浙江上虞经济开发区染料厂除尘、除VOCs项目（完成）
浙江某化学建材有限公司成立于2005年，公司专业生产混凝土外加剂系列产品，具有年产高效减水剂15万吨、聚羧酸减水剂1.2万吨、扩散剂2万吨的生产能力。
然而在其干燥工艺中会产生大量干燥尾气，主要为：颗粒物、VOCs 及臭气；
悉知，该企业干燥塔现采取的工艺分别有：
1） 布袋除尘→水喷淋→分子共振+UV光解机组→排放
2） 布袋除尘→水喷淋→静电除尘→排放
3） 布袋除尘→水喷淋→催化氧化→排放
各个处理工艺的处理效果及运行状况参差不齐；该公司领导为了执行国家及省、市有关环保规定，促进经济建设与环境保护的协调发展，拟对该废气治理设施进行升级改造，以便在新增生产设施时更好的解决尾气治理问题；
1) 《中华人民共和国环境保护法》及其它相关环境保护法律、法规和规章；
2) 《机械设备安装工程施工及验收规范》（GB50231-2009）；
3) 《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-2002）；
4) 《低压配电设计规范》（GB50054-2011）；
5) 浙江地标《纺织染整工业大气污染物排放标准》(DB33962—2015)；
6）《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)；
7) 《钢结构工程施工质量及验收规范》（GB50755-2012）；
8）《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058-2014）；
9） 建设单位提供的有关参数和资料，及厂区管理相关安全规范与要求；
（注：以上规范和标准如有最新版本则以最新版为准）
2) 设计原则
1) 严格执行国家及地方有关环保法规及相关的排放标准，使处理后的废气
各项指标达到且优于国家和地方标准。
2) 采用先进、合理、成熟、安全可靠的处理工艺。
3) 工艺设计与设备选型具有较大的灵活性和调节余地，确保废气达标排放。
4) 在净化设备运行过程中便于操作管理、维修、节省动力消耗和运行费用。
3) 污染源分析
根据建设单位所述，废气污染源主要为干燥塔尾气，废气成份为：颗粒物、VOCs、臭气。废气有温度高（＞80°）、湿度大以及刺激性异味强烈等特点。
根据我司多年废气治理的经验，及结合跟建设单位现场沟通，得出以下结论：
表2.1 现有处理工艺分析表
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序号 |
采取工艺 |
工艺优点 |
存在问题 |
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1 |
布袋除尘→水喷淋→分子共振+UV光解机组→排放 |
除尘、除雾效率高，且异味去除效果明显 |
分子共振设备存在电场拉弧、短路问题，设备不能长期连续运行，UV紫外灯管寿命短（3-6个月），故明显增加运行成本及人力成本 |
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2 |
布袋除尘→水喷淋→静电除尘→排放
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除尘、除雾效率较高，长期运行正常，无需专人维护，运行成本低 |
静电电场不能很好的去处有机物，排放口仍然有刺激性异味 |
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3 |
布袋除尘→水喷淋→催化氧化→排放
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有机物及异味去除效果明显 |
阻力大，出口有大量白雾；催化剂更换昂贵 |
4) 设计范围
设计范围包括以下：
1）、废气处理系统；
2）、电控、辅助系统；
5) 治理排放标准
通过合理的工艺设计，尾气经治理后达到浙江地标《纺织染整工业大气污染物排放标准》(DB33962—2015)中的各项指标，
1) 设计参数
表2.1 设计参数
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烟气温度 |
≤90℃ |
烟气含湿量 |
13%-15%（估值） |
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烟气组成 |
空气、VOCs、颗粒物等 |
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烟气设计风量 |
120000m3/h |
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烟气浓度 |
- |
治理后排放浓度 |
- |
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日生产时长 |
24h |
年生产时长 |
300天 |
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2) 处理工艺选择
干燥塔尾气对环境产生很大影响，迫切需要进行改善。
