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    技術介紹

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  • 注塑廢氣治理方案
  • 發布時間:2021-04-23 瀏覽次數:104次 作者:cqxinxie

     

    第一章  概述

     

    1.1、項目概述:


    此項目為該廠區注塑車間注塑機熱熔后進入模具成型,該過程為注塑過程,在此過程中無密封及密封不嚴或注塑機開啟過程,高溫的塑料會產生熱氣,熱氣中含有非甲烷總烴等揮發性有機物成分,廢氣逸散到工作環境,不僅氣味難聞,而且其帶有一定的毒性會污染周圍大氣環境并給人的身體健康帶來嚴重危害。

    在熱熔高溫過程中揮發有機污染物以VOCs 計,現場調查,注塑廢氣未配套相關處理設備,產生的注塑廢氣直接排放。

    根據相關文件要求此揮發性有機污染物需加以控制,達到減排要求,應業主要求因此進行收集處理后達標排放。

     

    第二章 設計依據

    2.1.  設計依據:

    1)《中華人民共和國環境保護法》,201511日;

    2)《中華人民共和國大氣污染防治法》,20181026日修正;

    3)《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996);

    4)《大氣污染物綜合排放標準》(DB50/418-2016);

    5)《工業企業設計衛生標準》(GBz1-2000);

    6)《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31527-2015);

    7)《揮發性有機物(VOCs)污染防治技術政策》;

    8)三廢處理工程設計手冊---廢氣卷;

    9)重慶市環境保護局渝環發[2017]252號《關關于印發《重慶市“十三五”揮發性有機物大氣污染防治工作實施方案》的通知》。

     

    2.2.則:

    (1) 業廢氣經有效收集和理后滿相應排放, 域環境空氣造成不利, 會對區間工人身體健康產不利響。

    (2) 業廢氣系統風量保持穩定, 統各支管保持。

    (3)業廢氣治系統具備、的調節功, 能夠應對率間內產情況發化而保穩定運行;

    (4)安裝維護便,影響廠區的正常生和檢修;

    (5)系統具有、防、防止熱應力破措施,有足夠的壽命期。

     

    第三章 工程計算依據、減排績效及排放標準

     

    3. 1工程計算:

    1、項目治理背景

                                                  

    2020年,市大氣污染防治督導檢查組現場檢查重慶遠翅塑料有限公司時,發現該公司注塑車間無任何廢氣收集和處理設施,廢氣散排嚴重,要求其采取措施,限期對該車間進行廢氣治理。

    2、收集方案

    在每臺注塑機機頭上方安裝集氣罩(共15臺),集氣罩與管道連接中采用軟連

    接,方便注塑機更換模具。

     

    3、風量計算依據:

    根據業主現場實際情況,企業現有注塑機 15 臺注塑機。分別在注塑機機頭熱熔廢氣產生原點設計收集罩:

    1、6 400mm×550mm,

    2、7 500mm×700mm

    3、2 600mm×900mm,統一安裝與注塑機機頭頂,貼在上面但可移動,單個煙罩截面過濾風速取1m/s,保證廢氣的收集率。

    0.4*0.55*1*3600*6+0.5*0.7*1*3600*7+0.6*0.9*1*3600*2=17460*1.3(損耗)

    經計算風量為Q=22698 m3/h,故本次設計風量?。?/span>25000m3/h。

    3.2項目治理減排績效:

    3.2.1、治理前廢氣排放量:

    根據業主方提供環評資料,項目原料主要為PP塑料顆粒、PE塑料顆粒和ABS塑料顆粒,原料總用量600t/a。

    根據常用非甲烷總烴產排污系數0.35~1.0kg/t原料計,本次取1.0kg/t原料,注塑有機廢氣產生量約為0.6t/a。

    目前注塑廢氣未經收集處理直接排放,故排放量為0.6t/a。

    3.2.2、治理后廢氣排放量

    根據業主現場實際情況,企業注塑機工作時間約為2500h/a。企業現有注塑機 15 臺注塑機,設置15個可移動集氣罩,位于注塑機機頭上方,單個煙罩截面過濾風速取1m/s,保證廢氣的收集效率,可達80%。廢氣采取治理工藝為“干式預處理+UV光催化+活性炭吸附”,凈化效率可達85%。

    根據污染物排放量計算公式:

    G排放=G產生-G處理

    其中:

    G排放:某工序污染物經處理后排放的量,t/a。

    G產生:某工序污染物產生的量,t/a;

    G處理:某工序污染物經凈化處理掉的量,t/a。

    根據收集效率和處理效率計算得出,企業注塑廢氣經上述措施收集處理后,非甲烷總烴處理量為:0.6t/a*80%*85%=0.408t/a。

    故經上述措施處理后,有機廢氣排放量為:

    0.6t/a-0.408t/a=0.192t/a。

    則排放濃度為:排放量/年工作時間/廢氣量,經計算排放濃度約為3.1mg/m3。

    滿足《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31572-2015)中特別排放限值:60mg/m3。

    3.3排放標準:

