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喷涂行业

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玫德集团喷涂废气综合治理项目
添加时间:2017-07-30    阅读次数:1810

彩神快三官网 业主单位概况:

现业主单位需上废气处理设备的车间有:电泳线、制芯车间。电泳漆用量彩神快三官网1T/天,主要烘干室(两套线,进风量为6-8万立方/h)、电泳热析苯、二甲苯、醚类、酮类、脂类等;制芯车间主要以苯酚、甲醛为主。这两个车间长时间存在异味,需低浓度大风量处理模式,建议采用维护成本低、无二次污染、能排放达标。

设计原则:

严格贯彻执行国家环境保护的有关规定,确保治理后各项指标达到设计要求,达到或优于排放标准。

协助企业采用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量。

积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用先进、可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。

Ø 妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物,避免二次污染。

严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的规范、法规与标准。

彩神快三官网 Ø 选择新型、高效、低噪设备、注意节能降耗。

Ø 总平面布置力求紧凑、合理通畅、简洁实用。尽量减小工程占地和施工难度。

彩神快三官网 Ø 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

依据国家和地方有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染进行治理,充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。

选用的设备、配件、材料等均要求质量可靠、通用性强、运行稳定、便于维修。

Ø 整个系统操作管理方便,自动化程度较高,便于维护。

设计思路

根据本工程实际情况,本设计采用微纳米气泡氧化塔协同臭氧+uv催化化设备+风机+烟囱排空”的工艺将废气污染物的分子链轰击断开氧化,最终生成C02H2O,从而达到彻底净化的效果,然后通过烟囱达标排放。

废气工艺流程简介

本废气处理工程方案思路为:喷漆废气通过引风机以正压形式进入微纳米气泡处理系统中,废气从下向上与系统的物化增氧系统生成的水雾碰撞、凝聚、混合,漆雾及VOC有机废气再次被净化,同时达到对废气增氧。废气继续缓慢上升,在微纳米气泡的剪切、热解、自由基氧化、超临界水氧化的物理化学反应下,有机物VOC气体被分解和去除,将部分易处理的废气成分分解、氧化,为后续热氧化协同光催化氧化设备处理提供优越条件;随后废气经过热氧化协同光催化氧化设备设备,在热氧化协同光催化氧化设备设备内,污染物与UV灯管发射的高能短波射线发生化学反应,污染物分子化学键被射线打断,重新组合,使大部分大分子污染物转变为小分子物质,彻底分解、裂解。湿润的气体通过轴流风机和旋流板时,反应槽内的气相和液相充分混合、形成气旋,增加有机废气与微气泡水的接触和反应时间,提高有机废气去除效率,同时也将雾化的水汽凝聚成液滴,从而达到除雾效果。最后洁净的气体通过顶部放大的排气筒达标排放。

雾化增氧系统、微纳米气泡系统使用的水通过循环水过滤系统去除水中的渣,保证循环水的洁净,并循环使用。在循环使用一段时间后,废水应排入公司的污水处理站进行处理,浮渣则装袋集中处置。

1光催化氧化设备工艺原理

光化学利用高强辐照场对恶臭物质的破坏作用和氧对恶臭物质的氧化去除作用来去气体中的硫化氢、苯系物、甲硫醇、芳香烃等 VOC(挥发性有机物),并利用氧在强辐照下分解所产生的活泼的次生氧化剂来氧化有害物质,辐照场和氧一道,存在着一个协同作用,这种协同作用使该技术对恶臭去除的速率得到79 个数量级的增加,即反应速度增加千万至十亿倍。辐射与恶臭气体分子的相互作用可以看作是辐射场(震荡电场)与电子(震荡偶极子)会聚时的一种能量交换。硫化氢等恶臭气体分子在辐照射线的作用下,物质分子的能态发生了改变,即分子的转动、振动或电子能级发生变化,由低能态被激发至高能态,这种变化是量子化的。量子化反应并结合过滤净化、吸附净化等技术达到恶臭气体彻底净化和达标排放的目的



以下为几种典型污染物的光化学反应原理:


硫化氢


硫化氢的分子吸收来自辐照光量子的辐射能时,如果所吸收的能量大于等于并匹配键的离解能,则发生键的断裂,产生原子或自由基。硫化氢反应产生硫离子,从而使恶臭味消失。硫离子还可以在环境中继续进行反应,生成SO4 2-

