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酸雾喷淋塔处理废气方案

时间:2020-06-09 10:11

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  某某生物制药有限公司生产废气处理 技术方案 酸雾喷淋塔处理废气 设计单位:环保工程有限公司 单位地址:省市工业园区 电 话: 传真:网 址:http//电子信箱:日 期:二 O 一一年四月 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 目 录 1、项目概况???????????????????????2 2、设计思路???????????????????????3 3、设计依据???????????????????????4 4、设计参数???????????????????????5 5、废气净化系统具体配置?????????????????6 6、净化原理简介?????????????????????7 7、其它?????????????????????????10 8、废气净化系统清单???????????????????12 9、净化系统配置说明???????????????????13 10、施工说明 ??????????????????????13 1、项目概况 FL 产品生产过程中因使用挥发性有机溶剂(如异丙醇、丙酮) ,在离心 编制:某某环保工程有限公司 1 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 甩料、真空浓缩和回流反应过程中会有一定量的溶媒挥发到大气中。又因 在回流反应(或回流脱色)和真空浓缩过程中均采用了冷凝和冷却措施, 故单位时间内被挥发至罐外的溶媒气体数量很有限,且对人体危害较小, 已作有组织排放和吸收处理。又对离心甩料过程中所挥发出的溶媒气体作 有组织排放,并考虑在排风管出口端通过适宜的吸收剂吸收。 EQ 产品为含邻二巯基的有机酸类物质,味臭。为引入双巯基,生产过 程中要使用带恶臭气味的液体原料——硫代乙酸。因而在加热反应过程中, 在冷凝器的出口处有明显的臭气逸出,尤其在离心甩料过程中臭气浓度较 高,因而气味更为浓。因此,我们采用封闭式离心机甩料使臭气经离心机 侧口全部引入排风管,并在管口末端处用强效吸收剂吸收除臭。另外, 经 离心分离后的母液中尚含有部分未作用完的硫代乙酸(COD 值很高) ,味臭, 而且含有硫酸(20%以上) ,为此,公司将此部分废液先在车间内作脱臭除 盐预处理后再进入室外污水池。对母液除臭和除盐过程中所逸出的臭气也 一并作有组织排放,并用吸收剂吸收。此外,在上述化学和物理处理过程 中,反应液和母液中还含有很少量的吡啶(约占母液总量的 0.2%) ,极低浓 度的吡啶尾气也一并作有组织排放和吸收处理。 FL 和 EQ 产品生产过程中被排放的挥发性物质和相关参数 (见附表) 挥发性溶剂 排放节点 通过排放节点处 2 通过排放节点处 排放时间 年排放次 编制:某某环保工程有限公司 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 或试剂名称 FL 产品 异丙醇 异丙醇 异丙醇 异丙醇 丙酮 丙酮 丙酮 丙酮 EQ 产品 硫代乙酸 硫代乙酸 硫代乙酸 乙醇+粗品 反应过程 粗品离心 甩滤、洗涤 粗品母液 除臭液 回流、甩料 中间体一析物 离心甩滤 中间体二析物 离心甩滤 粗品一析物 离心甩滤 粗品二析物 离心甩滤 一次精制一析物 离心甩滤 一次精制二析物 离心甩滤 二次精制一析物 离心甩滤 二次精制二析物 离心甩滤 液体物质总量 物料温度(℃) (min.or hr.) 数(次∕年) 约 380kg 约 125kg 约 380kg 约 150kg 约 440kg 约 145kg 约 410kg 约 135kg ﹤10℃ ﹤10℃ ﹤10℃ ﹤10℃ ﹤10℃ ﹤10℃ ﹤10℃ ﹤10℃ 约 50 min 约 30min 约 50 min 约 30 min 约 70 min 约 50min 约 70 min 约 50 min 11~33 11~33 11~33 11~33 11~33 11~33 11~33 11~33 50kg 约 15kg 约 14 kg 500+25 kg 50~90℃ ﹤10℃ ﹤60℃ 80℃,﹤10℃ 约 4 hr 约 1.5 hr 约 2 hr 约 2hr 约 25 约 25 约 25 约 25 2、设计思路 2.1 将 EQ 和 FL 废气单独收集再用风机抽到 PP 填料洗涤塔和碳纤维吸附器 处理后排放。 