某化工生产企业废气综合治理工程设计

钟鑫梅

(上海博馨环境技术工程有限公司，上海 201802)

0 前言

随着我国综合实力的不断发展，各个行业也都处在高速发展的跑道上。化工行业，作为我国综合国力提升的一个重要保障，是社会经济发展不可或缺的组成部分。为了响应国内外环保号召，化工企业在生产的同时，还要借助科学技术方法，实事求是、因地制宜地进行同步治理，提升废弃物的综合治理水平，避免不达标废弃物的直接排放。

1 化工废气处理常用工艺

国内化工企业废气处理的常用工艺手段包括：吸附处理、吸收处理、氧化处理、生物法处理。

吸附处理是采用活性炭等吸附剂对废气进行吸附、净化；吸收处理是采用填料塔、喷淋塔等设备，使得废气经过吸收液后分离出来，起到净化的效果；氧化处理是对废气进行燃烧等处理，实现氧化、分解；生物法处理是让废气经过特定的活性生物层，被这些微生物降解。

2 某化工生产企业废气综合治理工程设计

2.1 项目概况

某化工生产企业现有化成车间、无尘涂装车间和二次硫化车间。在酸洗工序有硫酸雾挥发，在调漆、喷涂漆和烘干工序挥发涂装有机废气，在二次硫化工序挥发二氧化硫和硫化氢等恶臭废气。现以上废气已经收集(除调漆与1个新加小型烘箱外)，并通过环保设施后排放于室外。由于环保治理设备陈旧老化，目前不能满足地方环保排放标准，且烟囱高度不足15 m，需对以上废气进行有效治理，并确保环保排放达到当地最新排放标准。主要污染物为：乙酸异戊酯、二甲苯、甲醇、硫化氢、二氧化硫和非甲烷总烃。

2.2 设计依据

法律法规：如《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》等。国家标准：如《环境空气质量标准》GB3095—2012、《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ 2—2019等。行业标准：如《通风管道技术规程》JGJ141—2017、《环境保护产品技术要求——工业废气吸附净化装置》HJ/T386—2016等。

2.3 净化工艺与流程

2.3.1净化工艺选择

根据该公司废气排放概况及现场勘察分析，该公司所使用油漆为水性环保油漆，易挥发，有机物含量低；但是稀释剂为油性稀释剂，用量较大，故涂装废气易挥发有机物浓度较大，含有漆雾，温度为常温。二次硫化废气有机易挥发物浓度极低，但恶臭异味较大，有一定的温度；酸洗所用酸洗液为30%硫酸，稀硫酸本身挥发性较小，酸雾浓度较低，温度为常温等。

根据以上特性，本案酸洗废气治理设计选用高效碱洗工艺，二次硫化废气治理设计选用高效碱洗+活性炭吸附净化工艺；本案涂装废气治理设计选用前置初效漆雾过滤+活性炭吸附净化工艺。

2.3.2酸洗废气治理工艺流程

酸洗废气治理工艺流程：酸洗废气→高效碱洗塔→引力风机→烟囱。

酸洗废气经集气罩收集后进入风管，在离心引力风机作用下，由风管负压进入高效碱洗塔。废气以2 m/s的速度通过混合洗涤层，与逆向雾化喷淋的吸收液在混合吸收层充分混合、接触、吸收。经两层洗涤、吸收后，可与碱液反应的酸洗废气充分吸收中和净化。洗涤废液向下流入循环槽，再由循环泵泵至喷淋层，进行循环洗涤。废气通过洗涤吸收层后，向上进入脱水除雾层，将水雾充分脱除，经净化达标后的气体，在增压风机作用下，由烟囱15 m以上高空排放。定期向循环槽手动加碱液。

2.3.3涂装废气治理工艺流程

涂装废气治理工艺流程：涂装废气→前置初效→活性炭吸附塔→引力风机→烟囱。

配漆、喷漆、涂漆、烘干过程中产生的涂装废气经收集后进入风管，在离心引力风机作用下，由风管负压进入前置初效过滤器，漆雾被过滤层阻留，除漆雾后的较洁净有机气体进入活性炭吸附塔，进行吸附净化。有机废气在穿过活性炭吸附层时被活性炭吸附固定。经净化达标后的气体，在引力风机作用下，由烟囱15 m高空排放。根据该公司的实际情况，建议每三个月更换一次。

