工藝蠟燭中含香料無組織廢氣的收集處理系統(tǒng)設(shè)計[畢業(yè)設(shè)計]

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　工藝蠟燭中含香料無組織廢氣的收集處理系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 環(huán)境工程

2、 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　誠 信 聲 明</b></p>

3、;<p>　　我聲明，所呈交的論文(設(shè)計)是本人在老師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文(設(shè)計)中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。我承諾，論文(設(shè)計)中的所有內(nèi)容均真實、可信。</p><p>　　論文(設(shè)計)作者簽名： 簽名日期： 年 月 日</p&

4、gt;<p><b>　　授 權(quán) 聲 明</b></p><p>　　學校有權(quán)保留送交論文（設(shè)計）的原件，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱，學校可以公布論文（設(shè)計）的全部或部分內(nèi)容，可以影印、縮印或其他復制手段保存論文（設(shè)計），學校必須嚴格按照授權(quán)對論文(設(shè)計)進行處理，不得超越授權(quán)對論文（設(shè)計）進行任意處置。</p><p>　　論文(設(shè)計)作者簽名：

5、 簽名日期： 年 月 日</p><p>　　工藝蠟燭中含香料無組織廢氣的收集處理系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　針對工業(yè)企業(yè)的無組織廢氣具有污染源分散，排放高度低，排放量不大，污染性強的特點，在資料分析的基礎(chǔ)上，針對工藝蠟燭生產(chǎn)中含香料的無組織廢氣主要是揮發(fā)性有機物質(zhì)，采用噴淋-

6、吸附-解吸-冷凝處理工藝，使車間空氣質(zhì)量達到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB18883-2002)要求，經(jīng)處理后，廢氣排放達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)規(guī)定的最高允許排放濃度。該處理工藝運行成本低，管理方便，可稱為無組織廢氣處理推薦的工藝。</p><p>　　關(guān)鍵詞：無組織廢氣、吸收法、吸附法、催化氧化、燃燒法、生物法。</p><p>　　Process cand

7、le contains spices of non-organization waste gas discharged from collection and handling system design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According to industrial enterprises with non-

8、organization waste gas discharged from pollution,low emission height scattered,emissions is not big,polluting strong characteristic . Based on the analysis of the data,In process of production contains spices candle is m

9、ainly non-organization waste gas discharged from volatile organic material,Using adsorption - desorption - Condensate treatment process, the workshop air quality, "indoor air quality standard" (GB18883-2002) re

10、quirements,After treatmen</p><p>　　97-1996) the maximum allowable emission levels.Ask to handle the gas after meet the national emission standard. Process operation， low cost and easy management . Can be cal

11、led Non-organization treatment recommended process. </p><p>　　Keywords: Non-organization waste gas; Absorption; Adsorption; Catalytic oxidation; Combustion method; Biological method </p><p><

12、b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論I</b></p><p>　　1.1 我國大氣污染現(xiàn)狀I(lǐng)</p><p>　　1.2 無組織廢氣的概況1</p><p>　　1.3 無組織廢氣排放的特性2</p><p>　　1.4 化工企業(yè)無組織廢氣的來源

13、2</p><p>　　1.4.1 揮發(fā)性原料貯存的產(chǎn)品貯罐區(qū)2</p><p>　　1.4.2生產(chǎn)車間內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移3</p><p>　　1.4.3易逸散廢氣的生產(chǎn)工序3</p><p>　　1.4.4機械設(shè)備、管道裝置的泄漏3</p><p>　　1.4.5 污水處理設(shè)施和廢渣堆放場3</p>

14、<p>　　1.4.6 生產(chǎn)管理不善，造成人為污染3</p><p>　　1.5課題設(shè)計意義4</p><p>　　2 無組織廢氣處理技術(shù)5</p><p><b>　　2.1吸收法5</b></p><p><b>　　2.2吸附法5</b></p><

15、p><b>　　2.3燃燒法6</b></p><p>　　2.4催化氧化法6</p><p><b>　　2.5生物法6</b></p><p><b>　　2.6冷凝法7</b></p><p><b>　　3 設(shè)計部分7</b><

16、;/p><p>　　3.1 估計廢氣的成分并設(shè)計廢氣量7</p><p>　　3.1.1估計廢氣的成分7</p><p>　　3.1.2設(shè)計廢氣總處理量7</p><p>　　3.1.3設(shè)計標準8</p><p>　　3.2 工藝流程與主要設(shè)計參數(shù)9</p><p>　　3.2.1工藝流程

17、的確定9</p><p>　　3.2.2流程說明9</p><p>　　3.2.3工藝要點10</p><p>　　3.2.4主要設(shè)計參數(shù)11</p><p>　　3.3 廢氣處理構(gòu)筑物的設(shè)計12</p><p>　　3.3.1總廢氣量的設(shè)計12</p><p>　　3.3.2吸附器

18、的設(shè)計12</p><p>　　3.3.3管道的設(shè)計14</p><p>　　3.3.4通風機和電動機的設(shè)計15</p><p>　　3.4廢氣處理系統(tǒng)平面布置16</p><p>　　3.4.1平面布置原則16</p><p>　　3.4.2附屬建筑物及其尺寸17</p><p>

19、　　3.5投資估算及運行費用18</p><p>　　3.5.1 投資估算18</p><p>　　3.5.2運行費用20</p><p>　　3.5.2其他說明20</p><p><b>　　4 結(jié)論21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b>

20、;</p><p><b>　　致謝24</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄A 噴淋裝置圖</p><p>　　附錄B 工藝流程圖</p><p>　　附錄C 冷凝器示意圖</p><p>　　附錄