2.2 采用 2 台串联运行处理,增加效果。 2.3 填料洗涤塔的液箱补水采用手动补水,当液箱中的洗涤液体排净后, 开启自来水进行补水,当液位上升到设定高度时,关闭阀门。 2.4 处理工艺 编制:某某环保工程有限公司 3 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 混合废气 风机 碱液洗涤塔 碳纤维吸附 排放 2.5 二次污染说明: 碱液洗涤塔内的废液排入污水站处理,碳纤维吸附饱和后移到密闭 再生箱做再生处理,产生的废液排入污水管,杜绝二次污染。 3、设计依据 3.1 用户方提供的相关设备参数。 3.2 设计风量按厂方提供的风机参数按 10%的余量考虑。 3.3 设计气液比为 500:1。 3.4 工艺具有合理化,先进性,处理效率高,占地面积小。 3.5 设备具有能耗低,噪声小。生产过程中不会产生二次污染。 3.6 设备操作简单,管理人员少,劳动强度低,维护方便。 3.7 废气治理设备的设计和选择的依据是该废气的性质、处理量及处理要 求。努力减少或防止废气污染物的排放,确保达标排放,回收有用物质, 建立无害型清洁生产工艺是治理的目的,为此再设计和选择治理工艺流程。 设备的设计和选型的原则兼顾设备的技术指标及经济指标。力求做到技术 上先进及成熟,经济上合理。 3.8 设备运行条件 根据废气的性质(温度、湿度、压力、气体类别)设计安全可靠的处理 设备。 编制:某某环保工程有限公司 4 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 3.9 经济性 主要要求考虑设备在制造、 安装、 运行和维护以及治理后的后处理问题。 3.10 占地面积及空间的大小 根据生产场地状况,合理布置。 3.11 设备的操作要求及使用寿命 设备结构简单,操作方便,能保证设备长期稳定运行。 4、设计参数 4.1 经计算废气净化塔按原设计风量为 10000m3/h。 4.2 引风机采用 4-68 NO.5C 铁风机,功率 15kw,采用钢制防腐。 5、废气净化系统具体配置 5.1 废气净化塔: 外形尺寸 :Ф 1600×6500(M/M) 处理风量: Q=8500M3/H 材 数 质: PP 量: 1 台 空塔风速: 1.2M/S 接触时间: 8S 净化塔总阻力:450Pa 5.2 循环水泵(宜兴宙斯泵业) (防爆电机) 型 号: 50FSB-20-30 5 编制:某某环保工程有限公司 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 流 扬 功 数 量: Q=20M3/H 程: H=30 米 率: P=4KW 量: 2 台(1 用 1 备) 5.3 离心风机 型 风 风 转 功 数 号: 4-68 NO.5C 左 180° 量: 13174m3/h 压: 3022Pa 速: 2900rpm 率: 15kw 量: 1 台 5.4 碳纤维吸附器 设备型号: ZH2Z-5 处理风量: 8500M3/h 设备外形: 2500×2000×2000mm 设备材质: PP,内框 SS304 进风口尺寸: Φ 600 出风口尺寸: Φ 600 活性炭纤维型号: S-1500 装 填 量: 0.8 m3 一次吸苯量: 210kg 阻 力: 2000Pa 5.5 管道(PP) 规 格:Φ 600 6 编制:某某环保工程有限公司 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 数 量: 8m 5.6 弯头(PP) 规 数 5.7 控制柜 规 数 格: 户外型 量: 1 台 格:Φ 600 量: 3 只 6、净化原理简介 本套废气治理装置采用 5%~10%的氢氧化钠溶液作为吸收液。 吸收液通 过水泵泵入净化塔顶部,经由布水器和填料层回落至塔底溶液箱。如此反 复循环使用,直至接近饱和吸收时再更换新的碱液。生产中挥发出的废气 (中性或酸性有机气体)通过离心风机出口正压引入净化塔进风段,气体 经均风板向上流动分别经过三层填料层,与每层喷咀喷出的中和液接触反 应,气液进行充分中和吸收,通过两道挡液装置,经过一级净化后的气体 再经过碳纤维吸附,二级净化后气体由塔顶烟囱排入大气,系统参见工艺 流程及废气治理系统图。 