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1 附 件 三 : 吸 附 法 工 业 有 机 废 气 治 理 工 程 技 术 规 范 ( 征 求 意 见 稿 ) 编 制 说 明 吸 附 法 工 业 有 机 废 气 治 理 工 程 技 术 规 范 编 制 组 2011 年 2 月 I

2 目 次 1 任 务 来 源 标 准 制 定 的 必 要 性 主 要 工 作 过 程 国 内 外 相 关 标 准 研 究 同 类 工 程 现 状 调 研 主 要 技 术 内 容 及 说 明 标 准 实 施 的 环 境 效 益 及 经 济 技 术 分 析 标 准 实 施 建 议 征 求 意 见 汇 总 处 理 情 况 说 明 技 术 审 查 工 作 情 况 说 明...30 I

3 1 任 务 来 源 原 国 家 环 境 保 护 总 局 办 公 厅 关 于 开 展 2008 年 度 国 家 环 境 保 护 标 准 制 修 订 项 目 工 作 的 通 知 ( 环 办 函 号 ) 下 达 计 划 气 态 污 染 物 治 理 工 程 技 术 规 范 吸 附 法, 项 目 序 号 366, 统 一 编 号 1421 经 讨 论 建 议 更 名 为 吸 附 法 工 业 有 机 废 气 治 理 工 程 技 术 规 范 本 标 准 主 要 起 草 单 位 : 中 国 环 境 保 护 产 业 协 会 中 国 人 民 解 放 军 防 化 研 究 院 中 科 院 生 态 环 境 中 心 福 建 嘉 园 环 保 股 份 有 限 公 司 北 京 绿 创 大 气 环 保 工 程 有 限 公 司 北 京 云 辰 天 环 保 科 技 有 限 公 司 宁 夏 丰 源 活 性 炭 有 限 公 司 江 苏 苏 通 碳 纤 维 有 限 公 司 等 2 标 准 制 定 的 必 要 性 挥 发 性 有 机 污 染 物 (Volatile Organic Compounds, VOCs) 大 多 数 有 毒 有 害, 具 有 一 定 的 致 癌 性 ; 参 与 光 化 学 反 应, 形 成 光 化 学 烟 雾 ; 部 分 可 破 坏 臭 氧 层 我 国 一 些 城 市 空 气 中 VOCs 的 浓 度 是 美 国 城 市 空 气 浓 度 5~15 倍, 工 业 排 放 有 机 废 气 已 经 成 为 城 市 主 要 污 染 源 之 一 涉 及 VOCs 排 放 的 工 业 行 业 包 括 石 油 化 工 精 细 化 工 喷 涂 包 装 印 刷 医 药 与 农 药 制 造 半 导 体 及 电 子 产 品 制 造 人 造 板 与 木 制 家 具 制 造 皮 革 漆 包 线 制 鞋 涂 料 油 墨 粘 合 剂 生 产 金 属 铸 造 等 等, 行 业 众 多, 各 行 业 中 所 产 生 的 VOCs 种 类 繁 多, 组 成 复 杂, 常 见 的 组 成 成 分 有 碳 氢 化 合 物 苯 系 物 醇 类 酮 类 酚 类 醛 类 酯 类 胺 类 腈 ( 氰 ) 类 等 目 前, 在 我 国 VOCs 污 染 源 主 要 分 布 在 全 国 各 地 城 市 与 城 市 群, 分 布 面 广, 其 中 90% 以 上 尚 未 治 理, 对 大 气 环 境 影 响 严 重, 应 依 据 相 关 污 染 治 理 法 规 的 要 求 进 行 治 理 以 上 所 列 举 的 行 业 在 生 产 过 程 中 均 存 在 大 量 的 VOCs 污 染, 其 中 由 于 溶 剂 的 使 用 引 起 的 有 机 物 的 排 放 是 目 前 控 制 的 重 点 以 包 装 印 刷 行 业 为 例, 我 国 目 前 有 包 装 印 刷 企 业 9 万 多 家, 其 中 从 事 包 装 装 潢 印 刷 的 企 业 为 3.7 万 多 家, 具 有 一 定 规 模 的 软 包 装 彩 印 ( 复 合 膜 ) 企 业 有 近 8 千 家, 其 中 约 1300 家 软 包 装 彩 印 生 产 企 业 具 有 3 条 生 产 线, 最 大 的 软 包 装 彩 印 企 业 生 产 线 达 16 条 之 多 单 是 8 千 家 软 包 装 彩 印 ( 复 合 膜 ) 行 业 的 年 有 机 物 排 放 总 量 就 有 200 万 吨 以 上 据 推 算 全 国 包 装 印 刷 行 业 的 年 有 机 物 排 放 总 量 在 600 万 吨 以 上 例 如 : 某 包 装 印 刷 企 业 具 有 九 条 生 产 线, 日 平 均 排 放 有 机 溶 剂 ( 甲 苯 乙 酸 乙 酯 甲 乙 酮 和 异 丙 醇 )9~12 吨, 年 平 均 排 放 量 在 (3240~4320) 吨 喷 涂 企 业 的 数 量 更 多, 污 染 情 况 也 更 为 复 杂, 年 有 机 物 排 放 总 量 也 高 于 包 装 印 刷 行 业 例 如 : 某 手 机 零 部 件 喷 涂 企 业, 总 排 风 量 为 75 万 m 3 /h, 废 气 成 分 复 杂 ( 以 甲 苯 和 酯 类 酮 类 为 主 ), 非 甲 烷 总 烃 浓 度 在 300mg/m 3 左 右, 日 平 均 排 放 有 机 溶 剂 5.4 吨, 年 平 均 排 放 量 约 1