21、D 廠區(qū)平面布置圖</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1我國大氣污染現(xiàn)狀</p><p>　　大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源，我們進行生命活動所需要的氧氣，植物進行光合作用所需要的二氧化碳都是大氣中的重要組成成分，要是大氣環(huán)境被破壞了，在地球上的生物都不能很好的生存，由于大氣環(huán)境資源的破壞是一種不可逆過

22、程，所以恢復良好的大氣環(huán)境質(zhì)量要比采取措施從根本上防治大氣污染付出更多的經(jīng)濟代價。當前社會在治理環(huán)境方面的在技術(shù)裝備水平低，缺乏對環(huán)境保護考慮的地方政策的出臺，本身就是造成加重大氣污染的誘因，所造成環(huán)境危害和損失是難以挽回的。</p><p>　　當前，我國大氣污染狀況十分嚴重，主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征。城市大氣環(huán)境中懸浮顆粒物濃度普遍超標；二氧化硫污染保持在較高水平；機動車尾氣污染物排放總量迅速增加：氯氧化物污

23、染呈加重趨勢；全國形成華中、西南、華東、華南多個酸雨區(qū)，以華中酸雨區(qū)為重。大氣污染物的種類繁多，而排放量大、污染范圍廣、危害嚴重的就有幾十種，分為化學性物質(zhì)、放射性物質(zhì)和生物性物質(zhì)三類。依照污染物的存在形態(tài)，可將其分為氣態(tài)污染物和顆粒污染物；依照與污染源的關(guān)系可將其分為一次污染物和二次污染物。大氣污染危害了人體的舒適、健康或危害了環(huán)境，給我國可持續(xù)發(fā)展的實施帶來了負面效應[1]。</p><p>　　1.2無組織

24、廢氣的概況</p><p>　　“十一五”以來，長江三角地區(qū)的大氣污染由煤煙型轉(zhuǎn)換成復合型污染，其中工業(yè)企業(yè)的無組織廢氣的排放未得到有效控制，是造成環(huán)境空氣質(zhì)量不斷惡化的原因之一，無組織廢氣主要來源于化工生產(chǎn)中常有蒸餾冷凝、離心、結(jié)晶、烘干等工序，都有可能發(fā)生有機物和溶劑揮發(fā)產(chǎn)生無組織廢氣的情況，特別是在離心、烘干等工序，一般排放濃度較高，這方面的無組織廢氣排放量與工藝方法和設(shè)備形狀有很大關(guān)系。無組織廢氣排放的特

25、點是污染源分散，排放高度低，排放量不大，污染物沒經(jīng)充分擴散稀釋就進入地面呼吸帶。但不大的排放量，也會在排放點附近形成高出標準允許排放的污染區(qū)，故無組織排放引起的污染問題越來越嚴重。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，人們對環(huán)境保護的意識正在日益增強。國家關(guān)于環(huán)境保護的法律、法規(guī)、規(guī)范和標準相繼出臺，使得環(huán)境保護越來越規(guī)范化、制度化。雖然目前我國大氣污染防治工作取得了很大的成效，但由于各種原因，我國大氣環(huán)境面臨的形勢仍然非

26、常嚴峻。為了保護我們周圍的大氣環(huán)境不被破壞，為了實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏，采用合理有效的處理工藝對無組織廢氣進行處理對環(huán)保工作有很大的意義。</p><p>　　1.3無組織廢氣排放的特性</p><p>　　無組織廢氣排放是指生產(chǎn)過程中無密封設(shè)備或設(shè)備不完善，無排氣筒或煙囪，污染物通過門窗自然排放，或從露天作業(yè)場所，廢物堆放場所等擴散出來。由于高度小于15米的排氣筒的排放特點與無組織

27、排放的特點相似，因此無組織排放的執(zhí)行定于為“凡不通過排氣筒的廢氣排放（排氣筒高度小于15米者，按無組織排放處理）?！?lt;/p><p>　　無組織排放的特點是：（1）排放源高度低，污染物尚未充分稀釋即進入呼吸帶；(2)污染物的擴散，隨著排放源下風向距離的增長而逐漸降低；（3）污染物往往呈多點、分散的無規(guī)則排放，監(jiān)測和評價、管理都比較困難[2]。</p><p>　　1.4化工企業(yè)無組織廢氣的

28、來源</p><p>　　化工生產(chǎn)中產(chǎn)生無組織廢氣較多， 且比較分散， 其來源大致有以下幾方面。</p><p>　　1.4.1揮發(fā)性原料貯存的產(chǎn)品貯罐區(qū)</p><p>　　貯罐區(qū)的無組織廢氣， 主要是“大呼吸”和“小呼吸”過程產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體?！按蠛粑?“小呼吸”過程指液體在容器與容器之間轉(zhuǎn)移而發(fā)生氣體的吸入或放出的現(xiàn)象。排出的氣體多為飽和蒸汽， 一般出現(xiàn)在原

29、料和產(chǎn)品入庫或轉(zhuǎn)移車間的過程中?！靶『粑边^程指由于外界溫度或壓力變化而導致氣體的吸入或排出的現(xiàn)象， 排出的氣體為相對飽和蒸汽。貯罐區(qū)排放的無組織廢氣， 其量與物料的理化性質(zhì)、儲罐的結(jié)構(gòu)、氣候條件以及填充頻次等有關(guān)。一般情況下， “大呼吸”過程的排放量大于“小呼吸”的排放量。</p><p>　　1.4.2生產(chǎn)車間內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移</p><p>　　在生產(chǎn)中， 物料從一個容器轉(zhuǎn)移到另一個容器

