1 項目概況

廣東佛山某壓力容器有限公司因擴(kuò)建新增1 臺熱潔爐，用于脫除噴漆、噴粉次品及掛具表面的涂料。熱潔爐由兩個相對獨立的加熱系統(tǒng)以及溫度，煙霧控制系統(tǒng)組成。加熱系統(tǒng)將爐腔加熱到450℃范圍內(nèi)。爐溫是階梯式上升，上升速度由電腦計算和控制，使次品或掛具表面有機(jī)物逐步分解成碳?xì)浠衔锟扇細(xì)怏w，進(jìn)入二次廢氣燃燒系統(tǒng)。當(dāng)分解物（廢氣）進(jìn)入二次燃燒系統(tǒng)經(jīng)750～1150℃高溫分解后通過熱潔爐排氣口排放。由于次品工件或掛具上的有機(jī)物在高溫分解中會產(chǎn)生尾氣，主要污染物為粉塵顆粒物、非甲烷總烴以及臭氣，同時伴有少量的油煙產(chǎn)生，對周邊企業(yè)生產(chǎn)及廠區(qū)內(nèi)外環(huán)境造成不良的影響。

2 煙氣排放量、原始濃度

2.1 煙氣排放量

本項目廢氣經(jīng)熱潔爐排煙管上部的2 個接受罩收集，罩口尺寸為φ550mm，結(jié)合《簡明通風(fēng)設(shè)計手冊》局部排風(fēng)罩的設(shè)計要求，廢氣治理設(shè)施的設(shè)計風(fēng)量取5000Nm3/h。

2.2 原始濃度

項目環(huán)評編制階段，由第三方廣東順德環(huán)境科學(xué)研究院有限公司實驗室對廢氣污染物排放情況進(jìn)行了監(jiān)測，報告編號為W081703，煙氣排放量和原始濃度見表1。

表1 項目熱潔爐廢氣原始濃度檢測結(jié)果

3 廢氣治理工藝

3.1 廢氣治理工藝

本項目設(shè)計將熱潔爐脫附廢氣（廢氣量5000Nm3/h）由業(yè)主原有8 條40m 長DN150mm 的SUS310S 耐高溫管道并聯(lián)輸送至樓頂，并經(jīng)過換熱器+旋流板洗滌塔+高效除霧器+活性炭吸附裝置處理，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)引至排氣筒達(dá)標(biāo)排放。具體工藝流程見圖1。

圖1 廢氣治理工藝流程

3.2 廢氣處理工藝流程說明

3.2.1 預(yù)處理系統(tǒng)

高溫廢氣（約250℃）在引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓抽風(fēng)下進(jìn)入管式換熱器中，管式換熱器內(nèi)均勻分布許多傳熱性能良好的傳熱管，高溫廢氣的熱量通過傳熱管傳到傳熱管外壁流動著的溫度較低的水，水溫隨著流動途徑而升高，最后流出換熱器，從而達(dá)到廢氣降溫的目的。從換熱器流出的熱水進(jìn)入到冷卻塔中，通過冷卻塔進(jìn)行散熱，回復(fù)到最初的水溫，然后再次回用到設(shè)備中。

經(jīng)過管式換熱器降溫后的廢氣切向進(jìn)入到旋流板塔中，廢氣由塔下部向上流動，氣流通過旋流板葉片的導(dǎo)向作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運(yùn)動，同時葉片上逐板下流的吸收液被噴射成細(xì)小的霧滴，使氣液之間形成很大的表面積，從而大大提高了吸收效率。上層吸收液經(jīng)旋流離心作用進(jìn)入邊緣的集液槽流向下一層旋流板塔踏板，再次被氣流霧化而進(jìn)行下一層吸收作用。由于高溫氣體與常溫吸收液充分直接接觸，使氣體熱量轉(zhuǎn)移到液體中，同時廢氣中的可溶性有機(jī)物和顆粒被水霧粘附，達(dá)到較好的降溫和除塵的目的。廢氣從旋流板洗滌凈化塔出來后，氣流方向由下往上猛然轉(zhuǎn)為由上往下進(jìn)入高效除霧器內(nèi)，氣流的方向忽然改變，在慣性力及內(nèi)設(shè)除霧板的作用下，氣流中的水霧被分離出來，達(dá)到除霧的目的，保護(hù)后續(xù)的治理設(shè)施能長期高效穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 預(yù)處理系統(tǒng)