4 (1900~2000) 吨 根 据 行 业 内 的 推 算, 目 前 全 国 总 的 工 业 VOCs 年 排 放 量 应 该 在 2000 万 吨 以 上, 达 到 甚 至 超 过 了 全 国 NOx 的 排 放 水 平, 而 且 随 着 国 民 经 济 的 发 展 呈 现 出 不 断 增 长 的 趋 势 近 二 十 年 来, 我 国 的 VOCs 治 理 技 术 和 设 备 已 经 有 了 较 大 的 发 展, 一 些 新 技 术 在 治 理 工 程 中 得 到 了 应 用 但 由 于 缺 乏 设 备 制 造 工 程 实 施 等 方 面 的 技 术 规 范, 各 个 厂 家 生 产 的 设 备 千 差 万 别, 甚 至 鱼 龙 混 杂, 质 量 上 没 法 保 障, 和 进 口 的 同 类 型 设 备 相 比 存 在 很 大 的 差 距, 实 际 上 由 于 缺 乏 设 备 的 制 造 规 范 和 运 行 检 查 制 度, 设 备 安 装 以 后 大 部 分 成 为 摆 设, 难 以 正 常 运 行, 甚 至 根 本 就 不 运 行 这 个 问 题 在 很 多 环 保 行 业 中 都 存 在, 在 有 机 废 气 治 理 领 域 尤 为 突 出 随 着 我 国 经 济 发 展 人 们 对 生 存 环 境 认 识 水 平 的 不 断 提 高 和 国 家 政 策 的 导 向 作 用, 环 境 治 理 工 程 越 来 越 得 到 广 泛 重 视 目 前 我 国 正 在 逐 步 完 善 气 态 污 染 物 的 排 放 标 准, 但 治 理 工 程 设 备 和 设 施 的 规 范 还 没 有 跟 上 制 订 气 态 污 染 物 治 理 的 工 程 技 术 规 范, 对 环 境 工 程 建 设 的 规 范 化 影 响 深 远 对 技 术 相 对 成 熟 应 用 面 广 的 工 程 技 术 进 行 规 范, 能 大 大 提 高 环 境 工 程 建 设 的 技 术 和 管 理 水 平, 指 导 主 管 部 门 对 环 境 工 程 全 过 程 实 施 科 学 管 理 吸 附 法 是 一 种 传 统 的 有 机 废 气 治 理 技 术, 也 是 目 前 我 国 有 机 废 气 治 理 的 主 要 技 术 之 一 在 目 前 我 国 有 机 废 气 治 理 设 备 中, 吸 附 净 化 设 备 以 及 以 吸 附 技 术 为 基 础 的 集 成 设 备 约 占 总 数 的 50% 左 右 因 此 本 规 范 制 定 以 后 可 以 规 范 我 国 有 机 废 气 治 理 中 接 近 50% 的 工 程 技 术 和 设 备, 在 工 艺 设 计 设 备 制 造 工 程 建 设 检 验 检 查 运 行 维 护 与 管 理 等 各 个 方 面 全 面 提 高 我 国 VOCs 治 理 水 平, 必 将 极 大 地 推 进 我 国 固 定 源 有 机 废 气 的 治 理 减 排 工 作 3 主 要 工 作 过 程 3.1 确 立 制 定 本 标 准 的 原 则 (1) 与 目 前 我 国 各 类 吸 附 法 有 机 废 气 治 理 技 术 的 发 展 水 平 相 适 应, 以 国 内 外 常 用 的 吸 附 工 艺 和 最 佳 实 用 污 染 控 制 技 术 为 基 础, 充 分 考 虑 技 术 成 熟 程 度 和 可 行 性 各 种 技 术 的 适 用 范 围 和 适 用 对 象, 优 先 考 虑 目 前 技 术 成 熟 适 应 范 围 广 对 大 规 模 的 节 能 减 排 具 有 重 要 作 用 的 吸 附 技 术 对 于 特 异 性 行 业 性 较 强 但 通 用 性 较 差 的 工 艺 技 术 考 虑 在 以 后 的 行 业 标 准 中 体 现, 对 于 具 有 重 要 的 应 用 前 景 目 前 技 术 上 还 不 太 成 熟 的 工 艺 技 术 待 相 对 成 熟 以 后 再 做 考 虑 (2) 充 分 反 应 吸 附 法 治 理 气 态 污 染 物 的 特 点 和 优 势, 体 现 行 业 特 征, 并 考 虑 不 同 地 域 和 时 期 的 差 异, 符 合 吸 附 法 治 理 气 态 污 染 物 的 技 术 发 展 趋 势, 并 适 当 与 国 外 先 进 标 准 衔 接 (3) 技 术 规 范 所 界 定 的 工 艺 设 备 和 治 理 设 施 应 兼 顾 技 术 可 行 性 和 先 进 性, 便 于 工 程 实 施, 实 际 操 作, 运 行 维 护 2

5 (4) 技 术 规 范 的 制 订 考 虑 技 术 可 行 性 和 经 济 性 的 统 一, 充 分 考 虑 工 程 实 施 过 程 中 相 关 各 方 的 经 济 承 受 能 力 (5) 以 国 家 环 境 保 护 和 污 染 防 治 相 关 法 律 法 规 规 章 技 术 政 策 和 规 划 为 根 据, 促 进 环 境 效 益 经 济 效 益 和 社 会 效 益 的 统 一, 并 有 利 于 相 关 法 律 法 规 和 规 范 的 实 施 3.2 主 要 工 作 过 程 2008 年 初, 原 国 家 环 境 保 护 总 局 下 达 气 态 污 染 物 治 理 工 程 技 术 规 范 吸 附 法 的 编 制 任 务, 中 国 环 境 保 护 产 业 协 会 组 织 相 关 单 位 及 人 员 成 立 标 准 编 制 小 组, 确 定 参 编 单 位 及 人 员 名 单 2008 年 12 月, 完 成 标 准 的 开 题 报 告 和 标 准 编 制 大 纲 2009 年 1 月, 环 境 保 护 部 科 技 标 准 司 在 北 京 主 持 召 开 了 本 标 准 的 开 题 论 证 会 议 在 开 题 论 证 会 上 明 确 了 标 准 的 编 制 方 向 和 原 则, 通 过 了 编 制 大 纲 2009 年 6 月, 完 成 气 态 污 染 物 治 理 工 程 技 术 规 范 吸 附 法 及 编 制 说 明 的 初 稿, 经 多 次 讨 论 并 征 求 专 家 和 相 关 管 理 者 意 见, 于 2011 年 2 月 形 成 征 求 意 见 稿, 并 将 标 准 名 称 修 改 为 吸 附 法 工 业 有 机 废 气 治 理 工 程 技 术 规 范 4 国 内 外 相 关 标 准 研 究 4.1 编 制 依 据 本 标 准 的 编 制 以 工 业 固 定 源 有 机 废 气 的 排 放 和 污 染 现 状 各 行 业 的 排 放 特 点 及 其 污 染 治 理 情 况 为 基 础, 充 分 考 虑 吸 附 法 治 理 技 术 的 发 展 水 平 成 熟 程 度 应 用 范 围 和 覆 盖 度, 并 结 合 国 家 现 有 的 废 气 排 放 控 制 标 准 各 省 市 的 地 方 排 放 标 准 和 各 行 业 相 关 标 准, 严 格 按 照 各 种 标 准 编 制 指 导 文 件 进 行 编 制 涉 及 的 部 分 法 律 法 规 和 标 准 有 : (1) 中 华 人 民 共 和 国 环 境 保 护 法 该 法 第 二 十 四 条 规 定 : 产 生 环 境 污 染 和 其 他 公 害 的 单 位, 必 须 把 环 境 保 护 工 作 纳 入 计 划, 建 立 环 境 保 护 责 任 制 度 ; 采 取 有 效 措 施, 防 治 在 生 产 建 设 或 者 其 他 活 动 中 产 生 的 废 气 废 水 废 渣 粉 尘 恶 臭 气 体 放 射 性 物 质 以 及 噪 声 振 动 电 磁 波 辐 射 等 对 环 境 的 污 染 和 危 害 第 二 十 五 条 规 定 : 新 建 工 业 企 业 和 现 有 工 业 企 业 的 技 术 改 造, 应 当 采 用 资 源 利 用 率 高 污 染 物 排 放 量 少 的 设 备 和 工 艺, 采 用 经 济 合 理 的 废 弃 物 综 合 利 用 技 术 和 污 染 物 处 理 技 术 (2) 中 华 人 民 共 和 国 大 气 污 染 防 治 法 该 法 第 二 条 规 定 : 国 务 院 和 地 方 各 级 人 民 政 府, 必 须 将 大 气 环 境 保 护 工 作 纳 入 国 民 经 3