彩神快三官网 氨同样可以在光化学有害气体处理设备中得到较好的去除,发生初级光化学反应后的分子或者自由基吸收辐射后继续发生化学变化,产生的产物能够进一步


参与次级化学过程。氨的光化学降解涉及以下光化学反应:


硫醇

甲硫醇的光化学反应和硫化氢的类似,同样是因为HS-结构型式的破坏而失去臭味。


彩神快三官网 2微纳米气泡单元描述

微纳米气泡工艺原理介绍

微纳米气泡的定义:微纳米气泡是气泡发生时直径在10微米左右到数百纳米之间的气泡,这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间,具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。

微纳米气泡的性质:比表面积大:在总体积不变(V不变)的情况下,气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。10微米的气泡与1毫米的气泡相比较,在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。空气和水的接触面积就增加了100倍,反应速度也增加了100倍。一般气泡和微气泡的比较见图。


一般气泡和微气泡的比较

自身增压溶解:对于具有球形界面的气泡,表面张力能压缩气泡内的气体,从而使更多的气泡内的气体溶解到水中。根据杨-拉普拉斯方程,∆P=2σ/r,∆P代表压力上升的数值,σ代表表面张力,r代表气泡半径。直径10μm的微小气泡会受到0.3个大气压的压力,而直径1μm的气泡会受高达3个大气压的压力。杨-拉普拉斯方程示意图见图3-2。纳米微气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程,压力的上升会增加气体的溶解速度,伴随着比表面积的增加,气泡缩小的速度会变的越来越快,从而最终溶解到水中,理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。自身增压示意图。



表面带电:气泡在水中形成的气液界面具有容易接受H+OH-的特点,而且通常阳离子比阴离子更容易离开气液界面,而使界面常带有负电荷。已经带上电荷的表面一般倾向于吸附介质中的反离子,特别是高价的反离子,形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征,当纳米微气泡在水中收缩时,电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集,到气泡破裂前在界面处可形成非常高的ζ电位值。纳米微气泡带电特性示意图。


彩神快三官网 产生大量自由基:微气泡破裂瞬间,由于气液界面消失的剧烈变化,界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来,此时可激发产生大量的羟基自由基。羟基自由基具有超高的氧化还原电位,其产生的超强氧化作用可降解我们捕捉之后混合反应后的漆雾及有机中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等,实现对气质的净化作用。纳米微气泡电位变化示意图。


传质效率高:气液传质是许多化学和生化工艺的限速步骤。研究表明,气液传质速率和效率与气泡直径成反比,微气泡直径极小,在传质过程中比传统气泡具有明显优势。当气泡直径较小时,微气泡界面处的表面张力对气泡特性的影响表现得较为显著。这时表面张力对内部气体产生了压缩作用,使得微气泡在上升过程中不断收缩并表现出自身增压效应。从理论上看,随着气泡直径的无限缩小,气泡界面的比表面积也随之无限增大,最终由于自身增压效应可导致内部气压增大到无限大。因此,微气泡在其体积收缩过程中,由于比表面积及内部气压地不断增大,使得更多的气体穿过气泡界面溶解到混合水汽中,且随着气泡直径的减小表面张力的作用效果也越来越明显,最终内部压力达到一定极限值而导致气泡界面破裂消失。因此,微气泡在收缩过程中的这种自身增压特性,可使气液界面处传质效率得到持续增强,并且这种特性使得微气泡即使在水体中气体含量达到过饱和条件时,仍可继续进行气体的传质过程并保持高效的传质效率。

气体溶解率高:纳米微气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点,使得纳米微气泡在缓慢的上升过程中逐步缩小成纳米级,最后消减湮灭溶入水中,从而能够大大提高气体(空气、氧气、臭氧、二氧化碳等)在水中的溶解度。对于普通气泡,气体的溶解度往往受环境压力的影响和限制存在饱和溶解度。在标准环境下,气体的溶解度很难达到饱和溶解度以上。而纳米微气泡由于其内部的压力高于环境压力,使得以大气压为假定条件计算的气体过饱和溶解条件得以打破。


微纳米气泡降解VOC气体的原理

以多级式高压水泵为动力,通过纳米微气泡发生装置,产生纳米级微气泡。纳米微气泡由于空化效应,在10-9秒时间内溃灭,瞬时产生5000k的高温和1800atm大气压,在水中释放出大量的羟基、自由基,与捕捉到的有机气体发生机械剪切、热解、自由基氧化、超临界水氧化的物理化学反应,达到分解和去除VOC气体的作用。