經(jīng)高效除霧器除霧后的氣體進(jìn)入蜂窩活性炭吸附裝置中，活性炭吸附有機(jī)污染物的主要原理為活性炭(吸附劑)由于具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)特征，比表面積很大，當(dāng)它與有機(jī)污染物(吸附質(zhì))接觸時，產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用力——范德華力，有機(jī)污染物被吸附于活性炭的孔道的表面上，氣體得到凈化。當(dāng)其吸附了一定量的污染物質(zhì)后會達(dá)到飽和，從而降低了吸附性能，甚至完全失效。失效的廢舊活性炭須由廠方負(fù)責(zé)交有資質(zhì)的單位外運(yùn)處置。經(jīng)活性炭吸附處理后的有機(jī)廢氣可達(dá)標(biāo)排放。

4 主要設(shè)備材料及參數(shù)

收集罩：規(guī)格D550×H250mm，材質(zhì)SUS310s，數(shù)量2 個。

收集管道：規(guī)格D150mm，材質(zhì)SUS310s。

管式換熱器：規(guī)格1450×1360×870mm，煙氣溫降250℃→70℃，冷卻水流量57m3/h，水溫升：32℃→37℃，設(shè)備阻力300Pa，材質(zhì)Q235A，數(shù)量1 臺。

冷卻塔1#：型號LKT-125L，流量97.5m3/h(27℃)，85m3/h(28℃)，規(guī)格Φ2900×2555mm，功率2.2kW，數(shù)量1 臺；循環(huán)水泵：型號GD100-32-15kW，流量60～120m3/h，揚(yáng)程34～26m，功率15kW，數(shù)量1 臺。

旋流板塔：尺寸Φ1000×H4500mm，空塔速度1.77m/s，設(shè)備阻力600Pa，噴淋水量7.5m3/h，液氣比1.5L/m3，循環(huán)水箱容積：2m3，殼體材質(zhì)Q235A；內(nèi)設(shè)2 層旋流板和1 層除霧板，噴淋系統(tǒng)，循環(huán)水箱。

噴淋水泵：型號GD40-15-1.1kW，流量7.2～15.6m3/h，揚(yáng)程17.5～12m，功率：1.1kW，數(shù)量1 臺。

冷卻塔2#：型號LKT-15L，流量11.7m3/h(27℃)，10.3m3/h(28℃)，規(guī)格Φ1195×H1415mm，功率0.37kW。

數(shù)量1 臺；循環(huán)水泵：型號GD40-15-1.1kW，流量7.2～15.6m3/h，揚(yáng)程17.5～12m，功率1.1kW，數(shù)量1 臺。

高效除霧器：規(guī)格D1.0×2.1m，壓損200～300Pa，材質(zhì)Q235A，數(shù)量1 臺。

活性炭吸附裝置：規(guī)格1800×1300×1200mm，吸附面積1.2m2，炭層厚度約300mm，過濾速度1.16m/s。

設(shè)備阻力600Pa，材質(zhì)Q235A，數(shù)量1 臺。

離心風(fēng)機(jī)：型號4-72NO4.5A-7.5kW，風(fēng)量5712Nm3/h，風(fēng)壓2554Pa，轉(zhuǎn)速2900rpm，功率7.5kW，數(shù)量1 臺。

煙囪：規(guī)格D500mm，材質(zhì)Q235A，數(shù)量1 座；取樣平臺：規(guī)格1.0×1.0×2.0m，數(shù)量1 座。

配電系統(tǒng)：采用負(fù)壓變頻控制，設(shè)遠(yuǎn)程控制開關(guān)，數(shù)量1 套。

5 運(yùn)行結(jié)果

5.1 污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)

項目驗收階段，由第三方廣東順德順冠檢測有限公司對非甲烷總烴進(jìn)行了監(jiān)測，報告編號為S20D110001，處理前后廢氣中非甲烷總烴與臭氣的濃度見表2。

表2 項目熱潔爐廢氣處理前后檢測結(jié)果

5.2 處理效果及投資運(yùn)行費用

采用“管式換熱+旋流洗滌+高效除霧+活性炭吸附”處理該項目廢氣，非甲烷總烴凈化效率達(dá)到86%，其排放濃度滿足《大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）表2（第二時段）二級標(biāo)準(zhǔn)；臭氣濃度凈化效率達(dá)到68.4%，其排放濃度滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）中表1 二級新擴(kuò)改建標(biāo)準(zhǔn)。

項目投資主要為換熱器、旋流洗滌塔、高效除霧器、活性炭吸附裝置、冷卻塔及水泵、輸送管道和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備投資和安裝，總額約24 萬元。系統(tǒng)運(yùn)行主要是離心風(fēng)機(jī)和冷卻塔、水泵消耗的電力產(chǎn)生的費用，處理廢氣量為5000Nm3/h，電耗27.27kWh，電價按0.7 元/kWh，即處理1m3廢氣的費用僅為3.8×10-3元。