    本項目注塑過程中產生的非甲烷總烴有組織排放執行《合成樹脂工業污染物排放標準》(GB31527-2015


     

     第四章 不同技術對比

     

     

     

    光氧催化凈化法

    活性炭吸附法

    等離子法

    燃燒法

    冷凝法

    通過光氧把廢氣分子從常態變為高速運動狀態再利用高能C波段粉碎分子鏈結構,將惡臭物質分子鏈,改變物質結構,把有機化合物變成小分子、中子、原子,利用紫外線產生的O3進行氧化,設備加裝多種相對應的催化劑,將污染物質變成為低分子無害物質或水和二氧化碳等。

    利用活性炭內部孔隙結構發達,有巨大比表面積原理,來吸附通過活性炭池的惡臭氣體分子。

    低溫等離子體降解污染物是利用高能電子、自由基等活性 粒子與廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

    是一種有機物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法.

    冷凝法利用物質在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質,采用降低溫度、提高系統的壓力或者兩者兼行的方法,使處于蒸汽狀態的污染物冷凝并與廢氣分離

    脫臭凈化效果可達90%以上,大大超過國家頒布的惡臭物質排放標準;(GB14554-93)

    除臭效率可達75%,但極易飽和,需要經常更換。

    適合低濃度的惡臭氣體凈化,正常運行情況下除臭效率可達90%左右。

    適用于凈化含可燃有害成分濃度較高的廢氣

    該方法在理論上可以達到很高的凈化程度

    能處理氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高濃度混合氣體。

    適用于低濃度、大風量臭氣,對醇類、脂肪類效果較明顯。

    能處理多種臭氣充分組成的混合氣體。

    適用于凈化含可燃有害成分濃度較高的廢氣

    在處理廢氣體積分數低的廢氣時需要采取進一步的冷凍措施,使運行成本大大提高

    高能紫外燈管壽命1.5年

    活性炭需進行更換。

    在廢氣濃度及濕度較低情況下,可長期正常工作

    需加輔助燃料

    需要制冷設備,能耗較高

    凈化技術可靠且非常穩定,凈化設備日常維護少,投資適中,只需接通電源,即可正常工作,運行維護費用低。

    投資較低,所使用的活性碳必須經常更換。

    需日常少許清灰維護,投資適中,接通電源,即可正常工作,運行維護費用極低。

    需加輔助燃料,運行維護費用高。

    運行成本較高;投資高

    安全

    安全性高

    安全性高

    安全性高

    安全性高

    有一定安全隱患

    污染

    臭氧二次污染

    一定程度造成二次污染

    無二次污染

    燃燒不完全造成大量二次污染

    由于受冷凝溫度的限制,尾氣可能因此達不到排放要求,需要進一步處理

     

     第五章 項目廢氣治理工藝制定

     

     

    5.1治理工藝選擇:

    針對注塑廢氣,由于濃度相對較低,我公司推薦采用“UV 光催化+ 活性炭吸附+負壓抽風組合工藝,最大限度降低廢氣濃度,達到相關文件控制要求,確保廢氣達標排放。


    工藝說明:

    有機廢氣經集氣罩收集后,先通過干式過濾棉進行煙塵顆粒物攔截,保證廢氣中不含有雜質覆蓋后端UV燈。廢氣進入 UV 光催化端進行光能照射,UV光解燈之間設計催化網,催化網上面涂刷一層貴金屬催化劑納米TiO2,在UV燈的照射下催化板上激活成氧化性的離子對有機廢氣進行氧化,氧化后的廢氣進入活性炭吸附最終吸附處理,處理達標的廢氣經 15m煙囪高空排放樓頂)。

     

    5.2臭氧二次污染防治

    本次選用工藝主要技術為“UV光催化+活性炭吸附”,由于VOCs和氮氧化物在光催化劑的作用下會產生臭氧,產生原理為:


    由于本工程涉及去除的VOCs濃度較低,則該反應產生的少量臭氧也相對較少,濃度很低。本廢氣裝置末端設計有蜂窩活性炭,對產生的臭氧進行吸附收集處置,蜂窩狀活性炭對臭氣的吸附效率較高,所以盡可能的降低了臭氧二次污染。

    通過以上組合工藝,可以最大效率降低廢氣濃度(污染因子:非甲烷總烴排放濃度在 60mg/m3以下,符合環保要求,減少活性炭用量。

     

    第六章項廢氣治理工程設計

     

    6.1預處理系統:

     

    防止被處理氣體中的粉塵進入到吸附凈化裝置系統,經干式過濾器進行攔截工藝,以確保吸附處理系統的氣源潔凈度高。

    過濾級別:一次普通過濾棉


     

    產品特性:

    1、玻璃纖維集塵網采用優質玻璃纖維制成,它同樣是一種綠白相間的環保型過濾材料。

    2、纖維絲更幼細,排列更均勻 有序,風阻系數小。

    3、玻璃纖維網與受壓空氣磨擦產生靜電,更高效吸收作業時產生的過量的游離煙塵粒子,減少對環境的污染,

    4、維護成本低,定期更換此濾網可避免煙塵顆粒堵塞及污染環境。

     