系统采用二级喷淋装置,喷口为 Y-I 型 F 氟塑料螺旋无堵塞空心喷头, 填料采用二层ф 50 阶梯环,一层斜波纹填料,每层高度为 500-600MM,进 风设有多孔均流板均分装置,出风前设有斜波纹及三折板收水系统。 碳纤维净化原理 编制:某某环保工程有限公司 7 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 根据朗格缪尔(Langmuir)吸附理论,吸附剂的吸附容量是与吸附剂 的比表面积成正比的,因而,比表面积是评价吸附剂吸附能力优劣的主要 指标。由于活性炭纤维的比表面积(一般为 1000~2500m2/g)远大于普通 颗粒活性碳(一般为 800 m2/g 左右)。从对气体吸附的有效比表面积得知, 活性炭纤维的有效比表面积是普通颗粒活性碳的 3 倍左右;又加上活性炭 纤维不但孔隙率大,而且孔径均一,绝大多数为特别适合气体吸附的微孔。 因此,活性炭纤维是吸附回收有机废气的理想材料。同时,由于活性炭纤 维孔道短,比颗粒活性碳相差 2-3 个数量级,吸附脱附速度极快,几乎没 有残留,因而使用寿命长。 活性炭纤维( ACF),亦称纤维状活性炭,是性能优于活性炭的高 效活性吸附材料和环保工程材料。其超过 50%的碳原子位于内外表面, 构筑成独特的吸附结构,被称为表面性固体。 它是由纤维状前驱体, 经一定的程序炭化活化而成。 较发达的比表面积和较窄的孔径分布使得 它具有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量, 由于它可方便地加工为 毡、布、纸等不同的形状,并具有耐酸碱耐腐蚀特性,目前已在环境保 护、催化、医药、军工等领域得到广泛应用。 自 1962 年美国专利首次涉及随后美国 ORNL 使用活性炭纤维过滤放 射性碘辐射以来, 不同前驱体有机纤维及其活性炭纤维的研究和应用得 到快速发展。美国、英国、俄罗斯、特别是日本,是研究和使用 ACF 的 大国,年产量近千吨。国内的 ACF 研究起始于 80 年代末期,到 90 年代 后期陆续出现工业化装置。 编制:某某环保工程有限公司 8 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 制造方法:前驱体原料的不同, ACF 的生产工艺和产品的结构也明 显不同。 ACF 的生产一般是将有机前驱体纤维在 200 ℃~ 400 ℃温度下 进行稳定化处理,随后进行 (炭化 )活化。常用的活化方法主要有:用 CO2 或水蒸汽的物理活化法以及用 ZnCI2 ,H3PO ,H2PO4,KOH 的化学活 化法,处理温度在 700 ℃~ 1 000 ℃间,不同的处理工艺 (时间,温度, 活化剂量等 )对应产品具有不同的孔隙结构和性能。用作 ACF 前驱体的 有机纤维主要有纤维素基, PAN 基,酚醛基,沥青基,聚乙烯醇基,苯 乙烯 /烯烃共聚物和木质素纤维等。商业化的主要是前 4 种。 结构特征: 活性炭纤维是一种典型的微孔炭 ( MPAC) , 被认为是“超 微粒子、表面不规则的构造以及极狭小空间的组合”,直径为 10 μ m~ 30 μ m。孔隙直接开口于纤维表面,超微粒子以各种方式结合在一起, 形成丰富的纳米空间, 形成的这些空间的大小与超微粒子处于同一个数 量级,从而造就了较大的比表面积。其含有的许多不规则结构 -杂环结 构或含有表面官能团的微结构,具有极大的表面能,也造就了微孔相对 孔壁分子共同作用形成强大的分子场, 提供了一个吸附态分子物理和化 学变化的高压体系。使得吸附质到达吸附位的扩散路径比活性炭短、驱 动力大且孔径分布集中, 这是 ACF 比活性炭比表面积大、 吸脱附速率快、 吸附效率高的主要原因。 功能化方法: 功能化主要通过孔隙结构控制和表面化学改性来满足 对特定物质的高效吸附转化。 ACF 通常适用于气相和液相低分子量分子 (MW=300 以下 )的吸附。 当 吸附剂微孔大小为吸附质分子临界尺寸的两倍左右时, 吸附质较容易吸 编制:某某环保工程有限公司 9 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 附。