炼胶废气治理方案

炼胶废气治理

设

计

方

案

设计单位：

施工单位：

项目负责人：

编制曰期：07 月30 曰

目 录

一． 项目概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

二． 设计根据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

三． 设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

四． 设计废气的基本资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

五． 设计范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

六． 炼胶废气净化工艺流程方案分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1．除尘设备性能比较及选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2．VOCS 控制措施及选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

七． 工艺流程及阐明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1．工艺流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2．工艺流程阐明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3．工艺布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

八． 重要设备参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1．旋流喷淋塔 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2．活性炭吸附塔．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3．离心风机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4．循环水泵．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

5．新增风

管．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12

九． 工程投资估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

十． 运行费用估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

十一． 服务承诺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

炼胶废气治理方案

一.项目概况

中山市鸿泰五金塑料厂，位于中山市小榄镇埒西二乐丰中

路。该企业以加工销售轮胎修补橡胶制品為主，加工生产流程中

密炼机生产过程中将产生多组份废气，重要包括炭黑尘、橡胶颗

粒、橡胶粉尘等尘类组份，芳烃油等油类废气及非甲烷总烃，三

苯、甲醇、H2S 等无机气体。这些多组份废气对工人的身体健康

有严重的危害；直接排入大气中会影响周围环境。

為了保护环境，提高车间内的空气质量，改善员工的工作条

件，实現文明生产，该企业主管部门委托我企业对其生产车间生

产废气进行治理设计。我企业根据治理同类型废气项目的有关经

验及该企业的实际状况，本着高效节能的原则制定出如下治理方

案。

二.设计根据

1．中山市鸿泰五金塑料厂提供的资料和生产车间現场的状况；

废气来源重要是既有的一台密炼机在生产运行过程中产生

的多组份废气。

2．根据厂方对治理点的规定。此方案重要针对的是密炼机在

运行生产过程中产生的废气。

3．《环境工程设计手册》；

4．《广东省地方排放原则大气污染物排入限值》（DB44/27-）

第二時段二级原则；

5．《大气污染物综合排放原则》（FB16297-1996）；

6．《通风管道技术规程》（JGJ41-）；

7．《环境空气质量原则》（GB3095-1996）；

三.设计原则

1. 严格执行环境保护有关规定，废气处理后到达国家环境保护

原则及广东省地方原则；

2. 采用技术成熟、可靠的处理工艺，减少运行成本；

3. 设计工艺及设备选型時，在保证排放达标的前提下尽量减少

投资费用。

4.在设计安装过程尽量对原治理设施管道设备等加以运用。

四.设计的基本资料

1.废气成分為: 重要包括炭黑尘、橡胶颗粒、橡胶粉尘等尘类

组份，芳烃油等油类废气及非甲烷总烃，三苯、甲醇、H2S 等

气体。