30、時， 會發(fā)生吸入或放出氣體的現(xiàn)象。在化工生產(chǎn)中， 轉(zhuǎn)移液體有機物料和溶劑時， 使用較多的是水環(huán)泵。水環(huán)泵是采用抽真空而形成容器內(nèi)的負壓進行吸料， 有機物料和溶劑容易揮發(fā)， 極易被帶出而進入大氣中， 均屬無組織廢氣排放。同時， 當水環(huán)泵循環(huán)水中有機物量較高時， 在循環(huán)水池處會出現(xiàn)有機氣體逸出。這種無組織廢氣排放量與物料使用量及循環(huán)水的更換頻率有直接關(guān)系。</p><p>　　1.4.3易逸散廢氣的生產(chǎn)工序</

31、p><p>　　化工生產(chǎn)中， 常有合成、混合、過濾、壓濾、離心、蒸餾、結(jié)晶、沉降、粉碎、烘干等工序， 都有可能發(fā)生有機物和溶劑揮發(fā)而逸散到空氣中， 特別是在離心、烘干等工序， 極易間歇排放濃度較高的廢氣，不僅污染環(huán)境， 而且危害操作者。這方面的無組織廢氣排放量與工藝方法及設(shè)備形狀有很大的關(guān)聯(lián)。</p><p>　　1.4.4機械設(shè)備、管道裝置的泄漏</p><p>　　

32、廢氣的泄漏與設(shè)備管道管件的材質(zhì)、耐壓等級及運行狀況有關(guān)。在正常工況下， 無論設(shè)備管件多好， 隨著運行時間的延長，設(shè)備零部件的腐蝕和磨損增加，因此物料泄漏是不可避免的。泄漏發(fā)生與生產(chǎn)中設(shè)備和管道管件的密封程度， 以及操作介質(zhì)、溫度、壓力等相關(guān)。因此，可以通過降低靜密封點泄漏率和保持設(shè)備較高完好率來減少該類廢氣的排放量。</p><p>　　1.4.5 污水處理設(shè)施和廢渣堆放場</p><p>

33、;　　化工企業(yè)一般都建有污水處理或預處理設(shè)施，產(chǎn)生廢渣的還需設(shè)置廢渣臨時堆放場。污水處理設(shè)施在收集池和污泥處理工段會逸出惡臭，主要成分是硫化物， 如硫化氫、甲硫醇和氨氮， 惡臭物質(zhì)的逸出量與污水量、污水水質(zhì)、曝氣方式、污泥處置以及日照、氣溫、風速等自然因素有關(guān)。化工廢渣主要有濾渣、廢催化劑等， 一般均摻雜著有機物， 在風吹和日曬下， 會緩慢釋出有毒、有害氣體。</p><p>　　1.4.6 生產(chǎn)管理不善， 造成

34、人為污染</p><p>　　化工生產(chǎn)中， 由于操作人員的責任心不強， 往往會發(fā)生泄漏性生產(chǎn)事故， 如造成工藝廢氣的短時大量無組織排放；或是將液體物流散到地面， 使地面遭到污染物的滲透， 日后釋放出氣體， 而且排放時間較長， 對操作人員造成直接危害[3]。</p><p><b>　　1.5課題設(shè)計意義</b></p><p>　　本文針對工業(yè)

35、企業(yè)的無組織廢氣的特點及處理技術(shù)進行分析和研究，在資料分析的基礎(chǔ)上，尋求不同的處理工藝特點，運用廢氣處理工藝，設(shè)計方案，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)和設(shè)計條件。經(jīng)理論計算分析，處理后的氣體達到國家排放標準。</p><p>　　2 無組織廢氣處理技術(shù)</p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢氣成分復雜，容量比較大，因此對人類的健康和社會的發(fā)展帶來影響，一般處理這些廢氣主要方法有吸收法、吸附法、催化氧化、燃

36、燒法、生物法、冷凝法等。對于工藝蠟燭生產(chǎn)中含香料的無組織廢氣的排放的主要污染物來自揮發(fā)性溶劑以及反應過程產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物質(zhì)比如是酯類、醚類、醛類等有機工業(yè)廢氣。 因此采取的處理揮發(fā)性有機工業(yè)廢氣的方法來間接性處理那些無組織廢氣。</p><p><b>　　2.1吸收法</b></p><p>　　吸收法是利用液體吸收液從氣流中吸收氣態(tài)VOCs的一種方法，常用于處理

37、高濕度VOCs氣流(>50%)。該法的處理濃度范圍為500ppm-800ppm，效率高達95%-98%，但投資較大、設(shè)計困難、應用較少，其常用方式有填料塔和噴淋塔兩種。常用的吸收劑有柴油、煤油、664消泡劑、碳酸丙烯醛等。該法對處理大風量、常溫、低溫、低濃度含苯VOCs比較有效并且費用低。用柴油或碳酸丙烯醛作吸收劑處理噴漆尾氣，用7-8塊塔板數(shù)，即可達90%左右的吸收率，用20℃的水蒸氣對柴油進行解吸，解吸率達85%。由于柴油本身

38、易燃，且價格日益上漲。近年來，以水一柴油作為苯系物吸收液，對吸收劑的組成、數(shù)值、表面活性劑的選擇和用量、吸收容量進行了大量實驗，獲得苯系物吸收率為80%左右的結(jié)果。常用吸收劑對苯系物的吸收過程的傳質(zhì)阻力主要在氣膜和液膜內(nèi)，其凈化效果取決于氣、液兩相接觸頻率和面積，因此反應器的優(yōu)化也是該技術(shù)研究的一個方向[4]。</p><p><b>　　2.2吸附法</b></p><

