某自行车厂喷漆车间废气净化工程设计方案

一、概况

深圳龙华亚轮自行车厂位于深圳市宝安区龙华镇油松第十工业区，产品为各种民用自行车，全部出口国外。通过实地调查，了解到该厂在生产过程中需对产品进行喷漆,并产生喷漆废气。目前，金属表面喷涂材料主要采用的是聚胺酯漆和丙烯酸漆，其组分一般为50%的固体物（*）和50%溶剂。此外，在喷涂过程中，还需加入稀释剂以调节油漆的粘稠度，稀释剂与油漆的体积比例一般为4:5。了解可知，油漆又多以苯系有机物作为溶剂和稀释剂，而苯系物的挥发性和毒性都很强。因此，油漆中的溶剂和稀释剂在喷漆和漆层固化过程中都将挥发出来。这些有毒的苯系有机物废气弥漫在车间内，伤害工人的身体健康，排出车间外又将对周围环境造成污染。因此，环保部门已要求对这类废气进行净化处理，达到国家标准后方可排放。

现场调查可知，该厂喷漆车间有四组喷漆水帘柜、两组旋转自动喷漆室和一台烘烤设备，产生的喷漆废气由九条排气管排至楼顶，每条排气管的排气量在12000 m3/h左右，废气均未经处理就直接排放。由于车间内除了每台喷漆水帘柜内有两台风机抽排柜内废气和两组旋转自动喷漆室各有一台风机抽排室内废气外，再没有其它抽排气设施，因此，车间内废气根本抽排不干净，加之烘烤废气与热气直接就排放在车间内，导致车间内有毒废气弥漫，温度很高，工人的工作条件很差，厂方急切希望对这种状况进行整改。

受该厂委托，深圳市创飞格环保技术有限公司提出该厂喷漆车间废气净化工程方案。

二、设计依据、原则与范围

（一）设计依据

1、厂方出具的喷漆废气治理工程设计施工委托书；

2、厂方提供的喷漆车间平面图；

3、厂方提供的有关喷漆工艺的技术参数；

4、我司了解的同类喷漆生产工艺的有关数据；

5、国家标准《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

6、广东省地方标准《大气污染物排放限值》（BD44/27-2001）；

7、《环境工程设计手册•废气污染控制卷》；

8、《三废处理工程技术手册•废气卷》。

（二）设计原则

1、采用先进可靠的废气治理工艺与方法；

2、精确计算和精心设计；

3、布局合理，操作简便，工程经济、美观、实用。

（三）设计范围与工程内容

1、喷漆废气吸附净化设备的设计、制做与安装；

2、喷漆车间内废气抽排系统的设计、制做与安装；

3、抽风机、排气管以及与吸附净化设备连接的管道的设计、采购、制做与安装；

三、废气处理量与抽排量

（1） 喷漆废气

根据现场调查的数据，每台喷漆水帘柜内各有两台抽排风机，分别各有两条风管将水帘柜内的喷漆废气引至楼顶排放。四台喷漆水帘柜共有七条排风管（其中有一台喷漆水帘柜的两条风管合并成为了一条）。两组旋转自动喷漆室各有一条排风管，共两条。合计起来共有九条排风管，每条排风管的废气量为12000 m3/h（其中有一条为24000 m3/h），废气的总处理量约为120000 m3/h。设计安装五台废气净化器，每台净化器处理量为24000 m3/h。

（2） 车间内废气

车间内废气是由各喷漆作业点、烘烤炉和油漆调配间泄漏的废气和热气，逸散在整个车间内。为保证车间内空气清新，需要将这些逸散的有毒废气和热气排出。由于这部分气体属于车间通风换气的气体，浓度不是很高，因此可不进行处理。本方案在车间内顶部安装四组排风管道，用四台抽排风机将车间内的空气排至楼顶排放，新鲜空气从车间四周的窗户自然进入车间内。每台风机的设计抽排风量为24000 ~26000 m3/h ，合计总风量约为100000 m3/h。