6 济 和 社 会 发 展 计 划, 合 理 规 划 工 业 布 局, 加 强 防 治 大 气 污 染 的 科 学 研 究, 采 取 防 治 大 气 污 染 的 措 施, 保 护 和 改 善 大 气 环 境 (3) 国 家 环 境 保 护 标 准 制 修 订 工 作 管 理 办 法 该 法 第 六 条 规 定 : 标 准 制 修 订 工 作 应 遵 循 下 列 基 本 原 则 :1 以 科 学 发 展 观 为 指 导, 以 实 现 经 济 社 会 的 可 持 续 发 展 为 目 标, 以 国 家 环 境 保 护 相 关 法 律 法 规 规 章 政 策 和 规 划 为 根 据, 通 过 制 定 和 实 施 标 准, 促 进 环 境 效 益 经 济 效 益 和 社 会 效 益 的 统 一 ;2 有 利 于 保 护 生 活 环 境 生 态 环 境 和 人 体 健 康 ;3 有 利 于 形 成 完 整 协 调 的 环 境 保 护 标 准 体 系 ;4 有 利 于 相 关 法 律 法 规 和 规 范 性 文 件 的 实 施 ;5 与 经 济 技 术 发 展 水 平 和 相 关 方 的 承 受 能 力 相 适 应, 具 有 科 学 性 和 可 实 施 性, 促 进 环 境 质 量 改 善 ;6 以 科 学 研 究 成 果 和 实 践 经 验 为 依 据, 内 容 科 学 合 理 可 行 ;7 根 据 本 国 实 际 情 况, 可 参 照 采 用 国 外 相 关 标 准 技 术 法 规 ;8 制 订 过 程 和 技 术 内 容 应 公 开 公 平 公 正 (4) 各 行 业 废 气 排 放 标 准 如 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 恶 臭 污 染 物 排 放 标 准 北 京 地 方 排 放 标 准 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 等 (5) 气 态 污 染 物 相 关 检 测 标 准 如 固 定 污 染 源 排 放 气 中 颗 粒 物 测 定 与 气 态 污 染 物 采 样 方 法 (6) 相 关 环 保 产 品 工 程 建 设 技 术 要 求 和 技 术 规 范 如 环 境 保 护 产 品 技 术 要 求 工 业 废 气 吸 附 净 化 装 置 大 气 污 染 治 理 工 程 技 术 导 则 ( 报 批 ) 等 (7) 有 关 标 准 编 制 格 式 内 容 的 标 准 如 环 境 信 息 术 语 标 准 化 工 作 导 则 系 列 标 准 国 家 环 境 保 护 标 准 制 修 订 工 作 管 理 办 法 和 环 境 工 程 技 术 规 范 制 订 技 术 导 则 ( 报 批 ) 等 4.2 国 内 外 相 关 技 术 标 准 技 术 政 策 指 南 制 订 情 况 分 析 我 国 的 工 业 VOCs 排 放 治 理 工 作 虽 然 起 步 较 早, 自 上 世 纪 八 十 年 代 就 已 经 有 催 化 法 和 吸 附 法 治 理 设 备 进 入 市 场, 但 长 期 以 来 基 本 上 处 于 自 由 发 展 状 态 随 着 中 华 人 民 共 和 国 大 气 污 染 防 治 法 环 境 空 气 质 量 标 准 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 (GB ) 恶 臭 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 等 法 律 法 规 和 标 准 的 实 施, 有 机 废 气 污 染 控 制 体 系 正 在 逐 步 完 善 2007 年 北 京 市 颁 布 了 比 较 严 格 的 地 方 排 放 标 准 北 京 市 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 (DB 11/ ) 和 炼 油 与 石 油 化 学 工 业 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (DB 11/ ), 对 北 京 市 VOCs 的 治 理 工 作 起 到 了 重 要 的 推 动 作 用 同 时 也 出 台 了 一 些 相 关 废 气 治 理 设 备 的 制 4

7 造 标 准 和 产 品 技 术 要 求, 如 环 境 保 护 产 品 技 术 要 求 系 列 标 准 工 业 有 机 废 气 催 化 净 化 装 置 (HJ/T ) 工 业 废 气 吸 附 净 化 装 置 (HJ/T ) 工 业 废 气 吸 收 净 化 装 置 (HJ/T ) 等 各 省 市 也 正 在 制 定 和 酝 酿 地 方 综 合 排 放 标 准 ( 如 福 建 省 广 东 省 深 圳 市 等 ) 在 十 一 五 期 间 正 在 大 量 的 安 排 制 定 相 关 行 业 的 综 合 排 放 标 准 ( 如 橡 胶 皮 革 人 造 革 电 子 半 导 体 喷 涂 等 行 业 ) 和 治 理 工 程 技 术 规 范 我 国 将 形 成 一 套 严 格 的 技 术 标 准 体 系, 对 有 机 污 染 物 的 排 放 要 求 也 会 越 来 越 严 格 以 颗 粒 活 性 炭 活 性 炭 纤 维 和 分 子 筛 为 吸 附 剂 的 有 机 废 气 吸 附 净 化 技 术 已 经 非 常 成 熟, 日 本 美 国 和 西 欧 等 对 吸 附 工 艺 吸 附 材 料 吸 附 设 备 和 吸 附 工 程 控 制 等 都 有 详 细 的 规 定, 同 时 一 些 大 公 司 也 制 定 了 自 己 的 企 业 标 准, 以 对 工 艺 设 备 的 设 计 制 造 和 工 程 技 术 措 施 进 行 规 范 我 国 在 2007 年 底 发 布 了 中 华 人 民 共 和 国 环 境 保 护 行 业 标 准 环 境 保 护 产 品 技 术 要 求 工 业 废 气 吸 附 净 化 装 置 (HJ/T ), 笼 统 地 对 工 业 废 气 吸 附 净 化 装 置 的 技 术 要 求 检 验 方 法 和 检 验 规 则 进 行 了 规 定, 其 中 只 是 涉 及 到 吸 附 净 化 单 元, 而 对 于 吸 附 剂 的 脱 附 再 生 方 法 溶 剂 的 回 收 方 法 系 统 控 制 措 施 吸 附 剂 的 选 择 与 要 求 等 方 面 未 予 规 定 或 规 定 不 全, 对 系 统 安 全 措 施 的 规 定 过 于 简 单 在 吸 附 对 象 中 没 有 划 分 有 机 废 气 和 无 机 废 气, 实 际 上 二 者 的 吸 附 过 程 存 在 巨 大 的 差 别 在 吸 附 设 备 中 也 没 有 划 分 固 定 床 移 动 床 和 流 化 床, 实 际 上 不 同 的 吸 附 设 备 的 设 计 型 式 控 制 措 施 安 全 措 施 以 及 对 吸 附 剂 的 要 求 也 存 在 巨 大 的 差 异 5 同 类 工 程 现 状 调 研 5.1 概 述 目 前 的 VOCs 的 治 理 技 术 主 要 有 两 类 : 一 类 是 回 收 技 术, 一 类 是 销 毁 技 术 回 收 技 术 是 通 过 物 理 的 方 法, 改 变 温 度 压 力 或 采 用 选 择 性 吸 附 剂 和 选 择 性 渗 透 膜 等 方 法 来 富 集 分 离 有 机 气 相 污 染 物 的 方 法, 主 要 有 吸 附 技 术 吸 收 技 术 冷 凝 技 术 及 膜 分 离 技 术 销 毁 技 术 主 要 是 通 过 化 学 或 生 化 反 应, 用 热 光 催 化 剂 和 微 生 物 将 有 机 化 合 物 转 变 成 为 二 氧 化 碳 和 水 等 无 毒 害 或 低 毒 害 的 无 机 小 分 子 化 合 物, 主 要 有 直 接 燃 烧 催 化 燃 烧 生 物 氧 化 光 催 化 氧 化 等 离 子 体 破 坏 等 目 前 使 用 较 多 的 VOCs 的 治 理 技 术 主 要 有 活 性 炭 和 活 性 炭 纤 维 吸 附 溶 剂 吸 收 降 温 冷 凝 等 回 收 技 术 和 直 接 燃 烧 催 化 燃 烧 等 销 毁 技 术, 其 中 又 以 吸 附 技 术 和 催 化 燃 烧 技 术 的 应 用 居 多 工 业 固 定 源 VOCs 的 排 放 主 要 是 低 浓 度 大 风 量 的 排 放 污 染 问 题 工 业 生 产 过 程 中 通 常 由 于 生 产 场 所 的 强 排 风, 使 得 所 排 出 的 废 气 中 有 机 物 的 浓 度 很 低 ( 通 常 小 于 1500mg/m 3 ), 5