39、p>　　吸附法是利用吸附劑孔狀結(jié)構(gòu)的巨大表面積對VOCs進行吸附的一種方法。它適宜處理成分單一、氣流穩(wěn)定、濃度為300ppm一800ppm的有機廢氣，主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氫化合物、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和醛類，常用活性炭和大孔樹脂作為吸附劑，是應用較為廣泛的一種VOCs控制方法。該方法設(shè)備簡單、處理量的范圍較大，應用靈活，特別是活性炭吸附更是被廣泛應用。但活性炭性能受水分含量的影響較大，被處理的VOCs氣體濕

40、度應在60%以下。同時，活性炭在達到飽和后需要進行再生，廢炭的產(chǎn)生也可能出現(xiàn)二次污染問題。對吸附法的研究，主要集中在吸附劑方面。以前側(cè)重于如何再生活性炭，以提高廢舊活性炭的吸附能力，延長使用壽命，因此產(chǎn)生了諸如蒸汽再生、熱空氣再生、氮氣再生等多種方法[4]。</p><p><b>　　2.3燃燒法</b></p><p>　　燃燒法就是利用高溫氧化將VOCs轉(zhuǎn)化CO

41、2和H2O的一種方法。VOCs氣體進入燃燒室后，在足夠高溫度、過量空氣、湍流的條件下完全燃燒，處理效率可達到95%。該方法原理簡單，徹底破壞VOCs，同時可回收熱能，是目前使用最普遍和最廣泛的一種方法。據(jù)悉，在歐洲的燃燒設(shè)備占VOCs控制設(shè)各市場總份額的43%。但是該方法要求特定的運行條件，燃燒溫度需達到700-1200℃，而在此溫度條件下空氣中的氮易被轉(zhuǎn)化為NOx，形成二次污染物，同時燃燒也會產(chǎn)生一些有毒成分，需要作進一步的處理[4]

42、。</p><p><b>　　2.4催化氧化法</b></p><p>　　催化氧化和直接燃燒法作用原理基本類同，只是在反應器內(nèi)需要安裝蜂窩狀或片狀催化劑。由于使用了催化劑，它可以在較低的溫度下運行，從而降低了輔助燃料消耗和運行費用。常用于處理低濃度的VOCs氣體，對氣體流量的適應范圍較大。該法的處理率超過90%。最近，美國開發(fā)出氧化鉻一氧化鋁球型催化劑，可將加利福

43、尼亞某空軍基地含三氯乙烯(TCE)濃度達到1%-2%的VOCs氣體焚燒掉，TCE的破壞率達97.5%。但催化劑在硫、硅等化學物質(zhì)的作用下易發(fā)生中毒現(xiàn)象，造成活性降低[4]。</p><p><b>　　2.5生物法</b></p><p>　　生物法是利用微生物在好氧條件下將有機物氧化為CO2和H2O，其反應過程和氧化法相似，但不是用熱而是用生物去破壞VOCs。這是一

44、種價廉、有效的處理方法，設(shè)備簡單，常用于處理低濃度VOCs氣體，但對溫度、PH值、水分含量、氣流速度等運行條件的要求比較嚴格。如果氧化不完全，可能產(chǎn)生比VOCs毒性更強的副產(chǎn)物。生物法常分為生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池3種類型，生物法具有設(shè)備簡單，運行維護費用低，無二次污染等優(yōu)點，對處理低濃度，易降解的VOCs具有廣闊的應用前景。但此方法對成分復雜的廢氣或難以降解的VOCs，去除效果較差[4]。</p><p&g

45、t;<b>　　2.6冷凝法</b></p><p>　　冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓的這一性質(zhì)，采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法，使處于蒸氣狀態(tài)的污染物如（VOCs）冷凝并與廢氣分離。該方法特別適用于處理廢氣體積分數(shù)在10-2以上的有機蒸汽。冷凝法在理論上可達到很高的凈化程度，但是當體積分數(shù)低于10-6時，須采取進一步的冷凍措施，使運行成本大大提

46、高。所以冷凝法不適合處理低濃度的有機氣體，而常作為其他方法凈化高濃度廢氣的前處理，以降低有機負荷，回收有機物[4]。</p><p><b>　　3 設(shè)計部分</b></p><p>　　3.1估計廢氣的成分并設(shè)計廢氣量</p><p>　　3.1.1估計廢氣的成分</p><p>　　廢氣中主要是些揮發(fā)性的化學物質(zhì)包括

47、醛、戊醇、己醇、芐醇、乙酸等；反應過程使用的溶劑包括甲苯、二甲苯、甲醇、丁酮等；反應過程產(chǎn)生的易揮發(fā)物質(zhì)包括異丙醇、丁酸、HCl、二氧化碳等[5]。</p><p>　　3.1.2設(shè)計廢氣總處理量</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的數(shù)據(jù)，將蠟燭生產(chǎn)的廢氣引至樓頂排放廢氣的總處理量約為5000 m³/h。</p><p>　　3.1.3 設(shè)計標準</p

48、><p><b>　　室內(nèi)空氣質(zhì)量標準</b></p><p>　　車間空氣質(zhì)量達到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB18883-2002)要求，經(jīng)處理后，廢氣排放達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)規(guī)定的最高允許排放濃度[6]。</p><p>　　3.2工藝流程與主要設(shè)計參數(shù)</p><p>　　3.2.1

49、工藝流程的確定</p><p>　　本設(shè)計采用的工藝流程見圖3-1：</p><p><b>　　廢氣</b></p><p>　　圖3-1 工藝流程圖</p><p>　　3.2.2流程說明 </p><p><b>　　步驟一：水吸收</b></p><