四、治理要求

废气中的颗粒物经处理后达到广东省地方标准《大气污染物排放限值》（BD44/27-2001）中第Ⅱ时段规定的排放标准：

颗粒物 120 mg/m3

废气中的有机溶剂经净化后达到广东省地方标准《大气污染物排放限值》（BD44/27-2001）中第Ⅱ时段规定的排放标准

苯 12 mg/m3

甲苯   40 mg/m3

二甲苯 70 mg/m3

五、处理方案的比较与选择

1、有机废气净化方法

目前，对含有有害有机溶剂废气的净化方法，主要有吸收法、吸附法、冷凝法和燃烧法。

吸收法主要是采用适当的液体吸收剂来吸收净化废气中的污染物。此方法简单可靠，投资省，处理风量不受限制，适于处理低浓度并含颗粒物的废气。对不同的污染物，可选择不同的液体吸收剂。但对于挥发性很强的有机溶剂废气，由于不能用水来作吸收剂，所以，很难选择到合适的吸收剂。该法操作简单，处理效果一败涂地。

吸附法主要是采用吸附材料（如活性炭等）来吸附净化废气中的污染物。这种方法比较适合于中等风量以下、间歇性排放的低浓度废气的处理。该法操作简单，易管理，效果好。

冷凝法是将废气的温度降低，使污染物冷凝、凝结成液体并与废气分离，以此来达到净化的目的。这种方法适用于高浓度废气的净化，并可以回收资源。但该法投资大，能耗高，操作复杂，不适宜处理大风量、低浓度的废气。

燃烧法分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法是将含有污染物的废气送入燃烧器烧掉；催化燃烧是在有催化剂帮助下燃烧废气中的有害物质。燃烧法也投资大，能耗高，操作复杂，同样不适宜处理大风量、低浓度的废气。

2、净化工艺和流程

综合比较有害有机溶剂废气污染物的各类净化方法，本工程选用“活性炭吸附法”来净化喷漆废气中有机污染物。净化设备其工作原理如下：

净化设备工作时，废气被风机抽入吸附装置内，首先通过滤网过滤器，以去除油漆颗粒物，然后废气通过活性炭吸附层时，由于在固体吸附剂（活性炭）和有机挥发物之间存在的分子间引力（范德华力），废气中的有机物被活性炭吸附，从而使气体得到净化。经净化后的气体可直接排放。

活性炭吸附法的工艺流程如下：

六、现场情况与工程布置

1、现场情况

现场情况是，喷漆车间共有九条排风管将喷漆废气直排楼顶，排气口距楼顶地面高度约1.5 m，废气由各喷漆设备内的风机直接抽排至楼顶。楼顶上有足够的面积可以来安装净化设备。

2、工程布置

对于喷漆设备产生的废气，本方案设计采用五台活性炭吸附装置来净化处理。吸附装置安装在车间楼顶上，将原来废气排放管每两条合并成一条管后接入吸附装置内。同时，在每台活性炭吸附装置后各增加一台抽风机，以克服吸附装置增加的阻力，保证各喷漆作业点抽风顺畅。由于喷漆时有少量的油漆雾随废气排出，若这些漆雾直接吹到活性炭吸附层上，会很快使活性炭层发生板结，导致气阻增大，处理效果丧失。因此，本方案在活性炭吸附层前设计一过滤层，以滤除漆雾，保证活性炭吸附层能正常工作。过滤层采用稀疏过滤材料，滤板可以方便地取下来，定期更换过滤材料。当感觉到喷漆设备内的抽排风效果明显下降时，表明需更换过滤材料了。

对于车间内废气的抽排，本方案设计在车间内顶部安装四组排风管道，每组风管按一定的走向，均布在车间内，风管的底部开有多个吸风口，废气被从风管的底部的吸风口吸入，然后由风机抽至楼顶排放。四台抽排风机也安装在车间楼顶。

七、设计参数

吸附装置台数5 台

型号CFG-X250

处理风量24000m3/h.台

尺寸（长×高×宽）  3000×2500×3400mm

吸附层数1层

吸附层厚600 mm

空层过气面积7.5 m2

空层气体流速<0.9 m/s

车间废气抽排系统四组

风机台数9 台

风机型号4-72No:10C

抽排风量23312~26277m3/h.台

风机转速710r/min

风机全压721~650pa

风机功率7.5kw/380v

电动机型号  Y132M-4