3各系统单元描述

确定废气处理系统的设计风量为80000m3/h

3.1收集系统

对任何一个高效的废气控制和处理系统而言,废气收集系统都是一个极为重要的关键要素。因为这一系统从源头处决定了废气控制和处理系统的处理大小。

3.2 热氧化协同光催化氧化设备单元描述

热氧化协同光催化氧化设备具有处理效果好、运行费用低、耐冲击负荷能力强、运行稳定可靠、即开即用、即关即停等优点。

主要原理为:污染物与UV灯管发射的高能短波射线发生化学反应,污染物分子化学键被射线打断,重新组合,使大部分大分子污染物转变为小分子物质,同时配合催化剂,产生的臭氧能将污染物分子氧化,彻底分解、裂解,最终转化为CO2H2O等物质。

UV灯管采用进口品牌,进口灯管保证UV净化效率及产品寿命。

热氧化协同光催化氧化设备为方形一体化设备,UV管、电源、镇流器、控制系统等均装配在一体化设备壳体内,考虑使用地点的特殊情况。


明:

1)壳体为长方形密闭无泄漏结构,管道材质为不锈钢,壳体材料为不锈钢。使用温度100℃以下,其剪切强度、弹性模量,保证本体有足够的刚度,设备使用寿命>10年。

2)设备接管上装有压力、温度、风速、介质浓度等的检测采样口。

3)所有紧固件均用不锈钢材料。

4.3微纳米深度氧化塔单元描述

微纳米深度氧化塔是光催化反应器配套设备,针对内废气停留时间短,氧化裂解作用产生的臭氧、羟基自由基、分子碎片等活性基团未能充分反应而设计开发。

该设备结构简单,维护方便,无二次污染产生。该设备内部装填载有催化剂的特制填料。臭氧、羟基自由基、分子碎片等首先被吸附于填料表面及内部孔隙结构中,在填料上载有的催化剂催化作用下进一步反应,污染物分子碎片被进一步降解为CO2H2O等无污染物质。催化剂填料通过特殊工艺将贵金属加载于微孔填料的孔隙中,当含有臭氧、羟基自由基、分子碎片等物质的废气通过时,在催化剂作用下,臭氧迅速将污染物质氧化分解,从而保证废气的处理效果。

该设备结构紧凑,易于配套使用,日常维护操作少,使用寿命长。

微纳米气泡法设备的特点

1)废气治理思路与国内传统思路完全不同,无二次公害、资源消耗小、温室效应低、设施运行稳定可靠、故障率极低、维护保养简便、运行费用低;

2)处理过程产生的废水和废渣处理方法简单、无二次污染;

3)可处理含苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、环丙酮、NMP等污染物的有机废气;

4)设备有户外型和户内型。户外型可有效的防风,防雨,防冻,防锈;

4)设备运行时,仅使用水作为基质,不使用中和剂、覆盖剂等化学物品;

5)设备主体架构材料为不锈钢,使用周期长,设备搬迁简单,无材料损耗;

6)反应槽内壁加装独立开发的负离子生成器,主动捕取异味分子;

7)国内首创运用高端生物酶制剂来分解异味分子;【选配】

8)设备运行成本是市面上同类型有机废气处理设备的50%以下。

4其它各系统单元描述

彩神快三官网 雾化增氧系统

在高压水泵的作用下,通过雾化喷头形成大量水雾,对从进风口进入的漆雾和VOC其他进行捕捉和接触。同时通过臭氧机产生适量臭氧,与待处理的有机废气、水雾和微气泡水进行混合,增强设备的氧化性能,补充处理有机废气所需要的氧原子。

彩神快三官网 气旋及气液混合

彩神快三官网 利用轴流风机和旋流板的手段,使得反应槽内的气相和液相充分混合、形成气旋,增加有机废气与微气泡水的接触,增加反应时间,提高有机废气去除效率。

循环水过滤系统

通过过滤和水循环系统,实现雾化和微气泡产生流程水的循环使用,大大减少废水排放。

PLC控制系统

设备全部用电设施利用PLC控制系统进行控制,安装电流超载装置和漏电保护装置,有异常情况发生立即断电,减少人员管理及作业疏忽对工艺和设备的损坏,实现操作更加简捷、自动化的目的。


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