50、;p>　　有機廢氣進入水噴淋塔，吸收大部分的油脂，剩余廢氣通過除沫器除沫之后，進入吸附床凈化。</p><p><b>　　步驟二：活性碳吸附</b></p><p>　　廢氣進入吸附床，有機物被活性炭吸附凈化后，由風機引出達標排放?；钚蕴疾捎贸閷鲜教钛b，便于快捷更換活性碳。</p><p><b>　　步驟三：脫附</b

51、></p><p>　　當活性炭吸附有機物達到一定的飽和度后，停止吸入有機廢氣。將飽和活性碳送入熱空氣進行脫附，將有機物自活性炭中脫出，脫附出的有機物通過燃燒爐直接燃燒；脫附工作完成后，再冷卻至常溫，活性炭恢復吸附活性，備下次吸附使用。</p><p>　　設(shè)氣體緩沖罐使尾氣均勻進入纖維活性炭吸附床。設(shè)兩臺吸附床，一臺處于降溫吸附過程，另一臺處于加熱脫附過程中，兩臺吸附床通過電動閥門

52、自動轉(zhuǎn)換作用。吸附過程啟動設(shè)于固定炭層間的冷卻器，以吸收吸附熱、降低床層溫度，尾氣經(jīng)吸附后，凈化氣體由排氣風機進入煙囪排放。脫附過程，開啟固定炭層間的加熱器及循環(huán)風機，使系統(tǒng)全面加熱，隨著活性炭溫度提高，VOC逐漸解析出來，循環(huán)氣體中VOC 濃度也不斷提高。吸附床排出的氣體先經(jīng)預冷卻器降溫，再經(jīng)冷凝器使VOC 冷凝回收下來，之后氣體經(jīng)加熱器升溫回到吸附床加熱解析活性炭，脫附過程不引入新風，脫附濃縮比較高[7]。</p>&

53、lt;p>　　3.2.3 工藝要點</p><p>　　1）吸附、脫附性能參數(shù)確定</p><p>　　目前活性炭產(chǎn)品中，以纖維活性炭性能最佳，蜂窩活性炭次之，而顆?；钚蕴吭俅?。本工藝采用纖維活性炭為吸附劑，由于吸附劑的吸附-脫附性能是確定本工藝的關(guān)鍵因素，而廠家提供的有關(guān)參數(shù)存在不詳、失實問題。因此針對類似工況作纖維活性炭性能的實驗室研究，結(jié)果見圖[7]。</p>&

54、lt;p><b>　　2)吸附床設(shè)計</b></p><p>　　為獲得理想的吸附和脫附效率，要求吸附床升溫、降溫速度快，床內(nèi)空氣、N2 殘余量小，脫附循環(huán)氣體VOC 濃度提升快。吸附床設(shè)多層吸附層，層與層之間設(shè)有冷卻器及加熱器，采用翼式板式金屬換熱器換熱效率較高，可以迅速地升溫或降溫;換熱器特制為模塊狀，體積小、重量輕，活性炭設(shè)篩網(wǎng)托架，金屬耗量少，安裝緊揍，吸附床內(nèi)部剩余空間小，使

55、脫附時VOC 濃度很快提升[7]。</p><p><b>　　3)冷凝效率</b></p><p>　　為達到較高的冷凝回收率，除提高脫附氣體VOC濃度(即提升濃縮比) 外，應選取較低的冷凝溫度，以降低VOC 飽和蒸汽分壓，提高回收率。本工藝控制冷凝溫度為- 5℃，甲苯回收率≥90 % ，THF 回收率≥85 %。為減少冷凍水用量、降低運行成本，設(shè)兩級冷卻、冷凝，先

56、用循環(huán)冷卻水使脫附氣體冷卻至40 ℃以下， 再用- 5～ -10℃的冷凍水使氣體降溫至- 5 ℃，大部分VOC 得以冷凝回收[7]。</p><p>　　3.2.4 主要設(shè)計參數(shù)</p><p><b>　　1)廢氣的總處理量</b></p><p>　　設(shè)計廢氣處理能力為5000 m³/h</p><p>&

57、lt;b>　　2)管道設(shè)計</b></p><p>　　系統(tǒng)內(nèi)氣體的平均溫度為20℃，管道的粗糙度K=0.15mm，氣體含塵濃度為10g/m3。</p><p><b>　　3）壓力損失</b></p><p>　　壓力損失為981pa，集氣罩局部壓力損失系數(shù)為1=0.12，2=0.19 錯誤!未找到引用源。。</p&g

58、t;<p><b>　　4）風機</b></p><p>　　排風量Qv1=8877m3/h， 錯誤!未找到引用源。P0=2030.9 pa，電機功率 Ne=15kW。</p><p><b>　　5)相關(guān)數(shù)值說明</b></p><p><b>　　吸附裝置臺數(shù)2 臺</b></

59、p><p>　　型號CFG-X250</p><p>　　尺寸（長×高×寬）  3000×2500×3400mm</p><p><b>　　吸附層數(shù)1層</b></p><p>　　吸附層厚600 mm</p><p>　　空層過氣面積7.5 m&#

60、178;</p><p>　　車間廢氣抽排系統(tǒng)四組</p><p><b>　　風機臺數(shù)9 臺</b></p><p>　　風機型號4-72No:10C</p><p>　　風機功率13.7kW/380v</p><p>　　電動機型號：Y132M-4</p><p>　　

61、3.3廢氣處理構(gòu)筑物的設(shè)計</p><p>　　3.3.1總廢氣量的設(shè)計</p><p>　　由于工藝蠟燭生產(chǎn)中所產(chǎn)生的氣體是含香料的無組織廢氣，考慮到整個蠟燭生產(chǎn)廠的規(guī)模現(xiàn)先設(shè)計的總廢氣量是5000 m³/h[8]。</p><p>　　3.3.2吸附器的設(shè)計</p><p><b>　　1）吸附劑的選擇</b&g

