果

达到国家《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级排放标准、《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)和《恶臭污染物综合排放标准》(GB14554-93)中的排放标准。

 

第七章  电气仪表与自动控制

7.1 电气

7.1.1 设计范围

电气设计依据参照《民用建设电气设计规范》(JGJ/T16-1992),《低压配电设计规范》(GB50054-95)。本工程电气设计范围为废气处理系统内全部供配电,具体包括:

(1)380/220V低压配电间及配电系统;

(2)所有用电设备的供电及控制;

(3)建筑物、构筑物照明及控制;

7.1.2 工程界面

与厂区供电部门的界面:以总控制柜的进线电缆为界,电缆头以前部分属厂区供电部门负责,电缆头以后部分属设计范围。

7.1.3装机容量

本废气治理系统设备总装机容量为177kW,使用功率为133kW。所有用电设备用电源电压为380/220V,装机容量见表7-1 

表7-1废气治理工程装机容量(180000m3/h)

序号

名  称

电机功率

(kW)

数量(台)

工作时间

h/d

容量kW

装机

使用

装机

使用

1

引风机

65

2

2

24

130

104

2

循环水泵

5.5

4

2

24

22

8.8

3

无极灯光解氧化设备

24

1

1

24

24

19.2

5

仪表电气

1



24

1

1

小计

177

133

7.1.4电力与照明管线的敷设方式

动力线、照明线、信号线将按照有关《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-92)和现场实际情况,进行敷设安装施工。配电间、控制室有关动力控制照明电缆及照明配电箱、电源插座箱、仪表开关箱等均暗敷、暗装。

7.2 仪表与自动控制

7.2.1设计范围

(1)仪表信号的传送和显示;

(2)根据工艺和设备运行要求设置自动控制和自动调节装置;

(3)编制废气处理系统的PLC程序以及上位机组态软件。

7.2.2设计原则

(1)符合国家相关标准;

(2)系统稳定可靠,有一定的冗余性;

(3)计算机按工艺流程设置操作界面,人机见面友好。

7.2.3自动控制系统组成

1)相关设备

自控系统由可编程控制器PLC与现场检测变送仪表等部分组成,操作人员通过仪表检测结果监视处理过程,调整运行参数,控制现场设备。

配备一套电气控制柜,控制柜上对每台设备都设置有手动与自动控制切换按钮,运行模式由用户自行选择,每台动力设备均设有空气开关、接触器、热继电器等过载、短路及缺相保护的元件,I/O点分配留有10%的余量。

2)控制回路

风机和各喷淋水泵等启停,采用PLC指令切换和现场控制两种模式。运行选择开关可在“自动/停/手动”之间选择,在“自动”位置,设备受PLC程控;在“停”位置,设备停止运行,在现场或PLC均不能启动;在“手动”位置,设备只能在现场启动或停止。

3)软件

检测仪表及元器件是自控系统的硬件设施,控制软件则是其指挥手段,软件编制的质量对控制系统的正常运行起着重要作用。

项目控制软件主要包括以下内容:

a. 历史数据的存储与管理

PLC控制器,配备微存储卡(较大8MB),作为程序使用的装载存储器,同时也可以在CPU中存储项目数据,以用于数据归档和方便管理。

b. 现场设备状态与控制参数显示

现场各仪表将显示工艺参数。

各设备进入PLC的实时状态和各仪表测定的参数,包括:2台风机运行状态、2台喷淋水泵运行状态、所有电磁阀的开关状态指示、光强值(低位报警)、循环液槽液位(高低报警)、设备进出口温差(高位报警)等。


第八章  安全生产和环境保护

8.1 安全生产

从1995年1月1日起,《中华人民共和国劳动法》正式实施,其中对操作工人的劳动保护和安全生产进行法律保护。因此,本工程的劳动保护安全卫生设施必须符合国家规定的标准。

在废气处理系统运营之前,须对操作人员、管理人员进行安全教育,制定必要的安全操作和管理制度。

Ÿ 各处理设施走道和领空天桥均设置保护栏杆,用黄色警告色标色,其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。

Ÿ 在进入废气治理装置、废气输送管道等含有毒有害气体的容器或场所前,必须先用空气置换1小时以上,并测试其中的空气质量,确认该场所不存在硫化氢等有毒气体而且安全后,方可进入作业。所有电气设备的安装、防护,均须满足电器设备有关安全规定。

