废旧铁桶再生利用的有机废气治理工程实例

2021-11-14杨靖

皮革制作与环保科技 2021年16期

关键词：进气管旋流蜂窝

杨靖

（佛山市腾源环保科技有限公司，广东佛山 528300）

1 项目概况

广东佛山某环保科技有限公司主营工业是固体废物和危险废弃物收集、暂存、处置、利用；再生资源回收、加工；包装桶产品销售等。该公司具有强大的技术实力，建设了先进的分选、清洗、翻新等多种规格的旧钢桶翻新生产线，工艺流程如下：

①旧包装铁桶→可再生→倒残液→浸泡、反应、吸附→抽液→水性喷漆→烘干→成品；

②旧包装铁桶→不可再生→清洗→开板→切割→压板→蒸煮→废板材→送厂家综合利用。

2 废气排放量及排放标准

2.1 废气排放量

本项目在倒残液、浸泡、反应、吸附、抽液、喷漆、烘干、蒸煮工艺过程中会产生有机废气，经过核算，废气治理系统总处理风量为50 000 m3/h。

2.2 排放标准

本项目的有机废气经治理后进行排放，甲苯、二甲苯、总VOCs要求符合广东省地方标准《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》DB44/814-2010表2第二时段标准；颗粒物含量要求符合广东省地方标准《大气污染物排放限值》DB44/27-2001表2第二时段二级标准。

3 废气治理工艺

3.1 废气治理工艺

综合以上情况，根据本项目在生产过程中产生的有机废气风量大、污染物浓度低等特点，结合同类工程经验，本设计方案拟选用“预处理+蜂窝活性炭吸附+催化燃烧”组合工艺，具体工艺流程如图1所示。

图1 废气处理工艺流程图

3.2 工艺说明

3.2.1 预处理系统

其工作流程是有机废气经收集总管接入至高效旋流洗涤净化塔进风口中时，废气由下方切线进入塔体并向上流动，通过塔板叶片的导向作用使废气旋转上升，液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后甩到塔壁上沿壁下流，经过溢流装置到下一层塔板上，再次被气流雾化后与气液接触。由于塔内提供了良好的气液接触条件，废气中的颗粒会在旋流塔板上被水雾粘附，然后受离心力作用被甩到塔壁，从而达到去除的目的。因此，该方法具有较高的去除效率和降温效率。

有机废气从高效旋流洗涤净化塔出来后，气流的方向由下往上猛然转为由上往下进入高效除雾器（复合惯性旋流式除雾器）内，此除雾器为实用新型专利设备，专利号为（ZL201921625109.9）。此设备包括筒体、中心进气管、出气管以及除雾结构：其所述筒体的下部设有补水管和排水管；所述中心进气管设在筒体内，中心进气管的进雾口伸出筒体外与外界连通，中心进气管的出雾口位于筒体内腔的中部并连通；所述出气管设在筒体上且位于出雾口上方，出气管的进气口与筒体内腔连通，出气管的出气口伸出筒体外且与外界连通；所述除雾结构设在中心进气管的外壁与筒体的内壁间且位于出雾口的上方及进气口的下方。在实际工作过程中，有机废气随着气流的方向忽然改变，在惯性力及内设除雾板的作用下，气流中的水雾被分离出来，从而达到除雾的目的，同时，保护后面的治理设施能长期高效稳定运行。

经过高效除雾器处理后有机废气再进入干式过滤器，干式过滤器内设多层复合滤材，能有效过滤、拦截废气中细小的漆雾、水雾以及颗粒粉尘，确保废气中颗粒物的含量低于1 mg/m3（HJ 2026-2013技术规范中的数据），防止后续的蜂窝活性炭表面受到污染而导致吸附功能失效，同时，保护后面的治理设施能长期高效稳定运行。

3.2.2 蜂窝活性炭吸附系统

经干式过滤器处理后的气体进入蜂窝活性炭吸附装置。由于活性炭（吸附剂）具有疏松多孔的结构特征，比表面积很大，当它与有机污染物（吸附质）接触时，会产生强烈的相互作用力―范德华力，有机污染物会被吸附于活性炭孔道的表面上，使气体得到净化[1]。

3.2.3 催化燃烧系统

催化燃烧可以在较低温度下将废气中的有机物氧化为CO2和H2O，并释放一定热能，还可以利用余热对活性炭进行脱附再生，达到活性炭循环再利用的效果[2]。

TYCR型催化净化装置设置了以蜂窝状氧化铝陶瓷为载体的贵金属铂、钯催化剂。蜂窝陶瓷载体是比较理想的载体形式，它具有很高的比表面积，压力降较片粒柱状低，机械强度大，耐磨，耐热冲击[3]。TYCR型催化净化装置内设电加热、板式换热器及内循环热风系统，换热效率高。当活性炭吸附床吸附饱和后，可启动脱附风机对该吸附床进行脱附。在开始阶段，电加热产生的热风（100 ℃±10 ℃）进入饱和的活性炭床促使有机污染物从活性炭表面脱附出来，形成小风量（约为处理风量的1/10）高浓度的有机废气经换热器吸热后进入催化床，在催化剂的作用下，使其在比正常燃烧温度低得多的温度下（280 ℃～300 ℃）氧化燃烧分解为CO2和H2O，同时释放出大量的热，使气体温度进一步提高，此时高温气体再次通过换热器，与进来的冷风换热，回收一部分热量。其中，从换热器出来的气体分两部分：一部分直接排入空中；另一部分进入吸附床再次对活性炭进行脱附。需要注意的是，当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷，使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。

4 主要设备及其参数

（1）高效旋流洗涤净化塔：参数：型号TYXL-50；处理风量50 000 m3/h；外型尺寸Φ3 000×6 500 mm；空塔速度1.94 m/ s；液气比1.2 L/m3；循环水箱容积4.2 m3；水泵型号GD100-28-5.5 kw，流量57 m3/h，扬程23 m，功率5.5 kw；数量1台。

（2）高效除雾器（复合惯性旋流式除雾器）：参数：型号TYCW-50；处理风量50 000 m3/h；外型尺寸Φ3 000×2 750 mm；空塔速度1.96 m/s；数量1台。

（3）干式过滤器：参数：型号TY/GL-25K；处理风量25 000 m3/h；外型尺寸2 500 mm×2 500 mm×2 600 mm；G4初效过滤9组/台；F9袋式过滤9组/台；数量3台（2用1备）。

（4）活性炭吸附装置参数：型号TY/TF-25K；处理风量25 000 m3/h；外型尺寸2 500 mm×2 500 mm×2 800 mm；蜂窝活性炭装填量3.12 m3/台，数量3台（2用1备）。

（5）催化燃烧装置参数：型号TYCR-3K；处理风量3 000 m3/h；外型尺寸1 720 mm×1 150 mm×2 550 mm；电加热功率81 kw；催化剂型号KMF-N12A-006（320块）；数量1台。

（6）主风机参数：型号KTF-Ⅱ-1 120C-75kw；风量55 556 m3/ h，全压3 193 Pa，转速1 240 rpm功率：75kw；数量1台。

（7）再生风机参数：型号Y5-48-No4C-5.5kw；风量3 374 m3/ h，全压2 254 Pa，转速3 550 rpm，功率5.5kw；数量1台。

（8）补冷风机参数：型号4-72-13No3.2A-2.2kw；风量2 996 m3/ h，全压1 006 Pa，转速2 900 rpm，功率2.2kw；数量1台。