8 风 量 很 大 ( 通 常 超 过 1 万 m 3 /h, 甚 至 达 十 几 万 m 3 /h 几 十 万 m 3 /h), 治 理 难 度 大, 是 目 前 城 市 中 有 机 化 合 物 污 染 的 重 要 来 源 经 济 高 效 的 排 放 控 制 技 术 是 解 决 大 面 积 VOCs 污 染 问 题 的 关 键 吸 附 法 适 用 于 处 理 低 浓 度 大 风 量 的 气 态 污 染 物 的 治 理, 操 作 方 便, 易 于 实 现 自 动 化, 并 且 对 于 有 再 利 用 价 值 的 有 机 溶 剂, 能 通 过 脱 附 进 行 回 收, 实 现 废 物 资 源 化 5.2 吸 附 法 VOCs 治 理 技 术 的 发 展 吸 附 法 是 利 用 各 种 固 体 吸 附 剂 ( 如 活 性 炭 活 性 炭 纤 维 分 子 筛 等 ) 对 排 放 废 气 中 的 污 染 物 进 行 吸 附 净 化 的 方 法 吸 附 法 设 备 简 单 适 用 范 围 广 净 化 效 率 高, 是 一 种 传 统 的 废 气 治 理 技 术, 也 是 目 前 应 用 最 广 的 治 理 技 术 具 体 的 吸 附 净 化 工 艺 可 以 分 为 吸 附 回 收 工 艺 ( 回 收 有 机 溶 剂 ) 和 吸 附 氧 化 工 艺 ( 回 收 热 量 ) 两 种 ; 具 体 的 吸 附 技 术 主 要 包 括 固 定 床 吸 附 技 术 移 动 床 ( 含 转 轮 ) 吸 附 技 术 流 化 床 吸 附 技 术 和 变 压 吸 附 技 术 等 ; 吸 附 设 备 可 以 分 为 固 定 床 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 器 三 种 从 不 同 吸 附 净 化 技 术 的 应 用 范 围 和 工 艺 设 备 的 成 熟 程 度 来 看, 固 定 床 吸 附 / 水 蒸 气 脱 附 / 冷 凝 回 收 工 艺 和 固 定 床 吸 附 / 热 空 气 脱 附 / 催 化 燃 烧 工 艺 目 前 在 我 国 应 用 范 围 最 广, 工 艺 设 备 成 熟, 是 我 国 有 机 废 气 吸 附 净 化 的 主 体 工 艺, 在 我 国 有 机 废 气 净 化 中 具 有 主 导 地 位 在 具 体 的 VOCs 治 理 工 艺 中 应 该 采 用 何 种 技 术, 通 常 由 VOCs 的 排 放 工 艺 和 排 放 工 况 决 定 在 有 些 工 况 条 件 下 以 回 收 有 机 溶 剂 为 主, 可 以 实 现 资 源 的 再 利 用 ; 而 在 有 些 工 况 条 件 下 以 回 收 热 量 为 主, 将 有 机 物 燃 烧 所 产 生 的 热 量 回 用 于 生 产 工 艺 或 者 用 于 其 本 身 的 分 解 净 化 利 用 吸 附 回 收 技 术 可 以 将 废 气 中 有 价 值 的 有 机 化 合 物 进 行 回 收 国 外 有 机 废 气 的 治 理 思 路 是 在 技 术 允 许 的 情 况 下 尽 量 地 使 用 回 收 技 术 回 收 有 机 溶 剂, 以 实 现 资 源 的 再 利 用 使 用 的 吸 附 材 料 主 要 包 括 活 性 炭 活 性 炭 纤 维 和 分 子 筛, 吸 附 设 备 主 要 包 括 固 定 床 和 移 动 床 吸 附 器, 吸 附 剂 的 再 生 通 常 采 用 水 蒸 气 再 生 和 热 空 气 流 再 生 两 种, 在 油 气 回 收 中 则 通 常 采 用 真 空 脱 附 再 生 国 内 目 前 主 要 是 采 用 固 定 床 吸 附 回 收 技 术, 吸 附 剂 通 常 为 颗 粒 活 性 炭 和 活 性 炭 纤 维 国 外 和 我 国 台 湾 地 区 近 年 来 较 多 地 采 用 了 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 回 收 设 备, 如 日 本 多 采 用 分 子 筛 转 轮 吸 附 浓 缩 设 备, 利 用 高 温 空 气 脱 附 后 冷 凝 回 收 在 我 国 有 机 废 气 净 化 的 分 子 筛 吸 附 剂 的 生 产 技 术 还 没 有 突 破, 目 前 分 子 筛 转 轮 吸 附 技 术 尚 处 于 开 发 阶 段 吸 附 浓 缩 - 催 化 燃 烧 技 术 是 将 吸 附 技 术 和 催 化 燃 烧 相 结 合 的 一 种 集 成 技 术, 将 大 风 量 低 浓 度 的 有 机 废 气 经 过 吸 附 / 脱 附 过 程 转 换 成 小 风 量 高 浓 度 的 有 机 废 气, 然 后 经 过 催 化 燃 烧 净 化, 可 以 有 效 的 利 用 有 机 物 的 燃 烧 热 该 方 法 适 合 于 大 风 量 低 浓 度 或 浓 度 不 稳 定 的 废 气 治 理, 通 常 用 于 低 于 1500 mg/m 3 的 有 机 废 气 的 治 理 国 内 由 防 化 研 究 院 于 1990 年 研 制 成 功 的 固 定 床 有 机 废 气 浓 缩 装 置 ( 一 种 处 理 有 机 废 气 的 空 气 净 化 装 置, 专 利 号 CN ), 6