Ÿ 循环水泵、风机等易产生噪声的设备,设置隔振垫、减小噪声。

Ÿ 生产操作、检修及有关作业人员上岗前要接受有关硫化氢等中毒及救护知识的教育培训,经考试合格后,方准上岗作业。做好个人防护工作,进入可能存在硫化氢的作业场所从事采样、堵漏、检修等作业时,需戴好防毒面具,在未脱离危险区域前严禁脱下防护用品,以防中毒;并有两人同时到现场,站在上风向,一人作业,一人监护。

Ÿ 严格执行厂规和安全制度,按章操作,做好设备和管道的维护保养,防止跑、冒、滴、漏。

8.2 环境保护

1)除臭系统对环境的影响

除臭系统不产生废水废渣,无任何二次污染,因此不会降低周边环境质量等级。

2)噪声对环境的影响及缓解对策

噪声来源于处理区域内转动机械工作时发出的噪声,如引风机、循环泵等。对于引风机设置橡胶隔振垫、水泥减振基础墩,泵体安装时调平底座,按照安装规范施工。设计中采取低噪音装备,并对各风机安装吸音材料,如风机装有隔音箱,隔音箱内有吸音棉,较大幅度降低噪声。

噪声将满足《工业企业厂界噪声标准》GB12348–90Ⅲ类标准要求。

8.3 消防

废气处理系统消防应严格按照《建筑防火设计规范》(GB16-87)进行设计。对引风机、自控室等设备及构筑物,可视其功能及防火等级,采用室内消防与室外消防相结合的方式,具体采用如下措施。

(1)防火等级

建筑物均按国家建筑防火规范制度。

(2)防火措施

Ÿ 由消防水泵和室外消火栓组成,采用低压给水系统,较不利点的消火栓水压不低于10m。消防按同一时间内发生1次考虑,室外消火栓用水量为15L/s。

Ÿ 设室内消火栓及消防通道,仪表控制室设有自动报警装置。

Ÿ 构、建筑物间距及道路布置必须满足消防要求。

Ÿ 站区消防采用低压消防系统。

 

第九章  技术经济分析

本报价含喷淋塔、无极光解设备、引风机、连接管道、控制系统等全部材料和施工,工程配套水、电由业主引至施工现场。

各部分报价明详见表9-1。

表9-1  废气治理系统(180000m3/h)设备价格

序号

名 称

数量

规格或型号

单价

(万元)

总价

(万元)