对于治理此类废气首先要考虑粉尘的治理，以及异味的多样性与复杂性；建议采用布袋+喷淋作为预处理来降温除尘，后续采用我司自主研发的中科益兴YXQ-17OA型高频脉冲设备+中科益兴YXQ-17OE型微波无极深紫外氧化设备的联合工艺处理；此工艺可有效彻底的去除有机废气、粉尘颗粒物以及异味，从而体现各单一方法的优点，提高去除效果，以减少后续处理的负荷，提高去除效果的同时也延长了设备的寿命，降低了设备运行成本，有明显的经济和环境效益。
3) 工艺流程
3.1处理系统流程如下图:
图3.1 工艺流程图
3.2 处理工艺简述：
表3.2 处理工艺流程各级简述
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设备种类 |
设备作用 |
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预处理布袋除尘+喷淋塔（循环水采用冷却塔降温） |
① 去除部分水溶性气体（甲醇乙醇、乙醇） ② 对废气进行降温（＜60°） ③ 去除大部分粉尘颗粒物 |
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高频脉冲设备 |
① 裂解、降解有机污染物 |
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微波无极深紫外氧化设备 |
① 深紫外光解、氧化VOCs ② 去除异味 |
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注：红色字体代表我司自主研发生产设备。 |
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3.3 处理工艺流程说明：
1）布袋除尘+喷淋塔： 废气经风机负压输送到布袋除尘器中，去除大部分颗粒物；再到喷淋塔中，废气经气—液对流吸收，无机废气被吸收转化中和，部分溶于水的有机废气被吸附转化为液体，溶于循环喷淋液中，同时具有进一步去除颗粒粉尘的功效。另一部分溶于循环水体内的有机物，由于被水表面聚集团的分隔，在内部经长时间生化反应被降解；为保证喷淋塔对废气的降温效果，故循环水采用冷却塔降温；一般喷淋循环水会自动补加水，不排放。
2）高频脉冲设备：废气经过预处理后进入高频脉冲设备废气被高频高速脉冲粒子束轰击废气离子团，废气分子热运动的频率与外部脉冲激发频率相同，再发生一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解或者去除；（中科益兴YXQ-170A型高频脉冲设备的自动清洗系统清洗附着在电极板上的颗粒物、污渍，并通过设备下方排水口流出）以保持废气处理最佳效果。
3）微波无极深紫外氧化设备：废气然后再进入微波无极深紫外氧化设备中处理，微波无极深紫外氧化设备主要利用光解、光触媒催化降解、臭氧氧化和微波裂解四大作用对VOC气体进行降解、净化。
4）处理后的洁净气体通过排放口洁净排放。
4) 废气处理设备原理
4.1废气处理喷淋塔原理
喷淋塔内部由隔层隔开，最底层为循环液槽；往上第二、第三层亦为喷淋层，每层装有大量的喷头，循环泵将最底层的循环液抽至第二、第三，由喷头高速向下喷出，向下喷淋出的循环液与向上流动的废气充分接触，并发生吸附中和。喷淋塔顶部锥体结构中，做除雾层使用。
4.2 布袋除尘原理
设备原理：袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化
4.3 高频脉冲原理
中科益兴高频脉冲设备所产生的高频高速脉冲粒子束是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当废气被高频高速脉冲粒子束轰击废气离子团，废气分子热运动的频率与外部脉冲激发频率相同，气态分子发生能级跃迁，气体分子间的化学键被破坏；即而又产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体，利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应达到降解污染物的目的。
自动清洗系统：
中科益兴专注研究并且结合国内外尖端科技，打造适应力更强的工业废气处理设备。中科益兴高频脉冲废气处理设备密封壳体内设置反应单元为高频脉冲电场，自主研发升级了绝缘系统，电场的顶端并设置有冲洗内部的喷枪。通过对中科益兴高频脉冲废气处理机工作状态的切换，自动/手动启动清洗装置，注入清水或溶剂等对处理装置的内部进行清洗，能够清除由于潮湿而粘附在装置内表面的粉尘及焦油，以保证设备内部持久洁净，确保处理废气的持续效果。
中科益兴YXQ-170A型高频脉冲设备所具有的特性：
1）是一款集除VOCs、除臭、消毒为一体的设备并且拥有自洁功能的智能工业废气处理设备。
2）具有广谱性废气处理的特征，对常规化工生产、喷涂车间、塑料厂、印染工艺车间、畜禽养殖与屠宰、皮革造纸、污水厂等密封性生产车间好地下室等环境废气均有良好处理效果。
3）无需活性炭、粉尘滤网、循环水等耗材，维护简单、维护周期长、成本较低。设备设计共每周7天×24小时连续工作模式。