9 采 用 低 阻 力 的 蜂 窝 状 活 性 炭 作 为 吸 附 剂, 以 福 州 嘉 园 环 保 股 份 有 限 公 司 为 代 表 的 多 家 企 业 对 该 技 术 进 行 了 大 规 模 的 推 广 应 用, 成 为 目 前 我 国 喷 涂 印 刷 等 行 业 大 风 量 低 浓 度 有 机 废 气 治 理 的 主 体 设 备 之 一 北 京 绿 创 大 气 环 保 工 程 有 限 公 司 采 用 薄 层 的 活 性 炭 纤 维 作 为 吸 附 剂, 使 用 固 定 床 吸 附 浓 缩 装 置 用 于 造 船 业 废 气 治 理, 取 得 了 较 好 的 效 果 杭 州 天 祺 环 保 设 备 有 限 公 司 近 年 来 研 制 的 回 转 式 吸 附 浓 缩 催 化 设 备 (RCCO), 使 用 活 性 炭 作 为 吸 附 剂, 存 在 易 着 火 运 行 安 全 性 差 等 问 题, 至 今 没 有 推 广 应 用 日 本 的 东 洋 仿 美 国 的 卡 尔 岗 等 企 业 于 上 世 纪 八 十 年 代 末 和 九 十 年 代 初 分 别 研 制 了 转 轮 式 吸 附 浓 缩 装 置, 一 开 始 使 用 活 性 炭 和 活 性 炭 纸 作 为 吸 附 剂, 但 由 于 安 全 性 差, 在 热 脱 附 过 程 中 易 着 火 ( 我 国 在 1989 年 曾 引 进 三 套 东 洋 仿 的 装 置, 后 因 操 作 不 慎 着 火 报 废 ), 目 前 改 用 蜂 窝 状 的 成 型 分 子 筛 为 吸 附 剂, 并 得 到 的 较 为 广 泛 地 应 用 吸 附 材 料 以 活 性 炭 活 性 炭 纤 维 和 分 子 筛 为 主 为 了 处 理 低 浓 度 大 风 量 的 有 机 污 染 物, 要 求 吸 附 材 料 具 有 高 吸 附 容 量 高 燃 烧 温 度 和 良 好 的 床 层 动 力 学 性 能, 即 要 求 吸 附 床 层 具 有 低 的 气 流 阻 力 通 常 是 将 粉 末 状 的 活 性 炭 或 分 子 筛 加 工 成 为 蜂 窝 状 的 成 型 体, 可 以 使 得 吸 附 床 层 的 气 流 阻 力 大 幅 度 地 降 低 通 过 对 活 性 炭 孔 隙 结 构 调 整 去 除 杂 质 和 改 变 成 型 方 法 等 措 施 可 以 提 高 活 性 炭 的 应 用 性 能, 目 前 国 内 外 就 此 问 题 正 在 开 展 大 量 的 基 础 研 究 工 作, 有 望 获 得 突 破 对 于 分 子 筛 的 研 究 主 要 是 对 分 子 筛 的 表 面 进 行 改 性, 提 高 其 疏 水 性 能 和 对 有 机 化 合 物 的 吸 附 性 能 国 外 已 经 较 好 地 解 决 分 子 筛 的 成 型 技 术, 国 内 的 成 型 技 术 还 有 待 深 入 研 究 5.3 实 际 工 程 案 例 调 研 情 况 分 析 自 2008 年 3 月 至 2009 年 10 月, 我 们 选 择 性 的 对 一 些 典 型 的 治 理 工 程 进 行 了 实 地 调 研, 并 通 过 书 面 形 式 对 几 个 骨 干 废 气 治 理 企 业 的 治 理 工 程 案 例 进 行 了 调 研 分 析 福 州 嘉 园 环 保 股 份 有 限 公 司 大 连 中 集 集 装 箱 有 限 公 司 集 装 箱 喷 漆 废 气 治 理 工 程 II 期 福 州 嘉 园 环 保 股 份 有 限 公 司 以 蜂 窝 状 活 性 炭 作 为 吸 附 剂, 采 用 吸 附 浓 缩 - 催 化 燃 烧 技 术 治 理 低 浓 度 的 有 机 废 气 ( 工 艺 流 程 见 图 1), 广 泛 应 用 于 印 刷 集 装 箱 造 船 等 行 业 我 们 考 察 了 该 公 司 在 大 连 和 青 岛 等 地 区 的 4 个 治 理 工 程 低 浓 度 的 废 气 经 过 吸 附 床 浓 缩 以 后 最 终 进 入 催 化 反 应 器 进 行 催 化 燃 烧 净 化, 催 化 燃 烧 器 的 净 化 效 率 设 计 在 95% 以 上, 从 实 际 运 行 时 的 检 测 结 果 来 看 也 可 以 达 到 95% 的 净 化 效 率 7

10 图 1 JY-C 型 有 机 废 气 净 化 装 置 工 艺 流 程 图 大 连 中 集 集 装 箱 有 限 公 司 在 生 产 过 程 中 每 年 耗 用 1000 多 吨 稀 释 剂, 在 喷 涂 烘 干 补 漆 等 过 程 产 生 大 量 有 组 织 排 放 的 VOCs 污 染, 污 染 物 中 含 有 二 甲 苯 甲 苯 苯 乙 苯 苯 乙 烯 等 污 染 物 ( 见 表 1) 表 1 大 连 中 集 集 装 箱 有 限 公 司 有 机 废 气 排 放 量 统 计 表 序 号 工 序 名 称 废 气 排 放 浓 度 风 量 ( 万 m 3 稀 料 用 量 /h) 排 放 量 (kg/h) (ppm) (kg/d) 1 打 砂 预 处 理 富 锌 漆 预 涂 手 工 富 锌 底 漆 中 间 漆 内 面 漆 喷 涂 沥 青 漆 预 涂 外 面 漆 预 涂 面 漆 补 漆 分 界 线 沥 青 漆 防 水 箱 喷 涂 托 盘 箱 喷 涂 合 计 有 组 织 排 放 的 VOC 总 量 (kg/d) 5277 有 组 织 排 放 量 占 总 排 放 量 的 比 例 84% 福 州 嘉 园 环 保 股 份 有 限 公 司 共 在 该 厂 的 不 同 工 段 建 造 了 七 套 JY-PC 型 有 机 废 气 净 化 装 置, 总 处 理 风 量 合 计 为 38 万 m 3 /h 漆 雾 预 处 理 装 置 采 用 空 气 净 化 过 滤 专 用 无 纺 布 作 为 过 滤 材 料, 催 化 剂 采 用 杭 州 凯 明 催 化 剂 有 限 公 司 生 产 的 KMF 系 列 铂 钯 催 化 剂, 吸 附 剂 使 用 景 德 镇 特 种 陶 瓷 研 究 所 生 产 的 高 性 能 8