孔径调整的目的就是使 ACF 的细孔与吸附质分子尺寸相当,通常采 用下列方法:1)活化工艺或活化程度的改变(至纳米级);2)在原纤维 中添加金属化合物或其它物质经炭化活化, 或采用 ACF 添加金属化合物 后再活化(中孔为主),原料纤维预先具有接近大孔的孔径(大孔); 3)烃类热解在细孔壁上沉积、高温后处理(使孔径变小 ) 。 表面化学改性主要改变 ACF 的表面酸、碱性,引入或除去某些表面 官能团。经高温或经氢化处理可脱除表面含氧基团 (还原 ) ;通过气相氧 化和液相氧化的方法可获得酸性表面。 改性需综合考虑物理结构与化学 结构的影响。 活性炭纤维的型号及相关参数 型 号 比表面积 (㎡/g) 吸苯量 (w t%) 吸碘值 (mg/g) 亚甲兰值(mg/g) 孔容积 (ml/g) 平均孔径 (A) pH 值 着火点(℃) S-1000 S-1300 S-1500 S-1600 1450-1550 53-58 1400-1500 250 900-1000 1150-1250 1300-1400 30-35 850-900 150 38-43 45-50 1100-1200 1300-1400 180 220 0.8—1.2 17—20 5—7 ﹥500 编制:某某环保工程有限公司 10 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 7、其它 7.1 工期说明 设备的交货期限及顺序满足工程的安装、调度进度的要求。施工合同 签订后 25 日内完成设备产品,安装、调试时间约 7~10 天。 7.2 售后服务 7.2.1 我公司有健全的售后服务管理体系和完整的售后服务工作程序,并 设有专门的售后服务部门,对产品的现场指导及售后服务中,坚持用户至 上的原则。 7.2.2 如我公司的指导错误(含图纸、资料)或者在质量保期内因我公司 设备质量的原因,发生设备和部件损坏,或不能正常使用时,我公司将派 人员在 24 小时内到达现场无偿进行修理或更换损坏部件。 7.2.3 信息互通 我公司将对贵公司的设备进行全面的追踪服务,及时了解和掌握设备 的质量和运行情况,定期(约 3~4 个月)派售后服务人员到现场或打电话 询问设备的运行状况,了解设备的优缺点等及时把信息反馈给贵公司,并 且我公司将把此信息存档,为进一步提高公司的声誉及提高公司的产品质 量而努力。 编制:某某环保工程有限公司 11 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 8、废气净化系统清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名 称 规 格 型 号 Φ 1600×1500×10mm Φ 1600×1000×10mm Φ 1600×1500×10mm Φ 1600×1500×10mm Φ 1600×1000×10mm SD-16 Φ 50 DY-16 50FSB-20-30 F4-72 NO.6C 数量 单位 1 1 1 1 1 1 2.5 1 2 1 2 ZH2Z-5 12 碳纤维吸附器 内框不锈钢 1 台 PP 本公司 套 套 套 套 套 套 M3 套 台 台 只 材质 PP PP PP PP PP 复合 PP 复合 氟塑料 FRP 软塑 产地 本公司 本公司 本公司 本公司 本公司 本公司 本公司 本公司 宙斯泵业 本公司 本公司 PP 洗涤塔塔循环液箱 洗涤塔进风段 洗涤塔一级喷淋段 洗涤塔二级喷淋段 洗涤塔挡液段 喷淋系统 鲍尔环填料 挡液装置 防爆耐腐循环泵 离心风机 进出风软接 碳纤维 2 组(1 用 1 备) 13 14 15 16 17 18 PP 管道 坚固件、密封件 安装支架 液位计 自动控制装置 小 计 Φ 600 螺丝不锈钢 A3 防腐 8 m PP 本公司 1 户外型 1 台 台 南京 本公司 编制:某某环保工程有限公司 12 某某生物制药有限公司生产废气处理项 设计方案 9、净化系统配置说明: 9.1 废气采用 PP 管道收集,送入净化塔处理。 9.2 风管及净化塔连接采用耐腐蚀、抗老化的不锈钢材质的螺丝。 9.3 水泵采用耐腐蚀耐磨的砂浆泵(宜兴市宙斯泵业) 。 9.4 水泵的电机采用防爆电机。 10、施工说明(净化塔固定方式) : 10.1 净化塔水箱底部四周用膨胀螺丝和水泥基础预埋件固定。 10.2 净化塔可安装在车间顶部,净化塔固定用三根缆绳固定。 10.3 碳纤维吸附器采用支架与底部基础固定。 环保工程有限公司 二 0 一一年四月 编制:某某环保工程有限公司 13