3000立方米每小時(shí)玻璃窯爐有有機(jī)廢氣治理技術(shù)方案

本公司提供以下玻璃窯爐有機(jī)廢氣處理技術(shù)方案，供廣大業(yè)主和各設(shè)計(jì)人員參考學(xué)習(xí)。

一、凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

目前常用的治理廢氣中NOx的主要技術(shù)有：催化還原法、液體吸收法和固體吸附法等三類措施。

1.1 NOx廢氣的凈化工藝介紹

1.1.1NOx的主要治理技術(shù)及對比

1．催化還原法

催化還原法包含非選擇性催化還原法和選擇性催化還原法兩種：

非選擇性催化還原法：用CH4、H2、CO及其它燃料氣作還原劑與NOx進(jìn)行催化還原反應(yīng)，廢氣中的氧參加反應(yīng)，放熱量大。

選擇性催化還原法：用NH3作還原劑將NOx催化還原為N2，廢氣中的氧很少與NH3反應(yīng)，放熱量小。

2．液體吸收法

液體吸收法包含水吸收法、稀硝酸吸收法、堿性溶液吸收法、氧化-吸收法、吸收-還原法、絡(luò)合吸收法六種。

水吸收法：用水作吸收劑對NOx進(jìn)行吸收，吸收效率低，僅可用于氣量小、凈化要求不高的場合，不能凈化含NO為主的NOx。

稀硝酸吸收法：用稀硝酸作吸收劑對NOx進(jìn)行物理吸收與化學(xué)吸收，可以回收NOx，消耗動(dòng)力較大。

堿性溶液吸收法：用NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2、NH4OH等堿溶液作吸收劑對NOx進(jìn)行化學(xué)吸收，對于含NO較多的NOx廢氣，凈化效率低。

氧化-吸收法：對于含NO較多的NOx廢氣，用濃硝酸、O3、KMnO4等作氧化劑，先將NOx中的NO部分氧化成NO2，然后再用堿溶液吸收，使凈化效率提高。

吸收-還原法：將NOx吸收到溶液中，與（NH4）2SO3、（NH4）HSO3、Na2SO3等還原劑反應(yīng)，NOx被還原為N2，凈化效率較好。

絡(luò)合吸收法：利用絡(luò)合吸收劑FeSO4、Fe（Ⅱ）-EDTA及Fe（Ⅱ）-EDTA- Na2SO3等直接同NO反應(yīng)，NO生成的絡(luò)合物加熱時(shí)重新釋放出NO，從而使NO能富集回收。

六種液體吸收法中，較常用的是堿液吸收法和氧化-吸收法。

3．固體吸附法

固體吸附法是用絲光沸石分子篩、泥煤、風(fēng)化煤等吸附廢氣中的NOx，將廢氣凈化。

4．三類NOx治理技術(shù)的對比如下：

項(xiàng) 目 催化還原法 液體吸收法 固體吸附法

凈化效率 很高 70～80％ 高

投資 中 中 分子篩價(jià)格貴

運(yùn)行費(fèi)用 較高 低 中

NOX回收情況 NOX被破壞 硝酸鹽 稀硝酸、高濃度NO2

消耗情況 消耗還原劑、燃料氣及催化劑 消耗堿 動(dòng)力消耗大，吸附劑需定期更換

操作情況 連續(xù)操作方便、平穩(wěn) 連續(xù)操作方便、簡單 間歇操作

其它 尾氣中有SO2存在時(shí)，催化劑易中毒 可同時(shí)除去SO2等其它酸霧氣體 耐酸分子篩來源較少

1.2凈化工藝的選擇

依據(jù)NOx廢氣的凈化工藝介紹中所述的各種凈化方法的對比結(jié)果，綜合小型玻璃窯爐的廢氣情況，要使廢氣中NOx達(dá)標(biāo)排放，凈化工藝采用堿液吸收法+活性炭吸附法進(jìn)行組合使用。

用堿液吸收法凈化廢氣中的Cl2及NO2時(shí)，常用的吸收劑有NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2、NH4OH等。堿性溶液和NO2反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，和Cl2反應(yīng)生成氯酸鹽和次氯酸鹽。

幾種堿性溶液吸收劑中，用Ca（OH）2溶液吸收，由于其主要來自石灰，而且未溶解的石灰易堵塞管道，此法不常采用；用Na2CO3溶液吸收，凈化效率不如用NaOH溶液或氨水吸收高；而用NaOH溶液或氨水吸收效果好，設(shè)備簡單，操作方便，但固體NaOH的儲(chǔ)藏及運(yùn)輸均比氨水方便。因此，本方案選用NaOH溶液作為吸收劑，NaOH溶液用固體NaOH現(xiàn)場配置。

1.3有機(jī)廢氣處理工藝

采用*級(jí)吸收塔直接噴淋，水氣直接熱交換，其交換效率在96-100%，塔的液氣比按6 L/ m3考慮（實(shí)際要達(dá)到8-10）,則循環(huán)水量為24 m3；一般工廠自來水按25℃考慮，*級(jí)塔可以把150℃廢氣溫度降到：