11 TF 型 蜂 窝 状 活 性 炭 表 2 JY-PC 型 有 机 废 气 净 化 装 置 主 要 设 备 工 艺 设 计 参 数 纤 维 过 滤 器 (1 座 ) 单 台 处 理 风 量 m 3 /h 型 号 GL-1200, 尺 寸 2795*3126*2573 进 出 口 流 速 m/s 单 台 处 理 风 量 m 3 /h 固 定 吸 附 床 (3 台 ) 吸 附 进 出 口 流 速 m/s 型 号 XFB-600, 尺 寸 3128*2346* 脱 附 进 出 口 流 速 m/s 停 留 时 间 0.5s 处 理 风 量 6000 m 3 /h 催 化 燃 烧 床 (1 座 ) 进 出 口 流 速 12.04/10.42m/s 型 号 XFB-600, 尺 寸 3128*2346* 电 加 热 总 装 功 率 105kW 换 热 面 积 145 m 2 a) 辅 助 设 施 : 净 化 装 置 须 设 置 必 要 的 辅 助 设 施 如 阶 梯 测 量 孔 测 试 架 人 孔 等 以 便 操 作 维 修 监 测, 辅 助 设 施 具 体 位 置 详 细 做 法 由 设 计 人 员 与 现 场 管 理 人 员 确 定 后 施 工 ; 管 道 和 部 分 设 备 的 支 架 基 座 加 强 筋 由 现 场 确 定, 要 求 结 构 合 理 用 材 节 省 外 形 美 观 符 合 公 司 规 范 的 相 应 要 求 b) 设 备 防 腐 : 风 管 管 件 烟 囱 设 备 底 处 理 应 采 用 喷 砂 工 艺 经 检 验 合 格 后 涂 刷 铁 红 醇 酸 防 锈 漆 两 道 醇 酸 船 壳 漆 ( 颜 色 待 定 ) 两 道 ; 烟 囱 内 表 面 经 良 好 除 渣 及 除 锈 后 涂 刷 环 氧 沥 青 漆 ( 甲 + 乙 双 组 分 ) 两 道 ; 吸 附 前 端 系 统 管 件 内 壁 需 除 锈 后 涂 刷 铁 红 醇 酸 防 锈 漆 两 道 ; 吸 附 床 催 化 床 过 滤 器 阻 火 器 混 流 器 等 主 要 设 备 防 腐 措 施 应 严 格 按 照 设 备 图 纸 说 明 执 行 ; 所 选 用 的 油 漆 品 牌 种 类 应 符 合 公 司 规 范 的 相 关 要 求 c) 设 备 保 温 : 脱 附 所 有 管 道 及 管 件 需 加 以 保 温 ( 保 留 操 作 和 检 修 位 置 ) 保 温 层 必 须 包 缚 完 整, 不 得 有 空 隙, 拼 缝 宽 度 不 得 大 于 5mm 外 部 保 护 层 所 有 接 头 及 层 次 应 密 实 连 续, 无 漏 设 和 机 械 损 伤 ; 表 面 无 气 泡 翘 口 脱 层 开 裂 划 伤 漏 水 等 缺 陷 d) 电 气 及 控 制 : 在 电 气 及 自 控 方 面,JY-C 型 有 机 废 气 净 化 设 施 采 用 PLC 全 自 动 化 控 制 方 式, 特 设 电 脑 触 摸 屏 实 时 监 控 记 录, 主 要 特 点 有 :(1) 实 现 操 作 过 程 全 自 动, 大 大 降 低 操 作 人 员 的 劳 动 强 度 ;(2) 实 现 处 理 设 施 的 自 动 连 续 稳 定 运 行 ;(3) 采 用 触 摸 屏 使 控 制 系 统 具 有 良 好 的 人 机 界 面 和 重 要 工 作 参 数 的 实 时 记 录 和 储 存 功 能 ;(4) 采 用 PLC 控 制 方 式, 便 于 调 整 设 施 的 工 作 参 数 ;(5)PLC 变 频 器 和 触 摸 屏 均 采 用 国 外 品 牌, 同 时 系 统 配 套 精 度 很 高 的 电 动 模 拟 量 调 节 阀 PLC 自 控 系 统 的 控 制 水 平 达 到 国 内 先 进 水 平 低 压 电 气 控 制 柜 由 具 有 相 关 生 产 资 质 的 厂 家 提 供 e) 运 行 费 用 :JY-P1200C 型 有 机 废 气 净 化 设 施 为 例, 运 行 费 用 分 析 如 下 : 9

12 表 3 JY-P1200C 型 有 机 废 气 净 化 设 施 运 行 费 用 序 号 费 用 名 称 金 额 ( 万 元 /a) 备 注 a. 脱 附 风 机 7.5kw, 混 流 风 机 4kw 电 费 0.6 元 /kwh -1, 生 产 330d/a,24h/d, 电 机 实 际 功 率 按 0.80 计,a 项 连 续 工 作,b 1 电 费 项 20h/d, 合 计 : b. 电 加 热 平 均 功 率 20kw [24 ( ) ] =12.29 万 元 /a 2 维 护 a. 预 处 理 材 料 费 a. 以 0.04 万 元 /60d,330d/a 计 /60=0.22 万 元 /a 费 b. 日 常 维 护 保 养 费 用 b. 日 常 维 护 保 养 费 用 0.5 万 元 3 人 工 费 人 兼 职 管 理, 以 0.8 万 元 /( 年 人 ) 计 0.8 2=1.6 万 元 /a 4 年 运 行 费 用 总 计 (1)+(2)+(3) 5 单 位 运 行 费 用 ( 元 /km 3 ) ( )=0.15 元 /km 3 即 处 理 每 1000 立 方 米 的 有 机 废 气 的 费 用 仅 为 0.15 元 f) 说 明 :1 以 上 运 行 成 本 分 析 不 包 括 主 风 机 的 运 行 费 用 及 活 性 炭 催 化 剂 的 更 换 费 用 ; 2 一 套 活 性 炭 及 催 化 剂 总 成 本 约 万 元, 按 三 年 更 换 2/3 计 算, 则 每 年 活 性 炭 与 催 化 剂 的 费 用 约 为 万 元 g) 净 化 效 果 : 经 过 治 理 后, 大 连 中 集 集 装 箱 有 限 公 司 的 6 个 烟 囱 排 放 口 均 达 到 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 (GB ) 中 新 污 染 源 二 级 排 放 标 准, 环 保 监 测 合 格 福 州 嘉 园 环 保 股 份 有 限 公 司 三 星 重 工 业 ( 荣 成 ) 有 限 公 司 喷 漆 废 气 治 理 工 程 a) 有 机 废 气 来 源 : 三 星 重 工 业 ( 荣 成 ) 有 限 公 司 在 船 体 分 段 的 喷 漆 过 程 中, 油 漆 溶 剂 的 挥 发 产 生 大 量 的 漆 雾 和 有 机 废 气, 主 要 以 苯 甲 苯 二 甲 苯 为 主 废 气 浓 度 : 甲 苯 ( ) mg/m 3, 非 甲 烷 总 径 ( )mg/m 3, 处 理 风 量 : 合 计 16 万 m 3 /h 福 州 嘉 园 环 保 股 份 公 司 建 造 二 套 JY-800C 型 有 机 废 气 净 化 设 施, 对 喷 漆 产 生 的 有 机 废 气 进 行 治 理 b) 预 处 理 : 因 喷 漆 废 气 中 夹 带 大 量 的 漆 雾 及 少 量 的 其 它 尘 杂, 若 不 予 以 有 效 去 除, 将 堵 塞 蜂 窝 状 活 性 炭 微 孔, 影 响 吸 附 效 果 并 给 设 备 造 成 安 全 隐 患, 因 此 在 治 理 流 程 中 设 置 高 效 复 合 纤 维 过 滤 器 作 为 预 处 理 设 施, 以 去 除 废 气 中 夹 带 的 漆 雾 及 少 量 的 其 它 尘 杂, 确 保 设 施 的 安 全 及 稳 定 c) 吸 附 设 备 : 每 套 装 置 设 三 台 吸 附 床, 即 废 气 从 二 台 吸 附 床 经 过, 另 一 台 处 于 脱 附 再 生 阶 段 或 备 用 阶 段, 从 而 使 吸 附 过 程 可 连 续 进 行, 不 影 响 车 间 生 产 d) 主 要 设 备 类 型 和 规 格 : 10