2.生产废气的源头: 密炼机运行生产过程中所产生废气。

3. 废气处理前的浓度, 根据厂方生产工艺参照同类型厂家

估算如下(見表1)：

颗粒物污二

染苯甲甲非甲

物苯苯醇

炭粉

黑尘

甲

烷

总

烃

浓度mg/ m³

5030036100230300500

4. 废气经处理后执行广东省《大气污染物排放限值》

（DB44/27-1996）第二時段排放原则(見表2)：

颗粒物污二

染苯甲甲非甲

物苯苯醇

炭粉

黑尘

甲

烷

总

烃

浓度mg/ m³

18120124070120190

五.设计范围

根据贵企业规定:针对現运行密炼机生产废气。

本项目的设计包括：

1. 工艺流程的选择和设计；

2. 非原则设备的制造和原则设备的选型；

3. 设备运送、安装和调试；

4. 电气的设计和安装。

5. 治理效果到达80%以上

六.炼胶废气净化工艺流程方案分析

多组份炼胶废气中具有碳黑尘、胶粉為易燃性、易爆性物质，

清机油為易燃性液态物质。三苯、甲醇、甲硫醇、CS2、H2S 均

属于有毒有害有恶臭类物质，环境保护规定含尘有机挥发废气

（简称VOCS）要除尘除味达标排放。

1．除尘设备性能比较及选择

从气体中清除或捕集固态或液态微粒的设备称為除尘装置，

或除尘器。根据重要除尘机理，目前常用的除尘器可分為：①机械

除尘器；②电除尘器；③袋式除尘器；④湿式除尘器等。

除尘器的性能对比重要从技术指标和经济指标两方面来进

行。技术指标重要包括处理气体流量、除尘效率、压力损失（或

称阻力）、漏风率等，而经济指标重要包括设备费、运行费、维

修费、占地面积、占地空间体积、使用寿命等。

假如要对除尘装置进行全面评价，除了上面的技术指标和经

济指标外，还应当考虑除尘装置的安装、操作、检修的难易程度

等问題。阻力低、除尘效率高是目前评价除尘装置的重要指标。

表2.1 為不一样除尘器的分级效率的比较，表2.2 则是多种

除尘器的综合性能比较。

表2.1 不一样除尘器的分级效率

不一样粒径（μm）是的分级除尘效率/%

除尘器名称

全效

率/%

0~5

5~1010~2020~44>44

带挡板的沉降室

58.67.522438090

一般的旋风除尘器

65.31233578291

長锥体旋风除尘器

84.240799299.5100

喷淋塔

94.5729698100100

电除尘器

97.09094.59799.5100

文丘里除尘器（Δp=7.5kPa）

99.59999.5100100100

袋式除尘器

99.799.5100100100100

表2.2 常用除尘器的性能及其费用比较

除尘器名称效率/%阻力/Pa设备费运行费

合用的粒径范围/

μm

重力沉降室少少

>50<5050~130

惯性除尘器少少

20~5050~70300~800

旋风除尘器少中

5~3060~70800~1500

冲击水浴除尘器少中下

1~1080~95600~1200

卧式旋风水膜除尘器≥5中中

95~98800~1200

冲击式除尘器≥5中中上

951000~1600

文丘里除尘器少大

0.5~190~984000~10000

电除尘器大中上

0.5~190~9850~130

袋式除尘器中上大

0.5~190~981000~1500

根据炼胶废气粉尘性质，上表各类除尘设备综合参数分析以

及現场安装条件，除尘设备中的喷淋塔不仅除尘效率较高，操作、

维护简朴。故此方案除尘设备选用喷淋塔，设计风量10000m³

/h。

2．挥发性有机物污染控制措施的比较及选择

挥发性有机物（简称VOCs），是一类有机化合物的统称。在

常温下它們的蒸发速率大，易挥发。其危害正被人們逐渐认识，

許多污染現象与危害都与其有关。

1、燃烧法控制VOCs 污染

用燃烧措施将有害气体、蒸气、液体或烟尘转化為无害物质

的过程称為燃烧法净化，亦称焚烧法。燃烧法净化時所发生的化

学反应重要是燃烧氧化作用及高温下的热分解。因此，这种措施

只能使用于净化那些可燃的或在高温状况下可以分解的有害物

质。对化工、喷漆、绝缘材料等行业的生产装置中所排出的有机

废气，广泛采用燃烧净化的手段。燃烧法还可以用来消除恶臭。

由于有机气态污染物燃烧氧化的最终产物是CO2 和H2O，使用这

种措施不能回收到有用的物质，但由于燃烧時放出大量的热，使

排气的温度很高，因此可以回收热量。

当混合气体中具有的氧和可燃组分在一定的浓度范围内，某

一点被燃着時产生的热量，可以继续引燃周围的混合气体，此浓

度范围就是燃烧极限浓度范围。当燃烧在有限空间内迅速蔓延，

则形成爆炸。使用这种措施時要注意防止发生爆炸。

2、吸取（洗涤）法控制VOCs 污染

溶剂吸取法采用低挥发或不挥发溶剂对VOCs 进行吸取，再

运用VOCs 分子和吸取剂物理性质的差异进行分离。吸取效果重

要取决于吸取剂的吸取性能和吸取设备的构造特性。

吸取剂必须对被清除的VOCs 有较大的溶解性，同步吸取剂

的蒸气压必须相称低。橡胶炼焦废气以三苯、甲醇、甲硫醇、CS2

