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催化燃烧设备,光氧催化设备,废气处理设备

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  烟台华升电子废气处理方案

发布时间:2019-07-08 08:27      点击:

项目概况:
该方案适用于处理烟台华升电子有限公司生产过程中产生废气,选用废气处理风量为230000m³/h,共四台光氧催化设备。
根据现场废气特点及相关数据和资料,借鉴相关工程实际设计和运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,编制了该设计方案,供企业和有关部门决策参考。
1.   废气成分
甲醛
甲醛,化学式HCHO或CH₂O,式量30.03,又称蚁醛。无色气体,刺激性气味,对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm³(-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin),是有刺激气味的无色液体。
有强还原作用,特别是在碱性溶液中。能燃烧,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积)。着火温度约300℃。
 
苯酚
苯酚,又名石炭酸、羟基苯,是最简单的酚类有机物,一种弱酸。常温下为一种无色晶体,有毒。苯酚是一种常见的化学品,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。苯酚有腐蚀性,常温下微溶于水,易溶于有机溶液;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤,苯酚暴露在空气中呈粉红色。
苯酚对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用,可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。急性中毒:吸入高浓度蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等。误服引起消化道灼伤,出现烧灼痛,呼出气带酚味,呕吐物或大便可带血液,有胃肠穿孔的可能,可出现休克、肺水肿、肝或肾损害,出现急性肾功能衰竭,可死于呼吸衰竭。眼接触可致灼伤。可经灼伤皮肤吸收经一定潜伏期后引起急性肾功能衰竭。慢性中毒:可引起头痛、头晕、咳嗽、食欲减退、恶心、呕吐,严重者引起蛋白尿。可致皮炎。
环境危害:对环境有严重危害,对水体和大气可造成污染。
燃爆危险:该品可燃,高毒,具强腐蚀性,可致人体灼伤
 
环亚环保设计方案
四台卧式UV光氧催化设备
Ø  设备名称:UV光氧催化设备;
Ø  型号:HY-VOCs30-W;型号:HY-VOCs60-W;型号:HY-VOCs80-W;
Ø  设备负荷:一台30000m³/h、二台60000m³/h、一台80000m³/h ,≤50℃;
Ø  废气浓度:未测
Ø  催化板:TIO2  12kg;24kg;32kg
Ø  灯管:UV紫外线 波长:185/254nm  功率:15W
Ø  吸附材料:优质蜂窝活性炭;
Ø  设备尺寸:约为5m×1.5mX3m(L×W×H);5m×1.5mX4.5m(L×W×H);5m×1.5mX6m(L×W×H);可根据实际情况进行调整;
光氧催化设备
 
2.   工艺路线
Ø  工艺路线原理:
uv光氧催化设备 

 
3.方案综述:
烟台华升电子有限公司产生的废气主要为生产过程中使用粘合剂高温加热后产生的废气,且生产车间数量较多,总计风量约为:230000m³/h,设计按照一台30000m³/h、二台60000m³/h、一台80000m³/h、共四台设备进行设计。将废气收集后送入UV光氧催化设备进行分解处理,经过玻璃纤过滤掉5um以上的颗粒,再经过高效过滤袋过滤掉0.5um-5um的颗粒,利用催化剂及高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧,再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到净化及杀灭细菌的目的,再经过高效蜂窝活性炭吸附彻底除去废气中的有害物质,最后通过后端风机抽风高空达标排放。
 
5.主要设备单元
UV光氧催化设备
 
(1)预处理系统(玻璃纤,高效过滤袋)
含有机废气在负压气流的作用下,从管路入口进入光氧催化设备,经过两层玻璃纤过滤掉5um以上的颗粒。
废气处理设备
(2)主处理系统(UV光氧催化设备)
特制UV紫外线灯:利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气,裂解工业废气如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链,在高能紫外线光束照射下,降解转变成低分子化合物,如CO2、H2O等。利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。 UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。工业废气利用排风设备输入到本净化设备后,净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对工业废气进行协同分解氧化反应,使工业废气物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。利用高能-C光束裂解工业废气中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到净化及杀灭细菌的目的.从净化空气效率考虑,我们选择了-C波段紫外线和臭氧发结合电晕电流较高化装置采用脉冲电晕放吸附技术相结合的原理对有害气体进行消除,其中-C波段紫外线主要用来去除硫化氢、氨、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙酸乙酯、乙烷、丙酮、尿烷、树脂等气体的分解和裂变,使有机物变为无机化合物。
特制高效催化剂:根据不同的废气成分配置27种以上相对应的惰性催化剂,催化剂采用蜂窝状金属网孔作为载体,全方位与光源接触,惰性催化剂在338纳米光源以下发生催化反应,放大10-30倍光源效果,使其与废气进行充分反应,缩短废气与光源接触时间,从而提高废气净化效率,催化剂还具有类似于植物光合作用,对废气进行净化效果。
废气净化
(3)活性炭吸附箱
采用煤基耐水蜂窝活性炭(100×100×100mm,100孔/平方英寸)作为吸附剂,蜂窝活性炭经过耐水处理和二次烧制,具有体积密度小、比表面积大、吸附效率高、机械强度高、耐水、耐强酸、强碱的特性。蜂窝活性炭的多孔结构风阻系统小,有优良的气体动力学性能。同时蜂窝状活性灰吸附、脱附性能良好,可以使吸附体积缩小,降低设备造价及运行成本。
如图所示,床层阻力只有颗粒状活性炭的1/10左右,实测阻力不大于70mmH2O(600 Pa),与颗粒活性炭相比优势明显,适合应用于大风量废气处理;无需采用大功率的高压风机,运行电耗明显降低,且吸附箱体积及占地面积小。
活性炭吸附箱
图 不同活性炭在不同气流速度下的阻力(D=0.6m,v=1.0m/s)
蜂窝活性炭吸附设备运行阻损低:在同等条件下,蜂窝活性炭的运行阻力损失是低于其他吸附剂(如碳纤维和颗粒碳),故装置的能耗相对较低。
抗堵塞能力强:由于蜂窝活性炭特有的结构,对漆雾、粉尘等耐久性较强,更适合于喷漆废气治理的场合。
设备箱体采用Q235镀锌材料,保证材料表面防锈效果良好,外表面温度小于50℃,高温部分设警示标志。箱体采用模块化设计,活性炭独立安装,方便快捷,维护方便。
(4)风机
废气风机采用防火花结构设计(吸入口镶铜片),强化系统在易燃易爆环境中设备的安全性。
风机
废气风机采用变频控制,系统在运行过程中,可随着风量的变化,通过风机前管道压力变化控制风机频率,改变风机风量,节能降耗,并确保用户范围生产线的稳定。

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