【文章內(nèi)容簡介】 丙酮 300 450 150 12 120 10 表 3 印刷車間有機廢氣的接觸限值及排放濃度標準 3. 工藝 方案 比選 與確定 . 吸附工藝的選擇 目前，對含有有害有機溶劑廢氣的凈化方法，主 要有吸收法、吸附法、冷凝法和燃燒法。 吸收法主要是采用適當?shù)囊后w吸收劑來吸收凈化廢氣中的污染物。此方法簡單可靠，投資省，處理風量不受限制，適于處理低濃度并含顆粒物的廢氣。對不同的污染物，可選擇不同的液體吸收劑。但對于揮發(fā)性很強的有機溶劑廢氣，由于不能用水來作吸收劑，所以，很難選擇到合適的吸收劑。該法操作簡單，處理效果一敗涂地。 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。這種方法比較適合于中等風量以下、間歇性排放的低濃度廢氣的處理。該法操作簡單，易管理，效果好。 冷凝法是將廢氣的溫度降低 ，使污染物冷凝、凝結成液體并與廢氣分離，以此來達到凈化的目的。這種方法適用于高濃度廢氣的凈化，并可以回收資源。但該法投資大，能耗高，操作復雜，不適宜處理大風量、低濃度的廢氣。 燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法是將含有污染物的廢氣送入燃燒器燒掉；催化燃燒是在有催化劑幫助下燃燒廢氣中的有害物質。燃燒法也投資大，能耗高，操作復雜，同樣不適宜處理大風量、低濃度的廢氣。 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。 炭吸附是目前最廣泛使用的回收技術，其原理是利用吸附劑 (粒狀活性炭和活性炭纖維 ) 的多孔結構，將廢氣中的 VOC 捕獲。將含 VOC 的有機廢氣通過活性炭床，其中的 VOC 被吸附劑吸附，廢氣得到凈化，而排入大氣。當炭吸附達到飽和后，對飽和的炭床進行脫附再生；通入水蒸氣加熱炭層， VOC 被吹脫放出，并與水蒸汽形成蒸汽混合物，一起離開炭吸附床。用冷凝器冷卻蒸汽混合物，使蒸汽冷凝為液體。若VOC 為水溶性的，則用精餾將液體混合物提純 。若為水不溶性，則用沉析器直接回收 VOC。因涂料中所用的甲苯與水互不相溶，故可以直接回收。 炭吸附技術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。適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高，濕度不大，排氣量較大的場合，尤其對含鹵化物的凈化回收更為有效。 本次設計只需考慮甲苯的吸附且濃度較低因此活性炭吸附法是本次設計的最佳吸附方案。 . 工藝流程 烘干廢氣 風機 引風機 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 冷凝水回收槽 苯系貯槽 1 圖 1 系統(tǒng)工藝流程圖 由于烘箱出口廢氣中 苯系污染物 濃度較高，因此統(tǒng)一收集后先通過一組過濾阻火器，去除尾氣中的固體雜質，然后進入列管 式冷凝器，將氣態(tài) 苯系污染物 冷凝為液體。經(jīng)冷凝，溫度冷卻至 24℃ 以下 。 經(jīng)冷凝的廢氣由引風機導入活性炭吸附器，進行活性炭吸附處理。吸附器共設 兩 組，交替使用。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?；厥盏娜軇┙?jīng)水分離器分離后回用。 本工藝系統(tǒng)可分為三個部分： 廢氣收集系統(tǒng)主要包括局部排風罩，風量調節(jié)閥，管道。 廢氣凈化處理系統(tǒng)主要包括 除塵 器，冷凝器，活性炭吸附 裝置 。 排風系統(tǒng)主要包括排風機，風量調節(jié)閥和煙囪。 . 主要設備 . 過濾阻火器（除塵器） 主要作用：主要是為了除去有機廢 氣中的漆霧粒子，避免漆霧粒子粘在吸附床內(nèi)的活性碳纖維材料上，影響有害氣體吸附效果。其次是為了防止生產(chǎn)設備出現(xiàn)著火事故時影響凈化設備。 . 冷凝器 冷凝器 1 的 作用是將有機廢氣中的氣態(tài)甲苯冷凝為液體，從而降低廢氣中甲苯含量，提高活性炭吸附處理效率，同時回收部分甲苯。 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。 . 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。 4. 工藝設計與計算 . 集 氣罩的設計 集氣罩的罩口尺寸不應小于罩子所在污染位 置的污染物擴散的斷面積。如圖 2所示，如果設 集氣罩連接風管的特征尺寸為 d0（圓形為直徑， 方形為短邊），污染源的特征尺寸為 d（圓形為直 徑，方形為短邊），集氣罩距污染源的垂直距離 H， 集氣罩口的特征尺寸為 D0（圓形為直徑，方形為短邊），集氣罩喇叭口長度 h2，則應滿足 d0/d＞ 、 ＜ D0/d＜ 和 H/d＜ (若影響操作，可適當增大 )和h2/d0≤3 。 . 集氣罩入口風量的確定 △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。=1000mm，取 H=500mm， a=80℃ 則 D0=d+=700+500=1100 （ mm） 罩下口面積為 F0= 2=（ m2） 罩下口邊高為 )( 01 mFh ???? 罩上口直徑擬定為 d0=200（ mm） 則罩凈高為 )( 2 mh ??? 校核 d0/d（ =）＞ ＜ D0/d（ =）＜ H/d（ =）和 h2/d0（ =）＜ 3，基本符合要求。 F＝ 2＝ （ m2） 圖 2 集氣罩設計示意圖 廢氣sKJFTq/3600/3600/?????? 式中 q—— 熱量流率， kJ/s； F—— 污染源斷面積， m2。 熱煙氣流量 Q0為 Q0＝ （ qHF2） 1/3= （ 2） 1/3=（ m3/s） 式中 H—— 集氣罩距污染源的垂直距離， m。 最小吸入風量 Fˊ ＝ F0F= ＝ （ m2） 取吸氣罩入口速度 v′ ＝ （ m/s） 集氣罩排風量 Q＝ Q0+ v′F′ ＝ + ＝ （ m3/s） 式中 Q—— 最小吸入風量， 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。 F0—— 集氣罩罩口面積， m2。 . 列管式冷凝器 1 根據(jù)廢氣性質和氣量，本項目選用 固定板式換熱器對廢氣進行冷凝以回收部分甲苯。為了便于排出冷凝液，且考慮到經(jīng)除塵后廢氣相對