62、t;</p><p>　　四氯化碳為有機溶劑，沸點為76.8℃，微溶于水?？蛇x用活性炭做吸附劑進行吸附，采用水蒸氣置換脫附，脫附氣冷凝后沉降分離回收四氯化碳。根據(jù)市場供應情況，選用粒狀活性炭作吸附劑，其直徑為3mm，堆積密度300～600kg/m3，孔隙率0.33～0.43[9]。</p><p><b>　　2）吸附器參數(shù)設(shè)計</b></p><

63、p>　　選定在常溫下進行吸附，維持進入吸附床的氣體在20℃以下，壓力為1.013 錯誤!未找到引用源。105pa。根據(jù)經(jīng)驗選取空床流速為20m/min[9]。</p><p>　　將穿透點濃度定為50mg/m3。以含四氯化碳5g/m3的氣流在上述條件下進行動態(tài)吸附試驗，測定不同床層高度下的穿透時間，得以以下實驗數(shù)據(jù)</p><p>　　表3-1 不同床層高度下的穿透時間</p&

64、gt;<p>　　根據(jù)實驗上表的實驗數(shù)據(jù)可得到的直線的斜率是K，截距是0</p><p>　　得 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　根據(jù)該廠生產(chǎn)情況，考慮每周脫附一次，床層每周吸附6天，每天按8h計，累計吸附時間為48h。床層高度應為：</p><p><b>　　取L=1.4m。</b></p><p

65、>　　采用立式圓柱床進行吸附，其直徑為：</p><p>　　錯誤!未找到引用源。= 錯誤!未找到引用源。</p><p><b>　　取D=2m</b></p><p>　　所需吸附劑質(zhì)量： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　考慮裝填損失，取損失率為10%，則每次新裝填吸附劑時需準備活性碳550～730k

66、g。</p><p>　　計算氣體流過床層的壓力損失：已知L=1.4m，孔隙率0.33～0.43，取平均值為0.38，Dp=0.003m；20℃、1.013 錯誤!未找到引用源。105pa，空氣的密度為1.2kg/m3，空氣的粘度為1.81 錯誤!未找到引用源。10 錯誤!未找到引用源。-5pa.s。則實際空床氣速為：</p><p>　　即壓力損失為3441Pa。</p>

67、<p>　　3.3.3管道的設(shè)計</p><p><b>　?。?）摩擦壓力損失</b></p><p>　　根據(jù)流體力學的原理，氣體流經(jīng)斷面不變的直管時，摩擦壓力損失 錯誤!未找到引用源。[10]</p><p>　　據(jù)qV=5000m3/h，v=16m/s，查“計算表”得d1=320mm,λ/d=0.0562，實際流速v1=17.

68、1m/s，動壓為182Pa。</p><p><b>　　則摩擦壓力損失為</b></p><p>　　管段①： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　各管件局部壓力損失系數(shù)（查手冊）為：</p><p><b>　　集氣罩1：</b></p><p>　　則局部壓力損失

69、： 錯誤!未找到引用源。=0.49 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　管段③：根據(jù)Qv.3=8070m3/h，v=16m/s，查“計算表”得d3=420mm， λ/d==0.0403，實際流速V3=16.2m/s，動壓為161.5pa。</p><p>　　則摩擦壓力損失為 錯誤!未找到引用源。=10 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　局部壓力損失為

70、合流三通對應總管動壓的壓力損失，其局部壓力損失系數(shù)</p><p>　　則局部壓力損失： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　管段②：氣體流量同管段③，即qv，4=qv，3=8070m3/h，選擇管徑d4=420mm， λ/d==0.0403，實際流速V3=16.2m/s，動壓為161.5pa。</p><p>　　則摩擦壓力損失： 錯誤!未找到引用源。<

71、;/p><p>　　該管段有90°彎頭（R/d=1.5）兩個，由手冊查的 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　則局部壓力損失： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　(2)除塵系統(tǒng)總壓力損失：</p><p>　　錯誤!未找到引用源。 <

72、/p><p><b>　?、?②</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　圖3-3 廢氣處理系統(tǒng)管道布置</p><p>　　3.3.4通風機和電動機的設(shè)計</p><p>　?、龠x擇通風機的計算風量：qv,0=qv(1+k1)=5000&

73、#215;1.1=5500m3/h </p><p>　?、谶x擇通風機的計算風壓：ΔP0=ΔP(1+k2)=1692.4×1.2pa=2030.9pa</p><p>　　根據(jù)上述風量和風壓，在通風機樣本上選擇4-72No:10C通風機，當轉(zhuǎn)數(shù)n=1250r/min時，qv=8906m3/h時，p=2060pa，配套電動機為15kw，基本滿足要求[11]。</p>

74、<p>　　Ne=Qv.0×ΔP0k/(3.6×106×0.5×0.95)</p><p>　　=8877×2030.9×(1.3/3600×1000×0.5×0.95)</p><p><b>　　=13.7Kw</b></p><p>　　3

75、.4廢氣處理系統(tǒng)平面布置</p><p>　　廢氣處理廠包括生產(chǎn)性的處理構(gòu)筑物、吸附床、冷凝器、預冷卻器、鼓風機房、實驗室等建筑物，以及輔助性的修理間、倉庫、辦公室、值班室等。在廠區(qū)內(nèi)還有道路系統(tǒng)、室內(nèi)外照明系統(tǒng)和美化的綠化設(shè)施，根據(jù)流程、地質(zhì)條件，進行平面布置。</p><p>　　根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，采用1：1000的比例尺的地形圖繪制總平面圖。管道布置單獨繪制。</p>