13 表 4 JY-800C 型 净 化 设 施 主 要 设 备 序 号 项 目 名 称 规 格 型 号 数 量 1 高 效 复 合 过 滤 器 GL-800 型 1 台 2 固 定 吸 附 床 ( 含 蜂 窝 活 性 炭 ) XF-400 型 3 台 3 催 化 燃 烧 床 ( 含 贵 金 属 催 化 剂 ) CR-40 型 1 台 4 主 风 机 ( 含 减 振 体 系 ) THF1400E 1 套 5 脱 附 风 机 ZGF560C 1 台 6 补 冷 风 机 A 1 台 7 拉 锁 式 钢 制 烟 囱 φ1500,30m 1 座 8 精 密 电 动 调 节 阀 + 执 行 器 1 套 9 阻 火 器 ZH-80 型 1 台 10 电 控 系 统 DK-80 型 1 套 e) 控 制 措 施 控 制 设 备 及 控 制 水 平 : 同 上 f) 治 理 效 果 : 治 理 后 有 机 废 气 中 的 苯 甲 苯 二 甲 苯 达 到 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 (GB ) 中 新 污 染 源 二 级 排 放 标 准 用 ) g) 治 理 成 本 : 二 套 净 化 设 施 年 运 行 费 用 约 为 万 元 / 年 ( 不 含 活 性 炭 催 化 剂 更 换 费 北 京 绿 创 大 气 环 保 工 程 有 限 公 司 解 放 军 4309 厂 净 化 装 置 北 京 绿 创 大 气 环 保 工 程 有 限 公 司 使 用 活 性 炭 纤 维 作 为 吸 附 剂, 采 用 吸 附 浓 缩 - 催 化 燃 烧 技 术 治 理 低 浓 度 有 机 废 气 ( 表 5) 我 们 考 察 了 该 公 司 在 北 京 大 连 和 青 岛 地 区 共 5 个 治 理 工 程 下 表 为 北 京 绿 创 大 气 环 保 工 程 有 限 公 司 在 解 放 军 4309 厂 的 净 化 装 置, 处 理 风 量 60000m 3 /h 表 5 解 放 军 4309 厂 的 净 化 装 置 参 数 表 设 备 名 称 活 性 炭 纤 维 有 机 废 气 催 化 净 化 装 置 设 备 型 号 LC-XCⅡ-60k 处 理 风 量 (Nm³/h) 废 气 有 害 成 份 含 苯 甲 苯 二 甲 苯 等 有 机 气 体 废 气 浓 度 (mg/ m³) 1500 适 用 废 气 进 口 温 度 ( ) 40 净 化 效 率 (%) 95 以 上 废 气 出 口 浓 度 和 排 放 速 率 符 合 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 GB 中 规 定 的 二 级 标 准 噪 声 (db(a)) 85 设 备 阻 力 (Pa) 1800 预 热 功 率 (kw) 52 热 风 机 型 号 BY5-48NO.4C 功 率 (kw) 4 总 功 率 (kw) 56 11

14 设 备 尺 寸 长 宽 高 (mm) 主 机 自 重 (kg) 9000 地 坪 负 载 (kg/m 2 ) 550 压 缩 空 气 消 耗 ( MPa) 0.6m 3 /h 活 性 炭 纤 维 催 化 剂 设 备 阻 力 (Pa) 主 要 性 能 设 备 装 填 量 连 续 使 用 时 间 种 类 空 速 比 表 面 积 : 1300m 2 /g 碘 吸 附 量 : 1000mg/g 苯 吸 附 量 : 35% 450kg/ 台 小 时 以 上 蜂 窝 陶 瓷 贵 金 属 催 化 剂 小 时 单 块 尺 寸 100*100*40 反 应 起 燃 温 度 260 反 应 温 度 280 装 填 量 ( 升 ) 180 连 续 使 用 时 间 初 始 阻 力 运 行 阻 力 吸 附 脱 附 催 化 燃 烧 循 环 周 期 电 器 控 制 治 理 工 艺 流 程 图 如 下 : 小 时 以 上 ~120min 可 以 调 节 自 动 控 制 装 置 留 有 接 口, 可 与 涂 装 生 产 线 总 控 系 统 连 接,PT 型 热 电 偶 采 用 普 通 导 线 连 接,K 型 热 电 偶 采 用 补 偿 导 线 连 接 图 2 有 机 废 气 吸 附 浓 缩 催 化 反 应 工 艺 流 程 设 备 的 运 行 费 用 主 要 由 动 力 消 耗 设 备 关 键 的 易 耗 品 设 备 折 旧 低 值 易 耗 品 等 几 部 分 组 成 其 中 动 力 消 耗 包 括 电 耗 和 压 缩 空 气 消 耗, 设 备 关 键 的 易 耗 品 费 用 包 括 碳 纤 维 和 贵 金 属 蜂 窝 催 化 剂 更 换 费 用, 低 值 易 耗 品 主 要 为 电 器 元 气 件 更 换 在 此 类 设 备 中, 由 于 处 理 的 废 气 浓 度 低 处 理 气 量 大, 因 此 不 但 工 程 投 资 较 大, 运 行 费 用 也 较 高 12

15 5.3.4 北 京 云 辰 天 环 保 科 技 有 限 公 司 水 松 纸 厂 活 性 炭 纤 维 溶 剂 回 收 乙 醇 装 置 a) 废 气 参 数 : 成 分 : 乙 醇 ; 尾 气 量 : 烘 箱 15000m3/h, 印 刷 机 收 集 风 量 (10000~15000) m 3 /h; 浓 度 :10g/m 3,(70~80)% 进 入 回 收 系 统 ; 尾 气 温 度 : 烘 箱 <90, 印 刷 机 <40 b) 系 统 布 置 : 印 刷 机 上 部 排 风 与 整 条 印 刷 机 周 围 系 统 挥 发 气 体 实 行 分 离 单 独 引 入, 在 风 管 上 分 别 设 三 通 阀 控 制 从 烘 箱 中 出 来 的 尾 气 预 先 在 空 气 冷 却 器 中 用 循 环 冷 却 水 冷 却 至 40 左 右, 再 用 低 温 冷 却 水 进 一 步 深 度 冷 却 至 30 左 右 才 能 进 入 吸 附 器 进 行 吸 附 吸 附 装 置 由 三 个 吸 附 箱 体 组 成, 每 个 吸 附 箱 体 内 配 置 8 套 活 性 炭 纤 维 吸 附 芯 两 个 吸 附 箱 进 行 吸 附 一 个 吸 附 箱 体 进 行 再 生, 整 个 工 艺 过 程 由 PLC 程 序 控 制, 自 动 切 换, 交 替 进 行 吸 附 再 生 和 干 燥 三 个 工 艺 过 程 的 操 作 c) 相 关 设 备 的 参 数 : 活 性 炭 纤 维 用 量 : 总 用 量 为 960kg, 每 个 回 收 单 元 为 320kg; 蒸 汽 用 量 的 用 量 : 回 收 一 吨 乙 醇 精 馏 耗 蒸 汽 3.5 吨 ; 公 用 工 程 消 耗 如 表 6 表 6 水 松 纸 厂 活 性 炭 纤 维 溶 剂 回 收 乙 醇 装 置 公 用 工 程 消 耗 表 蒸 汽 电 用 量 循 环 水 活 性 炭 纤 维 设 备 折 旧 费 总 计 ( 万 元 ) ( 万 元 ) ( 费 用 ) ( 万 元 ) ( 万 元 ) ( 万 元 ) d) 投 资 与 经 济 效 益 的 分 析 : 按 每 天 使 用 5000 公 斤 乙 醇,70% 进 入 回 收 系 统, 回 收 效 率 按 80% 计 算, 每 年 运 转 300 天 计 算 回 收 一 吨 乙 醇 精 馏 耗 蒸 汽 3.5 吨, 按 每 吨 乙 醇 蒸 汽 费 用 为 564 元 乙 醇 按 4500 元 / 吨 计, 年 回 收 效 益 为 378 万 元 5.4 吸 附 法 VOCs 治 理 工 程 中 存 在 的 主 要 问 题 工 艺 水 平 较 低, 难 以 做 到 达 标 排 放 由 于 缺 乏 治 理 工 程 技 术 规 范 的 约 束, 很 多 企 业 甚 至 没 有 设 备 制 造 的 企 业 标 准, 在 工 艺 设 计 上 基 本 上 以 经 验 为 主, 缺 乏 计 算 依 据 和 设 计 规 范, 工 艺 设 计 水 平 难 以 固 化 和 提 高, 在 具 体 项 目 设 计 上 随 意 性 较 大 特 别 是 由 于 同 行 业 中 存 在 恶 性 竞 争, 为 了 降 低 成 本, 在 原 材 料 选 择 设 备 规 格 型 号 的 选 择 和 工 艺 控 制 水 平 上 都 大 打 折 扣, 造 成 净 化 设 备 难 以 做 到 达 标 排 放, 设 备 使 用 寿 命 短 新 技 术 的 研 究 与 开 发 滞 后, 和 国 外 相 比 存 在 较 大 的 差 距 目 前 我 国 的 有 机 废 气 治 理 企 业 一 般 规 模 较 小, 技 术 研 发 能 力 弱, 大 部 分 的 企 业 只 掌 握 一 种 或 两 种 技 术 工 艺, 长 期 以 来 工 艺 技 术 在 低 水 平 上 徘 徊 同 时 国 家 在 VOCs 治 理 技 术 研 发 方 面 的 投 入 也 严 重 不 足, 目 前 和 国 外 相 比 在 新 技 术 的 研 究 与 开 发 方 面 已 经 滞 后, 在 关 键 技 术 上 存 在 较 大 的 差 距 13

