廣州某包裝印刷廠廢氣的吸附設(shè)計(存儲版)
【正文】 ? ＝ 。 蒸汽從 120℃降低至 30℃，冷卻水從 20℃升高至 25℃。 . 列管式冷凝器 2 根據(jù)廢氣性質(zhì)和氣量，本項目選用 固定板式換熱器對甲苯和水蒸氣進行冷凝以回收脫附所得甲苯。 40℃時總廢氣體積約為 2734014000 m???? ，冷凝處理后廢氣中殘留甲苯濃度為 36 / mmg?? . 換熱器面積 80℃時甲苯質(zhì)量流量為 ，則每小時排出的甲苯體積 V為 )27380( mMPm R TV ?? ????? 又廢氣總體積流量為 14000 m3/h，廢氣平均分子量約為 28。 F0—— 集氣罩罩口面積， m2。 . 活性炭吸附裝置 活性炭吸附 裝置 是凈化裝置重要組成部分， 設(shè)置目的是 利用吸附法 截留廢氣中的有機物 進一步凈化廢氣 ， 并利用低壓蒸汽吹脫及冷凝等手段回收部分甲苯?；厥盏娜軇┙?jīng)水分離器分離后回用。 炭吸附技術(shù)主要用于廢氣中組分比較簡單、有機物回收利用價值較高的情況，其 廢氣處理設(shè)備的尺寸和費用正比于氣體中 VOC 的數(shù)量，卻相對獨立于廢氣流量；因此，炭吸附床更傾向于稀的大氣量物流，一般用于 VOC 濃度小于 5000PPM 的情況。 相比較之下在回收方面，選擇活性炭吸附法是最適用的方法。這種方法比較適合于中等風(fēng)量以下、間歇性排放的低濃度廢氣的處理。） 甲苯 40 15 20 30 40 禁排 18 30 27 46 周界外濃度最高點 表 2 甲苯綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 同時 地方和廠家也有標(biāo)準(zhǔn)，詳見表 3。 季風(fēng)氣候突出。該廠每天車間溶劑消耗量為 14 噸 ，而按照物料衡算揮發(fā)量也就是沒有進行回收造成浪費的資源足有 10 噸。 經(jīng)過測量，該廠產(chǎn)出的 VOC 氣體主要為甲苯、乙酸乙酯、丁酮、丙酮，但因為丁酮及丙酮用量少難以檢測，主要測量了其甲苯及乙酸乙酯的濃度。由于背山面海，海洋性氣候特征特別顯著，具有溫暖多雨、光熱充足、溫差較小、夏季長、霜期短等氣候特征。） 最高允許排放速率（ kg/h） 無組織排放監(jiān)控濃度限值 排氣筒（ m） 一級 二級 三級 監(jiān)控點 濃度（ mg/m179。 吸附法主要是采用吸附材料（如活性炭等）來吸附凈化廢氣中的污染物。燃燒法也投資大，能耗高，操作復(fù)雜，同樣不適宜處理大風(fēng)量、低濃度的廢氣。因涂料中所用的甲苯與水互不相溶，故可以直接回收。飽和后的活性炭采用低壓蒸汽再生，再生出的氣相返回到冷凝器進行溶劑回收。 冷凝器 2 的 作用是將 脫附所得甲苯和水蒸氣冷凝為液體，回收脫附所得甲苯。 最小吸入風(fēng)量 Fˊ ＝ F0F= ＝ （ m2） 取吸氣罩入口速度 v′ ＝ （ m/s） 集氣罩排風(fēng)量 Q＝ Q0+ v′F′ ＝ + ＝ （ m3/s） 式中 Q—— 最小吸入風(fēng)量， m3/s； /v —— 最小吸入速度， ～ ； /F —— 集氣罩罩口面積與污染源斷面積 之差， m2。由 Antoine 方程 CT BAp ???ln （ p為溫度 T時的飽和蒸汽壓， mmHg） 80℃時 p＝ ； 40℃時 p＝ 因此， 80℃降溫至 40℃的回收率為 ?＝ ％ 所以，至 40℃時甲苯冷凝量為 %=， 剩余流量為 － ＝ 。 