【大气污染控制工程】课程设计汇本.doc

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1、本科《大气污染控制工程》课程设计说明书大气污染控制课程设计一、设计任务俊业家具厂生产时会进行喷漆流程，喷漆时，作业场所有大量的漆雾产生，而且苯浓度相当高，对喷漆工人危害极大，如果没有经过处理直接排放，对车间及厂区周边环境造成严重的影响。为了改善车间及周边区域大气环境状况，受实木家具厂委托，对喷漆车间在生产过程中产生的含苯类有机废气进行整套废气净化系统的设计，使得上述车间排放含有VOC的气体经净化处理后达标排放，减少其对周围环境的污染，提高企业的环保形象。二、公司资料生产工艺家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、画漆、抛光打

2、蜡等工艺。主要采用的是水帘机喷漆方法。而在喷漆工艺中，喷漆时涂料溶剂从涂料中挥发出来，形成油漆工艺最主要的污染物——“漆雾”的主要成分之一。家具喷漆中一般采用含苯烃类溶剂，苯为剧毒溶剂，少量吸入也会对人体造成长期的损害。废气特点废气排放量：17640m³/h，废气组分为苯类有机物（苯、甲苯、二甲苯等）及少量醛类和醇类有机物，有机物浓度日平均值：2000mg/m³，废气温度：当地气温气象资料气温：年平均气温：22.2ºC冬季：13.5ºC夏季：29.1ºC大气压力：冬季740mmHg（98.6×103Pa）夏季718mmHg（95.72×103Pa）喷漆室布置图一、设计原则（1）综

3、合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素，以较少的投资，取得较大的社会、环境和经济效益；（2）采用技术成熟、先进可靠的工艺和处理效果好的设备，确保环保设施运行正常；（3）按现有场地条件考虑设计，整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观、投资小等几项特点；（4）以设备为主，工艺简单合理，设备使用寿命长，维护简单、方便；并且处理效果稳定，确保处理后废气达到国家环保标准排放。一、设计要求减少该建设项目对附近环境的影响，在正常生产工作状况下，由生产工艺流程中产生的废气污染物经净化处理后，排放污染物的排放浓度能满足达到《中华人民国大气污染物综合排放标准》（GB16297

4、-2001）中的第二时段排放要求，详见下表1：序号名称数值1设计净化效率≥98%2苯≤12mg/Nm33甲苯≤40mg/m34二甲苯≤70mg/m35非甲烷总烃≤120mg/m3二、确定净化方案家具喷漆车间废气以VOCs污染为主，处理喷漆废气技术常用的有以下几种：1.低温冷凝法冷凝法利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质，采用降低温度、提高系统的压力的方法使处于蒸汽状态的污染物冷凝并与废气分离[1]。该法特别适用于处理废气体积分数在以上的有机废气。一般典型的带制冷的冷凝系统工艺流程如图1。冷凝器VOCs气体净化气体冷凝有机物制冷设备冷却剂图3冷凝系统流程在对喷漆车间有机废

5、气处理过程中，低温冷凝法虽是最简单的回收技术，但利用此方法离开冷凝器的VOCs仍具有较高的浓度，不能满足环境排放标准。要获得高的回收率，系统需要很高的压力和很低的温度设备，费用显著地增加。1.燃烧法燃烧法是氧化有机物最为剧烈的方法，一般喷漆行业所排出的有机废气广泛采用燃烧法治理。在燃烧过程中有机物质剧烈氧化，放出大量的热能，可以回收利用。燃烧法一般包括直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法主要用于高浓度VOCs废气的净化。燃烧温度控制在1100℃以上，去除效率达95%以上。对于低浓度有机废气采用燃烧法来处理还需加入辅助燃料，其处理效率可达到99%。催化燃烧法是在催化剂作用下，使有机废

6、气在200～400℃温度下氧化成二氧化碳和水，同时发出燃烧热，常用的催化剂有铂、钯贵金属和非贵金属氧化物[2]，预热能源可用煤气、煤油等。处理有机废气的浓度越高越有利。图4为典型的催化燃烧系统图。预热催化剂床助燃空气辅助燃料催化焚烧炉预处理排放源稀释空气烟道热交换器图4典型燃烧系统示意（其中稀释空气视情况加入）此法适于高浓度、小风量的喷漆废气的净化。缺点是表面异物附着易使催化剂中毒失效，且催化剂和设备价格较贵。2.溶剂吸收法吸收法是用来去除、净化混合气体的最重要的方法之一。用溶剂、溶液或清水吸收有害气体，使其与废气分离的方法即称为溶剂吸收法，吸收剂不同可吸收不同的有害气体。废气由

7、吸收塔底进入塔，作为吸收剂的水从吸收塔上部进入并被分散。在气体由下而上和液体从上至下的接触过程中，废气中有害溶剂气体被水吸收，使废气得到净化。净化后气体由吸收塔上部排出，而含有废气的水由塔底排出并流入水槽。需对产生的废水作二次处理[3]。采用油来吸收喷漆室中的溶剂，让废气通过5个喷油的吸附室，使废气与油充分接触，将有机溶剂吸收。含溶剂的油经过分馏处理后可再利用,经处理的的废气排入大气中。1.活性炭吸附法吸附法[4]是目前广泛使用于喷漆车间有机废气的处理，其原理是利用吸附剂的多孔结