76、<p>　　3.4.1平面布置原則</p><p>　　處理站構(gòu)（建）筑物的布置應緊湊，節(jié)約用地和便于管理。</p><p>　?、呕厥詹鄣倪x擇應考慮減少占地，利于構(gòu)（建）筑物之間的協(xié)調(diào)；構(gòu)（建）筑物單體數(shù)量除按計算要求確定外，亦應有利于相互間的協(xié)調(diào)和總圖的協(xié)調(diào)；</p><p>　?、茦?gòu)（建）筑物的布置除按工藝流程和廢氣進出方向布置外，還應考慮與外界

77、交通,氣象,人居環(huán)境和發(fā)展規(guī)劃的協(xié)調(diào)，做好功能劃分和局部利用。</p><p>　　⑶經(jīng)常有人工作、活動的構(gòu)筑物，如綜合樓等，應盡量布置在夏季主導風向的上風向一方。</p><p>　　⑷吸附床在處理廠區(qū)內(nèi)妥善布置有利于安全和管理。</p><p>　?、蓸?gòu)（建）筑物之間的間距應按交通，管道敷設(shè)，基礎(chǔ)施工和運行管理需要考慮。一般采用5-10m。</p>

78、<p>　　⑹做好建筑，道路，綠地與工藝構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)，做到即使生產(chǎn)運行安全方便，又使站區(qū)環(huán)境美觀，向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。</p><p>　?、俗冸娝鶓O(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，如鼓風機房、電機房等。高壓線應避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)。</p><p>　　⑻廢氣處理站的輔助構(gòu)筑物可根據(jù)需要設(shè)置，但應盡量集中，以便于管理。只有當廢氣處理站規(guī)模較大，或遠離廠區(qū)時，則需配置應有的生活設(shè)施，

79、而當廢氣處理站在廠區(qū)或距離較近時，應盡量減少輔助構(gòu)筑物。</p><p>　?、透魈幚順?gòu)筑物的連接關(guān)系應自成體系，保證其獨立運行，在某個構(gòu)筑物因故停止運行時，不致于影響其他構(gòu)筑物的正常運行。</p><p>　?、卧诓贾每倛D的時候，應考慮安裝充分的綠化地帶。</p><p>　　3.4.2 附屬建筑物及其尺寸</p><p>　　蠟燭生產(chǎn)廠的

80、附屬建筑物有辦公室、化驗室、員工宿舍、倉庫、機修車間、值班室、警衛(wèi)室等房屋。其規(guī)模和取舍按蠟燭生產(chǎn)廠的規(guī)模和需要而定。</p><p>　　附屬建筑物根據(jù)平面布置原則進行布置，充分展現(xiàn)站區(qū)的美觀。</p><p>　　其尺寸如下表附屬建筑物及其尺寸。</p><p>　　表3-2 附屬建筑物及其尺寸</p><p><b>　　1)

81、吸附設(shè)備</b></p><p>　　吸附設(shè)備按照吸附劑在吸附器中的工作狀態(tài)可分為固定床吸附器、移動床吸附器及流化床吸附器。劃分吸附器類型主要依據(jù)是氣體通過吸附器的速度，即穿床速度。當氣體穿床速度低于吸附劑的懸浮速度時，吸附劑顆粒處于基本靜止狀態(tài)，則吸附器屬于固定床；當氣體穿床速度大致等于吸附劑顆粒的懸浮速度時，吸附劑顆粒處于上下沸騰狀態(tài)，并在一定的空間內(nèi)運動，則吸附器屬于流化床；當氣體穿床速度遠遠超

82、過懸浮速度時，吸附劑顆粒被氣流輸送出吸附器，則吸附器屬于移動床[12]。</p><p>　　本工藝吸附床設(shè)計兩個尺寸是10×15m2</p><p>　　2)管道系統(tǒng)布置及部件</p><p>　　管道系統(tǒng)布置主要包括系統(tǒng)的劃分、管網(wǎng)配置和管道布置等內(nèi)容。</p><p>　　(1)系統(tǒng)劃分：系統(tǒng)劃分應充分考慮管道輸送氣體（粉塵）

83、的性質(zhì)、操作制度、相互距離、回收處理等因素，以確保管道系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。符合以下條件可以合為一個管道系統(tǒng)：</p><p>　?、傥廴疚镄再|(zhì)相同，生產(chǎn)設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，便于污染物統(tǒng)一集中回收處理的場合。</p><p>　?、谖廴疚镄再|(zhì)不同，生產(chǎn)設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，但允許不同污染物混合或污染物無回收價值的場合。</p><p>　　③盡可能將同一生產(chǎn)工序中同時操作的污染設(shè)備排風

84、點合為一個系統(tǒng)。</p><p>　　(2)管網(wǎng)配置：管網(wǎng)配置的一個重要的問題就是實現(xiàn)各支管間的壓力平衡，以保證各吸氣點達到設(shè)計風量，實現(xiàn)控制污染物擴散的效果。為保證多分支管系統(tǒng)管網(wǎng)中各支管間壓力平衡，常用干管配管方式、個別配管方式、環(huán)狀配管方式。</p><p>　　(3)管道布置：管道布置應從系統(tǒng)總體布局出發(fā)，既要考慮系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟合理性，又要與總圖、工藝、土建等有關(guān)專業(yè)密切配合，統(tǒng)一