η=（150-t）/（150-25）=0.96,

t=30℃;

一般率的堿液吸收要求溫度小于40℃，本方案在一級(jí)*可以做到，從平衡的角度看以后兩級(jí)就是提高吸收效率了。

另外廢氣在塔內(nèi)的放熱為：

Q=4000x1.2x0.24x（150-30）=138240kcal/h;

考慮塔壁和管道熱損失為15-20%，則參加水氣熱交換的熱量為：

138240x0.85=117504 kcal/h;

熱交換后水的溫升為：

△t=117504/24x1000x1=4.89;

也就是噴淋熱交換后水溫達(dá)到29.89 ℃，符合吸收的溫度操作條件。所以，直接噴淋降溫沒有技術(shù)上的困難。

另外只要把噴淋循環(huán)的水量和運(yùn)行時(shí)候，保證先開啟水泵運(yùn)行5-10分鐘后再進(jìn)廢氣，一般的玻璃鋼和PP材料塔就可以了，沒有必要做不銹鋼的塔。

第二級(jí)加活性炭吸附，再?zèng)]有飽前，是可以肯定的說達(dá)標(biāo)的，活性炭的裝填量按其重量的15%考慮飽和（有資料介紹可以到40-50%），那么有：

719-240=479 mg/Nm3

則，1小時(shí)需要達(dá)標(biāo)吸附的NOx為479x4000=1.9kg；

如果選擇活性炭做后級(jí)處理，用200kg活性炭，飽和吸附量為30kg,更換或者再生周期為16小時(shí)，如果按1000kg考慮，則飽和時(shí)間是80小時(shí)，增加1個(gè)活性炭吸附器，簡單的投資為4-5萬元可以做到，但是沒有再生。

如果甲方愿意，可以考慮一級(jí)吸收+加一級(jí)活性炭吸附，在沒有飽和的情況下進(jìn)行檢測，可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.4廢氣處理工藝的特點(diǎn)

工藝中選用的酸霧吸收塔具有吸收率高、吸收效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備防腐性能好，使用壽命長。

吸收塔所用吸收液吸收效果好，產(chǎn)生的廢液屬含鹽廢水，易于處理，對廢水處理系統(tǒng)的處理效果不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

二．設(shè)計(jì)依據(jù)、原則及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)

1．《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297－1996）；

2．《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）；

3．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ17-88）；

4．《工業(yè)管道施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ-235-82）；

2.2排放標(biāo)準(zhǔn)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）。

NOx：zui高允許排放濃度為240mg/m3；20m高煙囪，二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)速率為1.3kg/h；廠界外濃度zui高點(diǎn)（無組織排放）為0.12mg/m3。

2.3設(shè)計(jì)要求和原則

1．凈化設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型遵循“技術(shù)*、經(jīng)濟(jì)實(shí)用”的原則；

2．設(shè)計(jì)要做到投資省，運(yùn)行費(fèi)用低；

3．確保廢氣達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和要求排放；

4．確保凈化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行；

5．吸收液循環(huán)系統(tǒng)采取閉路循環(huán)，減少藥劑的損耗和堿液循環(huán)管道的磨損，提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和耐用性。

2.4主要設(shè)計(jì)參數(shù)及目標(biāo)

1．廢氣排放量及有害組分濃度

廢氣排放量3000m3/h（窯爐總排放量），凈化設(shè)備進(jìn)口廢氣溫度約為80℃（設(shè)置輔助降溫措施），廢氣主要有害成分為NO，NO的zui高濃度為3200ppm。

2．廢氣處理設(shè)備控制條件：

處理能力：3000m3/h

廢氣有害組分濃度：

NO2：進(jìn)口6381mg/Nm3,  出口240mg/Nm3

溫度：進(jìn)口～80℃，出口30～ 40℃

2.5內(nèi)容與范圍

1．窯爐廢氣從窯爐抽風(fēng)系統(tǒng)出口（樓頂）至廢氣凈化后達(dá)標(biāo)排放所需要的凈化裝置及其電氣、附屬管路系統(tǒng)；

2．凈化系統(tǒng)的總圖布置、設(shè)備安裝位置、土建基礎(chǔ)、水系統(tǒng)布置及管道走向等需與業(yè)主協(xié)商并互相確認(rèn)后確定。

三、技術(shù)參數(shù)

小型玻璃窯爐廢氣的測定參數(shù)如下：

（1）NO濃度3200ppm

（2）NO2濃度1200ppm

 （3） 測試位置廢氣溫度：50-70℃

（4）測試位置管徑300mm，風(fēng)速2-2.4m/s;

（5）氧含量：20%

（6）風(fēng)量換算，小于1000m3/h；為了穩(wěn)妥，設(shè)計(jì)中準(zhǔn)備采用3000m3/h。

本方案為3000風(fēng)量每小時(shí)，屬于小風(fēng)量設(shè)備，在有機(jī)廢氣處理行業(yè)中應(yīng)用極為廣范。

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