吸附浓缩燃烧法处理大风量低浓度VOCs废气的工艺设计

摘要

雾霾事件频发使工业企业特别是重污染工业的VOCs整治受到了普遍关注，本文探讨了我国国家及各地政府为控制VOCs污染而出台的政策，重点以大风量低浓度有机废气为例，分析了其工业源及常用处理技术，并结合热量平衡、物料平衡计算及相关经验参数做了相关工艺设计。
　　针对某企业橡胶制品硫化工段产生的大风量低浓度有机废气（风量540000 m3/h，VOCs浓度25 mg/m3），在充分满足业主的经济技术要求及国家及行业相关规定的基础上，根据含有硫化物的废气特征，设计了一套吸附浓缩—热力燃烧装置，吸附剂采用蜂窝活性炭，减小阻力。设计工艺在除臭的同时使废气中的有机物完全矿化为CO2和H2O，根治有机废气污染;工艺布置紧凑合理，急冷脱硫合二为一;整套废气治理工艺总装机功率854 kW，使用钢平台面积415m2，平均负荷660 kg/m2，运行成本9.34元/m3。
　　针对某企业汽车喷涂工艺产生的大风量低浓度有机废气（风量580000m3/h，VOCs浓度50 mg/m3），设计了一套吸附浓缩—催化燃烧装置。设计工艺在除臭的同时使废气中的有机物在较低温度下完全矿化为CO2和H2O;并通过优化设计，实现自持燃烧，节省能源。该汽车有机废气治理整套工艺共总装机功率673 kW，使用钢平台面积667m2，平均负荷550 kg/m2，运行成本8.67元/m3。其中该工艺中燃烧系统的主要运行费用在于催化剂的更换，能源消耗较少，应根据废气特征有针对性地选择催化剂。
　　两套设计工艺都包含了先进的自控设施，工况设计和控制合理，装置运行管理简便，时间安排合理;通过换热实现余热回用，节能环保，满足相关政策及经济技术发展需求。对大风量低浓度有机废气的治理来说，吸附浓缩燃烧工艺具有普遍的适用性，可在全国范围典型行业内推广使用，形成完善的技术指南。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 我国大气污染及政策背景

1．1．1 我国大气污染现状

1．1．2 政策背景

1．2 大风量低浓度有机废气工业源及处理技术

1．2．1 大风量低浓度有机废气工业源

1．2．2 大风量低浓度有机废气常用处理技术

1．3 论文主要内容

2 某橡胶制品有机废气治理的浓缩—热力焚烧工程设计

2．1 项目概述

2．1．1 工艺概述与污染源

2．1．2 源强

2．2 设计依据及原则

2．2．1 设计依据

2．2．2 设计原则

2．3 废气处理工艺方案

2．3．1 处理工艺选择

2．3．2 处理工艺说明

2．3．3 工艺原理及装置材料选型说喷

2．4 处理单元设计

2．4．1 集气罩

2．4．2 过滤榔装置

2．4．3 活性炭装置

2．4．4 焚烧炉

2．4．5 热量平衡简算

2．4．6 冷却脱硫塔

2．5 钢平台简述

2．6 电气及自控简述

2．6．1 供电负荷

2．6．2 自控系统简述

2．6．3 过程控制

2．7 经济技术指标分析

2．7．1 投资成本

2．7．2 运行成本

2．8 本章小结

3 某汽车企业喷涂有机废气治理的浓缩—催化燃烧工程设计

3．1 项目概述

3．1．1 工艺概述与污染源

3．1．2 源强

3．2 设计依据和原则

3．2．1 设计依据

3．2．2 设计原则

3．3 废气处理工艺方案

3．4 处理单元设计

3．4．1 过滤棉装置

3．4．2 活性炭装置

3．4．3 催化燃烧装置

3．4．4 热量平衡简算

3．5 钢平台简述

3．6 电气及自控简述

3．6．1 供电负荷

3．6．2 自控系统简述

3．7 运行成本分析

3．8 本章小结

4 结论、创新点与建议

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间成果