    6.2、光催化氧化工藝:

     

    光催化氧化工藝將有機廢氣成分中大部分的分子化學鍵裂解,并同時裂解氧氣產生大量的氧化能力很強的臭氧,這些臭氧會將有機廢氣裂解后的游離態原子和分子基團進行氧化,生成CO2 和H2O;

    利用高能光微波發射極分解空氣中的氧分子產生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧。

    UVMC+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧)

    臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對刺激性異味清除。利用高能無極光微波裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到脫臭除味的目的。發射極將光微波粒子照射到惡臭氣體,通過裂解惡臭氣體中的大分子有機物的分子鍵,使呈游離狀態的污染物分子與臭氧氧化結合成小分子無害或低害的化合物。

    目前反應效率最高的納米TiO2光催化劑,經蜂窩陶瓷載附特殊處理后使用,達到理想效果。

    在光催化氧化反應中,通過紫外光照射在納米TiO2光催化劑上產生電子空穴對,與表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應生成氧化性很活波的羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-)。能夠把各種廢臭氣體如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物及其它VOC類有機物、無機物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)。

    光催化網產品特點:
    1、負離子活性強;
    2、 光催化效率高;
    3、 殺滅各種霉菌、病毒,分解有害氣體、速度快;
    4、 耐老化、使用壽命長;
    5、 采用通孔結構的蜂窩為載體;
    儲存條件:置于陰涼、干燥、通風處,勿壓。


    工作原理:

    以UV紫外光為能源,激發價帶上的電子(e-)躍遷到導帶,在價帶上產生相應的空穴(h+),生成具有極強氧化作用的活性氧和氫氧自由基,將甲醛 苯、二甲苯、TVOC等有害有機物、污染物、臭氣、細菌等氧化分解成無害的CO2和H2O,

     


     

    6.2、活性炭吸附:

     

    利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有機廢氣是一種最有效的工業處理手段。其比表面積和孔隙率大,吸附能力強,具有較好的機械強度、化學穩定性和熱穩定性。


     

    活性炭吸附過濾是一種廢氣過濾吸附異味的環保設備產品,活性炭吸附具有吸附效率高、適用面廣、 維護方便、能同時處理多種混合廢氣等優點,活性炭具有去除甲醛、苯、TVOC 等有害氣體和消毒除臭等作用,活性炭吸附塔現廣泛用于電子原件生產、電池(電 瓶)生產、酸洗作業、實驗室排風、冶金、化工、醫藥、涂裝、 食品、釀造等廢氣處理的凈化。

    蜂窩活性炭是新型炭產品,其結構為多孔蜂窩狀,空隙發達,比表面積大,流體阻力小,具有優良的吸附性能。特別適用于大風量,低濃度的有機廢氣(如:二笨廢氣等)處理,也適用室內空氣凈化,油煙空氣凈化,冰箱空調復印機等設備的除味,并可作為催化劑載體。蜂窩活性炭采用優質煤活性炭為原材料,經蜂窩模具壓制,高溫活化燒制而成。蜂窩活性炭具有比表面積大,通孔阻力小,微孔發達,高吸附量,使用壽命長等特點,在空氣污染治理中普遍應用。選用蜂窩活性炭吸附法,即廢氣與具有大表面的多孔性活性接觸,廢氣中的污染物被吸附分解,從而起到凈化作用。蜂窩活性炭可廣泛用于各種氣體凈化設備和廢氣治理工程,實踐證明,凈化效果比普通活性炭好。用蜂窩活性炭可不同程度去除的污染物有:氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光氣、硫化氫、氨氣、惡臭氣體等酸堿性氣體。

    6.3風機隔聲降噪:

    本設計考慮新增廢氣處理工程建設所帶來的噪聲污染問題。所有運轉設備都會因為振動而產生噪聲污染,本系統中的運轉設備是離心風機,風機噪聲為本項目噪聲控制的主要聲源。

    噪聲源由以下幾部分組成:

    a.  風機機械噪聲;

    b. 氣流激蕩噪聲;

    c.  風管振動噪聲;

    其中,主要是風機運行噪聲,通過進排氣口和機殼向外輻射噪聲。其頻譜特性是以低頻為主的連續譜,屬低頻噪聲。氣流噪聲和風管振動噪聲均因為風機運行噪聲影響而加強、嚴重化。

         隔聲措施

     從整體項目各個環節分析,采用以下措施減少風機噪聲:

    a.     從源頭治理,選用低轉速低噪聲的C 型傳動風機;

    b.     風機配置減振機架、橡膠隔振器,減少振動傳播;

    c.     進出風口安裝柔性連接,降低管道傳遞振動;

    d.     出口配置風機消聲器,控制氣流噪聲;

    e.     為風機安裝隔聲擋板,降低空氣傳聲影響。

    通過以上措施,可以確保噪聲達到《社會生活環境噪聲排放標準》

     GB22337-20081 類要求,即晝間可保證在 55dB 以下。


     

     

     

     

     

     

      

     


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