备注

旋流喷淋塔

1

主体设备

2台


9.0

18.0

玻璃钢

2

循环泵

4台

65UHB-ZK-30-25

0.60

2.40


3

喷淋系统

2套


0.80

1.60


4

电磁阀

2套


0.20

0.40


5

液位计

2套


0.80

1.60


无极灯光解氧化除臭设备

6

主体设备

8套


9.0

72.0

不锈钢

7

高频电源

48套


0.3

14.4

日本

8

冷却系统

8套


1.0

8.0


9

无极灯

1200支


0.01

12

进口石英玻璃

10

温度传感器





含在自控系统中

11

光强传感器





含在自控系统中

12

流量传感器





含在自控系统中

13

自控箱

8套


0.7

5.6

带PLC

催化氧化除臭设备

14

主体设备

1套


15

15

不锈钢

15

催化系统

1套


8.0

8.0


17

光强传感器





含在自控系统中

18

冷却系统

1


1.0

1.0


19

自控箱

1套


5.2

5.2

带PLC

其他设备

20

引风机

2台

TF-741B, N=65KW

11.25

22.5

FRP国产品牌

21`

排气筒

1台

DN1500x2m

0.5

0.5

不锈钢

22

风管

1002m2

10mm

14

14


23

鼠笼、支架、防腐

1套


4.0

4.0



合 计


206.2


工程间接费


24

运输费

3%

6.186


25

安装费

2%

4.124


26

设计调试费

3%

6.186


27

税收

3%

6.186



工程造价


228.882


总价为228.882万元(一期密炼总价为203万:处理风量15万立方,二期为18万立方,废气收集管增加1000平方。)为表诚意,优惠价205万元。

第十章 项目实施和进度计划

10.1实施步骤与原则

项目的实施原则与步骤须符合国家基本建设的设计程序,并要满足国家对基本建设项目的有关要求。

1)建立专门机构作为项目的执行单位,负责项目实施的组织协调和管理工作。

2)项目的设计、供贷、施工、安装等单位,应与项目执行单位签定必要的委托合同,违约责任按国家的有关法律规定执行。

3)项目执行单位与项目履行单位协商制定项目实施计划表,并于履行前通知有关各方。

4)项目执行单位应为项目履行单位开展工作积极创造条件,项目履行单位也应对工程负责,保质保量按期完成项目的实施。

10.2建设周期及实施进度

根据规划,本项目建设工期为60天

项目实施进度见表10-1。

表10-1 项目周度实施进度表

项目周度实施进度表

10.3设计、施工及安装

本工程设计、施工和安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。

详细方案见本投标书《安装和工艺调试方案》。

设备安装施工方案简述如下:

高能离子光催化氧化装置直接置于地面,地面的质量要求按《混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002》执行。

风机和泵的安装均参照《机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98》、《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98》,本工程引风机、泵功率相对不高,安装尺寸较小,风机可用304不锈钢膨胀螺栓固定于基础,并安装减震垫以隔声降噪;

水泵可用304不锈钢膨胀螺栓固定于基础,并预备足够数量的斜垫铁,保证水平、轴线平衡,安装简单、可靠,拆卸方便。

各设备安装时应做好安装日志,各项工程开工、完工均需报批。

10.4 工程调试

工程调试工作分两个阶段:

第 一阶段为设施单机运行调试(包括管道清扫工作、动力设备试车及清水流程打通工作等)及操作人员培训,在单机调试过程中制定出有关操作规程和规章制度。

第二阶段为工艺技术调试阶段,包括处理设备较佳运行参数的选择和确定及各类仪表的正常运行调试工作。

同时对工艺技术资料进行总结,提出运行出现异常现象时的各种修正措施,为建设方提出一整套科学管理的技术资料,其内容包括如下:

Ÿ 提供处理设施的所有竣工资料,如总平面图、管道平面及轴侧图、工艺流程图、设备剖面图、工艺PID图、电气原理图和接线图(包括PLC系统接线图)、零件明细等。

Ÿ 提供所有检验试验项目要求的结果报告,风机及电机出厂合格、质保书,装箱单,操作和维护说明书。所有检测仪表出厂合格证、检定报告,操作和维护说明书。

Ÿ 提供所有安装设备和材料的材质合格证书、质保书。

Ÿ 编制《调试报告》,记录调试过程一切技术要求、发生的问题及解决的方法,为以后运行过程将发生问题的解决提供依据。

Ÿ 编制废气处理系统的《操作规程》。

第十一章装置寿命及服务承诺

 11.1装置质量

旋流喷淋塔、高能离子光催化氧化装置等设备的使用寿命为15年以上。

旋流喷淋塔、高能离子光催化氧化装置、引风机等设备(包括电仪设备)的质保期为1年,在质保期内设备如果发生故障或损坏,乙方负责免费维修或更换。

质保期规定:自该成套装置通过验收监测之日计算起的1年内。

11.2服务承诺

本着“诚信、创新、求精、服务”的经营理念,已建立了良好的售后服务体系,现就本项目服务承诺如下: 

1)公司负责处理装置的制造、设备的成套设计、制作及设备管道的安装、调试。

2)保证提供合格产品,保证提供合格备品备件,保证提供优质服务,保证实行“三包”(包修、包退、包换)。凡有质量信息反馈时,在正常情况下,24小时内到达现场进行维修服务。

3)为做好设备的运行管理及维护保养工作,我公司将免费为用户运行人员进行操作、维护保养及运行管理等方面的培训。培训地点由业主确定。

4)在质保期内,我公司负责修理和替换任何由于设备自身的质量问题造成的损坏及故障,所发生的费用我公司自行支付。

5)在质保期内,我公司技术人员将定期到用户单位对系统进行常规检查(包括动力设备润滑、运行状况检测等),并根据检查结果进行系统运行参数适当调整。

6)在质保期后,坚持每年向用户了解废气处理装置的使用情况,并继续对用户提供维修、备品备件及其它服务。