等為主，这些有机物质的溶解性都不大，用吸取法控制此类污染

物的效果并不明显。

3、冷凝法控制VOCs 污染

冷凝法运用物质在不一样温度下具有不一样饱和蒸气压这

一性质，采用减少温度、提高系统的压力或者既减少温度又提高

压力的措施，使处在蒸气状态的污染物（如VOCs）冷凝并与废

气分离。该法尤其合用于处理废气体积分数在10-2 以上的有机蒸

气。冷凝法在理论上可到达很高的净化程度，不过当体积分数低

于10-6 時，须采用深入的冷冻措施，使运行成本大大提高。因此

冷凝法不合适处理低浓度的有机气体，而常作為其他措施净化高

浓度废气的前处理，以减少有机负荷，回收有机物。

一般用压缩法使气态有害物质在临界温度和临界压力下变

成液态，从而除去或回收有害物质，但由于费用较高，目前使用

较少。

4、吸附法控制VOCs 污染

含VOCs 的气态混和物与多孔性固体接触時，运用固体表面

存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中VOCs 组

分吸附留在固体表面，这种分离过程称為吸附法控制VOCs 污染。

吸附操作已广泛应用于石油化工、有机化工的生产部门，成為一

种重要的操作单元。在大气污染控制领域，由于吸附剂的选择性

强、能有效分离其他过程难以分开的混合物、能有效地清除低浓

度有毒有害物质而得以广泛应用。

本设计需要处理的多组份炼胶废气中具有的碳黑尘、胶粉為

易燃性、易爆性物质，清机油為易燃性液态物质。三苯、甲醇、

甲硫醇、CS2、H2S 均属于有毒有害有恶臭类物质，环境保护规定

废气要除味达标排放。从成分中不难看出，采用催化燃烧显然不

合用，采用湿法处理技术也无明显效果，采用吸附法除味几乎是

唯一选择。

综合所述本方案最终设备选择為：喷淋塔+活性炭吸附塔

集气系统

风机

炼胶废气

活性炭吸附塔

喷淋除尘

引风机

七.工艺流程及其阐明

1．工艺流程图

达标排放

2．工艺流程阐明

车间生产废气, 先通过集气系统的搜集经风管送入喷淋塔，

废气在喷淋塔中除尘后，由于引风机负压值的作用下进入活性炭

吸附塔进行有机挥发性物质的清除，最终得到净化的空气由风机

加压经烟管高空排放。

3．工艺布置

根据贵厂現生产线布置状况，考虑到前治理设备设施的加以

运用，除集气系统在原有基础上根据废气产生点加以整改外，废

气输送管道将运用原有管道，新增设备设施安装点均以原设备安

装点為基础。

八．主体设备参数

1. 旋流净化喷淋塔:

1） 塔径: 1100mm

2） 塔高: 3300mm

3） 处理量：10000m³/h

4） 空塔气速：2.1m/s

5） 喷淋层次：2 层

6) 材质：高强度PP 板材

2.活性炭吸附塔:

1） 尺寸: ×1500×1250mm

2） 材质: A3 碳钢

3） 处理量: 10000m³/h

4） 吸附层：双层

3、离心引风机（定制）:

考虑到风阻等客观原因，风机选型一般要遵照就大原则

1)型号:4-72

数量:1 台

风量:L=1060-11620m3/h

压力:P=1100pa

转速:1450(r/min)

功率:5.5KW

4、循环水泵:

流量： 15m3/h

扬程： 15m

功率： 2.2KW

材质：304 不锈钢

数量： 1 台

4、新增风管:

风管口径（Φ400mm）

九、工程投资估算

序单价总价

号(元)（元）

名 称规格参数数 量备注

1旋流喷淋塔1 台1420014200

￠1100×3300mm

高强度PP

2活性炭吸附塔1 个1680016800A3 钢

2.0m×1.5m×1.25m

3离心风机P：5.5KW1 台68006800

4循环水泵2.2KW1 个12001200

6风管￠40012 米1601920

61 项30003000

原集气系统技改

业主可选

T1小计T:43920.00 元

吊装及运送费 2500.00 元

安装费T*7.2% 3160.00 元

T2合计:49580.00 元

十．运行费用估算

1．由于本工程运行只须启动电源，不需要复杂的操作，可由生

产工人兼职，不计人工费。

2．整个工程运行的耗电量為(7.5KW)+(7.7KW) =15.2KW/小時

3. 电费按0.72 元/kw 计算，每天時间為8 小時，则一天的运行

费用:0.72×15.2×8=87.55 元

十一．服务承诺

我司本着“技术第一，服务第一、信誉第一”的宗旨，向顾

客郑重承诺：

1．按规定完毕工程任务，保证工程质量；

2．主体设备保修一年，终身提供技术服务，一年后来以优

惠的价格提供备品配件和维修件。如设备在运转过程中出現问題，

在接到甲方告知后48 小時内做出反应；

3．与顾客建立長期联络和技术交流，以最新的技术服务于

顾客，免费提供技术征询和服务;

4．免费為甲方培训操作和检修人员。

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