85、規(guī)劃，力求 簡單、緊湊，縮短管線，減少占地和空間，節(jié)省投資，不影響工藝操作、調(diào)節(jié)和維修。</p><p><b>　　3)冷凝器</b></p><p>　　兩種最通用的冷凝方法是表面冷凝和接觸冷凝。表面冷凝常用的設(shè)備是殼管式熱交換器。典型情況下，冷凝劑通過管子流動，而蒸汽在管子外殼冷凝，被冷凝的蒸汽在冷卻管上形成液層后被排到收集槽進行貯存或處理。有接觸冷凝和表面冷凝

86、。這里設(shè)計的冷凝池尺寸是10×10m2 [13]</p><p><b>　　4)其他附屬構(gòu)筑物</b></p><p><b>　?、啪C合樓</b></p><p>　　廢水處理站綜合樓綜合了辦公室、化驗室、生產(chǎn)管理室、中央控制室等。采用37×24㎡。</p><p><

87、b>　?、婆潆婇g、機修間</b></p><p>　　配電間和機修間采用10×5㎡。</p><p><b>　?、莻}庫</b></p><p>　　倉庫采用10×6㎡。</p><p><b>　?、然顒又行?lt;/b></p><p>　

88、　活動中心采用20×12㎡。</p><p><b>　　⑸車庫</b></p><p><b>　　車庫采用490㎡。</b></p><p>　　3.5投資估算及運行費用</p><p>　　3.5.1 投資估算</p><p><b>　　1）投資估

89、算表</b></p><p>　　表3-3工程投資預算一覽表</p><p><b>　　2）土建 </b></p><p>　　機電間，配電間，辦公室，車庫，傳達室等附屬構(gòu)筑物需廠方自理，總計316.89萬元。</p><p>　　3）廢氣處理技術(shù)服務(wù)費 </p><p>　?。?）

90、設(shè)計費     5.9 萬元</p><p>　?。?）調(diào)試費     0.5 萬元</p><p>　?。?）小計     6.4 萬元</p><p><b>　　4）稅金 </b></p><p&

91、gt;　　（1+2+3）×7% =31.44元</p><p><b>　　5）工程總投資 </b></p><p>　?。?+2+3+4）=480.63萬元 </p><p>　　6）技術(shù)經(jīng)濟指標電耗</p><p><b>　　7）人員編制</b></p>&l

92、t;p>　　廢氣處理設(shè)施連續(xù)運作，操作管理簡單，不需要專門的操作人員，將其操作規(guī)程列入生產(chǎn)車間操作程序，由員工兼職看管即可[14]。</p><p><b>　　3.5.2運行費用</b></p><p><b>　　一、運行費用表</b></p><p><b>　　3.5.2其他說明</b>

93、</p><p>　　1、主設(shè)備（風機、廢氣凈化器）一年內(nèi)保修，保修期外收取成本費；</p><p>　　2、本方案只作參考，設(shè)計參數(shù)如有更改，方案應作相應更改；</p><p>　　3、為了保證系統(tǒng)的正常使用，請保持日常的維護；</p><p>　　4、因該工程的特殊性，需做好系統(tǒng)的防火和雷電等安全工作；</p><p&

94、gt;　　5、本案不包括廢氣處理工藝和設(shè)備配置；</p><p>　　6、本案廢氣處理設(shè)備的處理量，只保證生產(chǎn)設(shè)備正常使用所排放的廢氣量，超量排放不在設(shè)計范圍[15]。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　對于含香料的無組織廢氣的凈化處理，無論是廣泛采用的傳統(tǒng)處理方法，還是新開發(fā)的處理技術(shù)，由于其適用范圍、去除性能

95、、投資運行費用等多方面因素，皆制約了單元處理技術(shù)的應用[16]。處理像蠟燭生產(chǎn)廠中排放的無組織廢氣途中采取的是噴淋-吸附-脫附-冷凝處理工藝達到提高去除效率，降低投資運行費用，減少二次污染的目的。使處理的結(jié)果車間空氣質(zhì)量達到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB18883-2002)要求，經(jīng)處理后，廢氣排放達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)規(guī)定的最高允許排放濃度。設(shè)氣體緩沖罐使尾氣均勻進入纖維活性炭吸附床。設(shè)兩臺吸附床，一臺

96、處于降溫吸附過程，另一臺處于加熱脫附過程中，兩臺吸附床通過電動閥門自動轉(zhuǎn)換作用[17]。吸附過程啟動設(shè)于固定炭層間的冷卻器，以吸收吸附熱、降低床層溫度，尾氣經(jīng)吸附后，凈化氣體由排氣風機進入煙囪排放。脫附過程，開啟固定炭層間的加熱器及循環(huán)風機，使系統(tǒng)全面加熱，隨著活性炭溫度提高，VOC逐漸解析出來，循環(huán)氣體中VOC 濃度也不斷提高。吸附床排出的氣體先經(jīng)預冷卻器降溫，再經(jīng)冷凝器使VOC 冷凝回收下來，之后氣體經(jīng)加熱器升溫回到吸附床加熱解析活

97、性炭，脫附</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李春瑛.大氣污染及計量對大氣污染治理所起的作用[J].中國計量,2010(2):33-34.</p><p>　　[2] 楊旭.工業(yè)廢氣無組織排放污染的監(jiān)測和評價方法[J],2000.3(20):30-38</p><p>　　[3]曹

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106、;p>　　[19] 劉祖文, 陳玉平. 拋光車間廢氣處理系統(tǒng)的改造設(shè)計[J].2002.23(4) 44-47.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計是我的導師翟老師的悉心指導下完成的,翟老師工作認真嚴謹,腳踏實地,在他的影響下我認真的完成了畢業(yè)設(shè)計。在整個的畢業(yè)設(shè)計過程中翟老師為我耐心的講解我有疑問的地方,認真審閱我的設(shè)計內(nèi)容。