2.3.4涂装二次硫化废气治理工艺流程

涂装废气治理工艺流程：二次硫化废气→高效碱洗塔→活性炭吸附塔→引力风机→烟囱。

涂装二次硫化废气治理工艺流程，参照酸洗废气治理工艺流程描述及涂装废气治理工艺流程。

2.4 工程设备规划

该化工企业待处理废气现有参数见表1。

表1 该化工企业待处理废气现有参数 m3/h

根据表1中该公司的现有废气参数，工程设备规划配置如下。

2.4.1化成车间酸洗废气环保设备配置

风机与控制使用原有设备，用高效碱洗塔更换原有老旧水洗塔，变原有正压处理为负压处理，增加烟囱与烟囱支架。高效碱洗塔，1套，考虑表1内化成酸洗集气罩的风量为15 000 m3/h，故该高效碱洗塔的处理风量需要≥15 000 m3/h。设备内部材质选用PPGE，阻力约800 Pa，设备尺寸预计DN1.8 m，高H6 m，净化效率≥90%。耐酸碱泵1套，功率预计3 kW。

2.4.2化成车间酸洗废气环保设备配置

涂装车间密封处理后，拆除原有环保处理设施及部分管道，风机考虑表1内化成涂装水帘罩、集气罩的风量25 000 m3/h，故该风机的处理风量需要≥25 000 m3/h。在此使用原有25 000 m3/h风量风机，控制系统使用原25 000 m3/h风量风机的控制系统，将风管引致地面制定安装位置，增加烟囱及其支架。

前置漆雾过滤器，1套，考虑表1内数值，其处理风量需要≥25 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，阻力约200 Pa，设备尺寸预计1.8 m×1.8 m×1.8 m(长×宽×高)，净化效率≥90%。

活性炭吸附塔，1套，考虑表1内数值，其处理风量需要≥25 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，阻力约800 Pa，设备尺寸预计3.4 m×1.9 m×2.0 m(长×宽×高)，净化效率≥90%。其中炭层厚度200 mm，装炭量约1.5 t。

2.4.3二次硫化车间废气环保设备配置

拆除原有老化设施，利用原有收集管道，将原有烘箱顶端的无组织外排管接入烘箱门上方的收集罩，变为有组织排放，增加烟囱及其支架。高效碱洗塔，1套，考虑表1内二次硫化集气罩的风量30 000 m3/h，故该高效碱洗塔的处理风量需要≥30 000 m3/h。设备内部材质选用PPGE，阻力约800 Pa，设备尺寸预计DN2.4 m，高6 m，净化效率≥90%。耐酸碱泵1套，功率预计4 kW。

活性炭吸附塔，1套，考虑表1内数值，其处理风量需要≥30 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，阻力约800 Pa，设备尺寸预计3.3 m×1.5 m×1.5 m(长×宽×高)，净化效率≥90%。其中炭层厚度100 mm，装炭量约1 t。离心引力风机，1台，考虑表1内数值，其处理风量需要≥30 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，全压约1 600 Pa，设备功率22 kW。变频控制系统，1套，设备材质选用碳钢，设备功率30 kW。

2.4.4无尘涂装车间废气环保设备配置

拆除原有环保处理设施，拆除烘箱门口上方集气罩，增加车间烘箱废气强制换气收集和调漆间废气集气罩收集，将原有2套处理系统并线集中为1套处理系统，增加烟囱及其支架。

前置漆雾过滤器，1套，考虑表1内数值，其处理风量需要≥40 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，阻力约200 Pa，设备尺寸预计1.8 m×2.0 m×2.4 m(长×宽×高)，净化效率≥90%。活性炭吸附塔，1套，考虑表1内数值，其处理风量需要≥40 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，阻力约800 Pa，设备尺寸预计3.8 m×1.9 m×2.4 m(长×宽×高)，净化效率≥90%。其中炭层厚度200 mm，装炭量约2.5 t。离心引力风机，1台，考虑表1内数值，其处理风量需要≥40 000 m3/h。设备内部材质选用碳钢，全压约1 500 Pa，设备功率30 kW。变频控制系统，1套，设备材质选用碳钢，设备功率35 kW。

2.5 处理效果

2.5.1酸雾处理效果

雾化处理效果指标见表2。

表2 雾化处理效果指标

2.5.2二次硫化处理效果

二次硫化处理效果指标见表3。

表3 二次硫化处理效果指标

2.5.3涂装废气处理效果

涂装废气处理效果指标见表4。

表4 涂装废气处理效果指标

2.5.4处理效果说明

经过对该化工生产企业废气处理设备进行整改及添置，处理后，均采用15 m烟囱排放，且酸雾、二次硫化处理废气、涂装废气的排放浓度及排放速率均优于国家及当地环保要求，符合整改预期，待相关单位重新测试认证后，可以继续进行该类化工产品的生产。

3 结论

介绍了国内化工企业废气处理的常用工艺，以某化工生产企业废气处理情况作为实际案例，详细介绍了废气处理的工艺流程设计及环保设备选型，可以为相关企业废气的处理提供参考。