4）设备风阻能满足客户工艺要求，功耗低（≤50%传统技术的系统功耗）、操作简单、运行后无需人工值守。
5）机组无故障工作时间远超传统水淋式、吸附式、生物降解式、焚烧式等废气处理系统，且能耗低，无燃烧爆炸风险，处理效果优势明显。
4.4 微波无极深紫外氧化原理
微波无极深紫外氧化设备主要利用光解、光触媒催化降解、臭氧氧化和微波裂解四大作用对空气中有毒有害气体进行降解，能有效除臭、杀灭细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时还具备抗污、净化空气等功能。
此外，该设备采用的无极灯管发光不依靠电极激活（俗称灯头），利用电子波、微波或中流波等隔空激发灯管内填充的物质使其发生分子跃迁产生等离子体从而发出光。
在高纯的石英玻璃管内填充不同的稀土元素，通过调整填充的品种，压力，比例等参数，使其发出不同波长的光而加以利用。
光解
大多数污染物其化学键键能都低于紫外光波长185nm的光子能量，波长越短，光子能量越高，光解效率越高。
我司所发明的微波无极深紫外氧化设备能产生大量紫外线（172nm）以及少量极短波光，可以使污染物的化学键断裂，使之形成游离态的原子或基团，进而最终被裂解、 氧化生成简单化合物。
光触媒催化降解
光触媒（纳米级二氧化钛）涂于设备内腔体，在紫外光线的作用下，产生大量的 -O（游离氧）和 -OH（羟基自由基），可以有效地降解甲醛、苯、 甲苯、二甲苯、氨和VOCs等有机物和部分无机物如：氨气、硫化氢，并具 有高效广泛的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
臭氧氧化机理
利用高能高臭氧UV-C紫外光束分解空气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要与氧分子结合，从而产生（臭氧03）。
• 臭氧：UV+02→0-0(活性氧)0-02→03
• 臭氧是对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果
• 臭氧是目前对废气及异味气体处理最佳方法，得到了国家环保部门的认可与支持。
微波裂解机理
微波具有极短波长、极佳穿透性的特点，可以裂解工业废气中的含高分子键 的有机物。微波对高分子裂解反应有催化的作用。微波震荡的过程中加速了分子的运动， 使得分子活性被提高，从而更不稳定，更容易被分解。
微波无极深紫外氧化设备所具有的特性：
1、无需添加任何物质， 高效除恶臭 ；
2、自重轻，灯管没有线缆连接，不存在腐蚀的隐患，使用范围广。
3、净化设备 适应性强 ，模块化设计可自由组合占地小、随时启停；
4、运行成本低 （装机功率小、风阻）
5、因为无电极，所以几乎不存在灯管老化问题，灯管衰减非常慢，使用寿命是传统灯管的3-5倍，可达3-5年。防火、腐蚀性能高 。
6、单支灯管功率可以根据使用需要调整，最大可以1000瓦/支；根据使用的不同要求，可调整灯管的参数，使其发出不同的波长。比 如：杀菌用的紫外光，加热行业用的红外光，农业用的黑光等。可变频，根据进气浓度调整电源功率最低可以到输出的 30% 。
4.5 综控系统：
中科益兴控制系统具备现场和远程控制两种操作模式；其中，操作中控室软件在联网（局域网）状态下在中控室软件端点击任意一个设备区的设备操作，都会更新设备区对应的工控机端软件界面信息，同时可用智能化手机远程监控废气治理排放效果。
在中控室电脑上安装中科益兴远程数据链软件后，双击打开中科益兴远程数据链软件，在主界面顶部显示设备列表按钮、中控机和工控机状态显示、开关锁定与解锁等；主界面中包括: 设备列表按钮操作、开关解锁按钮操作、机开关操作、信息查看操作。
5) 设备选型
1）高频脉冲设备（一套）
型号：YXQ-170A01-120K
设备的处理能力：120000m³/h;
材质: #304；
装机功率：13kw
含自动清洗系统，水循环泵
2）微波无极深紫外氧化设备
型号：YXQ-170E01-120K
设备的处理能力：120000m3/h;
材质: #304；
装机功率：36kw
6) 安全措施
1）电气安全设计
① 对于防爆系数要求高的产地，设备主体应摆放至非防爆区域；且现场电气设备如风机电机和排液泵电机及温度传感器等为隔爆型。
②回信器、液位开关等开关信号，使用隔离型安全栅。
③电气控制柜和气动柜布置在没有爆炸危险的安全区内。
④电缆截面选择按防爆环境设计，即允许载流量不小于用电设备额定电流的 1.25倍。
⑤设备主体、控制柜、气动柜及电缆桥架和保护管做可靠接地。
⑥每段风管法兰间做跨接线，并可靠接地，以消除管路中的静电；设备本体及电器接地<10Ω，仪表接地<1Ω的要求，有效防止静电。
设备开箱、点件、验收→设备基础测位、划线，检查、验收→设备吊装、就位→设备精平、固定→设备试运转→安装配合。
(1)设备的找平、找正
设备的找正按照设计标明的轴线尺寸确定安装基准线，基准线用墨线划于基础表面，以设备轴线对正。设备的找平采用水平仪在设备的需要保持水平面的经过机械加工的表面测量。同时也可用框式水平测量其垂直度来获取水平度。有高程要求的设备其高程控制采用水准仪在土建构筑物的绝对标高处进行转移测量。
（2）设备的试运转
设备试车必须使其它专业的检验、试验合格，符合设备的运转条件。保证设备和试车人员的安全。
四、设计流程