綜上，列管 式冷凝器 _1 的主要參數(shù)是： 選用 6m 長的Φ 25 鋼管（材質(zhì) 20 號鋼）共 92根； 殼體直徑 800mm； 換熱面積 135m2； 冷卻水用量為 26t/h； 甲苯回收率為 ％； 廢氣由 80℃降至 40℃，冷卻水由 20℃升至 25℃。 . 計算換熱器的面積 A 120℃時甲苯質(zhì)量流量為 ，水蒸氣質(zhì)量流量為 150 kg/h。 廢氣氣量為 14000m3/h，溫度 40℃，廢氣中含有 300mg/m3的甲苯，要求出口甲苯濃度為 40 mg/m3，即凈化率達到 ％。 . 引風(fēng)機和排風(fēng)機 活性炭吸附器組進口總管處配 B4－ 72 型防爆離心通風(fēng)機 一臺，風(fēng)量 最大可達 Q=20210m3/h， 風(fēng) 壓 671Pa，電機功率 35kw。根據(jù)工程經(jīng)驗，蒸汽與吸附的溶劑量之比約為 4－ 10，需用蒸汽 總共 150kg/h。 . 液泵 選用一臺 50SGB108 型防爆管道泵將甲苯從溶劑水分離器中分離出來，其主要參數(shù)為口徑為 50mm，額定流量 10 m3/h，揚程 8m，轉(zhuǎn)速 2900 ，功率為 。在此條件下，活性炭吸附甲苯的靜態(tài)飽和吸附容量 a＝ . 固定床吸附器主要參數(shù)計算 選定吸附器中的氣速為 ，此時吸附帶長度為 ，吸附帶中活 性炭的動態(tài)吸附容量按靜態(tài)飽和吸附容量的 35％計，則 吸附帶中活性炭所吸附的甲苯為 kg/kg。殼體的公稱直徑 DN＝ 400mm，公稱壓力為 16kgf/cm2。具體計算如下： . 確定所需蒸汽量 脫附時甲苯回收率＝ 4040300? ＝ ％ 需吹脫甲苯量為 ％＝ kg/h。 熱負荷 Q1＝甲苯降溫傳熱量＋空氣降溫傳熱量 ＝ ( 80 40) + ( 80 40) ＝ 105 kJ/h 冷卻水用量 W＝ tcQ?? ＝)2025( 5?? ?＝ 26t/h 先按單殼程考慮：對數(shù)平均溫差)]/()ln[( |||| 1221 1221 tTtT tTtTT tm ?? ?????＝ 1221 tt TTR ??? ＝ 8540? 1112 tT ttP ??? ＝ 201 根據(jù) R、 P的值查溫度校正系數(shù)圖可得，溫差修正系數(shù) tF ＝ ，可見用單殼程合適，因此有效溫差 tmt TFT ???? ＝ 假定換熱器總傳熱系數(shù)為 )/(130 2 KmWK ?? ，則所需傳熱面積為 : 2135 mKTQA ???? . 主要工藝的計算 選用Φ 25 鋼管，材質(zhì) 20 號鋼。另外，為了達到一定的回收效率，且兼顧冷卻水成本，確定冷卻水進口溫度為常溫 20℃，出口溫度為 25℃。 . 集氣罩入口風(fēng)量的確定 △T ＝ T1－ T2 =8030=50（ K） 式中 △T — — 溫差， K； T1—— 料槽溫度， K； T2—— 環(huán)境溫度， K. 已 知： d=700mm， H180。 排風(fēng)系統(tǒng)主要包括排風(fēng)機，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和煙囪。 . 工藝流程 烘干廢氣 風(fēng)機 引風(fēng)機 集氣罩 列管式冷凝器 1 溶劑水分離器 苯系貯槽 2 冷卻水 貯槽 水槽 過濾 阻火器 活性炭吸附器 尾氣排放 低壓蒸汽 鍋爐房 列管式冷凝器 2 冷凝
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