16 在 新 材 料 的 开 发 与 应 用 方 面,(1) 缺 乏 安 全 可 靠 的 吸 附 材 料 目 前 我 们 在 大 风 量 有 机 废 气 的 治 理 中 普 遍 采 用 蜂 窝 状 活 性 炭 作 为 吸 附 剂, 蜂 窝 状 活 性 炭 燃 点 低 吸 附 容 量 小 吸 脱 附 速 度 慢 由 于 燃 点 较 低 在 热 脱 附 过 程 中 床 层 易 着 火, 在 消 防 与 安 全 方 面 存 在 很 大 的 隐 患 国 外 目 前 普 遍 利 用 分 子 筛 作 为 吸 附 剂 可 以 解 决 这 个 问 题, 但 由 于 国 产 分 子 筛 成 型 技 术 疏 水 改 性 技 术 还 没 有 得 到 完 全 解 决, 限 制 了 分 子 筛 在 工 业 有 机 废 气 处 理 过 程 中 的 应 用 (2) 缺 乏 溶 剂 回 收 专 用 活 性 炭 大 多 数 的 挥 发 性 有 机 污 染 物 是 多 环 芳 烃 酯 类 醇 类 和 卤 代 烃 等 分 子 尺 寸 比 较 大 的 化 合 物, 吸 附 过 程 易 造 成 空 间 位 阻 使 得 吸 附 剂 难 以 再 生 由 于 国 内 缺 乏 溶 剂 回 收 专 用 活 性 炭, 各 治 理 企 业 在 进 行 溶 剂 回 收 时 在 活 性 炭 的 选 择 上 存 在 很 大 的 随 意 性, 致 使 吸 附 装 置 效 率 低 吸 附 材 料 寿 命 短 在 新 技 术 的 研 究 与 开 发 方 面, 目 前 国 外 固 定 床 流 化 床 和 移 动 床 ( 含 分 子 筛 转 轮 ) 吸 附 器 均 有 使 用, 特 别 是 分 子 筛 转 轮 在 低 浓 度 有 机 废 气 治 理 方 面 获 得 了 大 规 模 的 应 用, 该 技 术 具 有 吸 附 效 率 高 吸 附 剂 利 用 率 高 和 设 备 紧 凑 等 优 点 我 国 在 VOCs 治 理 方 面 使 用 的 还 主 要 是 固 定 床 吸 附 装 置, 移 动 床 ( 分 子 筛 转 轮 ) 目 前 在 我 国 虽 然 已 经 有 所 应 用, 但 在 技 术 上 尚 不 成 熟 ; 流 化 床 吸 附 装 置 目 前 在 国 内 还 未 见 实 际 应 用 近 年 来 国 外 的 相 关 设 备 开 始 进 入 国 内 市 场, 分 子 筛 转 轮 颗 粒 炭 移 动 床 等 相 关 设 备 已 经 在 国 内 应 用 标 准 不 严, 监 管 力 度 不 够, 废 气 净 化 装 置 运 行 率 低 目 前 我 国 执 行 的 有 机 物 排 放 标 准 包 括 国 家 标 准 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 GB 和 恶 臭 污 染 物 排 放 标 准 GB , 其 中 只 规 定 了 十 四 种 ( 类 ) 有 机 物 的 排 放 标 准, 和 发 达 国 家 相 比 在 排 放 要 求 上 要 宽 松 得 多 在 美 国 环 保 署 EPA 定 义 的 污 染 物 中 VOCs 占 了 300 多 种, 而 美 国 1990 年 的 清 洁 空 气 法 (Clean Air Act) 要 求 减 少 90% 排 放 量 的 189 种 毒 性 化 合 物 中,70% 属 于 VOCs 除 了 排 放 标 准 较 为 宽 松 以 外, 由 于 之 前 从 国 家 层 面 上 来 讲, 在 废 气 排 放 的 监 管 上 工 作 重 点 一 直 在 粉 尘 SOx 和 NOx 上 面, 对 VOCs 的 排 放 控 制 还 没 有 引 起 各 地 环 保 执 法 部 门 的 足 够 重 视, 监 管 的 力 度 没 有 跟 上 虽 然 很 多 污 染 企 业 迫 于 压 力 进 行 了 VOCs 排 放 源 的 治 理, 有 些 是 为 了 三 同 时 的 需 要, 纯 粹 是 为 了 应 付 环 保 而 做, 如 很 多 喷 涂 工 艺 的 尾 气 治 理 只 是 装 设 活 性 炭 吸 附 罐, 而 没 有 吸 附 剂 的 再 生 设 施 ; 很 大 一 部 分 企 业 在 净 化 设 备 安 装 验 收 以 后 为 了 节 省 运 行 费 用, 设 备 运 行 少 不 运 行 或 在 环 保 检 查 时 才 运 行, 这 在 目 前 我 国 废 气 治 理 装 置, 特 别 是 规 模 较 小 的 有 机 废 气 装 置 中 是 一 个 普 遍 的 现 象 这 种 状 况 使 有 机 废 气 的 治 理 工 作 不 但 没 有 起 到 环 境 治 理 的 目 的, 反 而 增 加 了 社 会 成 本 除 了 加 强 检 查 和 处 罚 力 度 外, 对 一 些 重 点 污 染 企 业 可 以 通 过 采 取 安 装 在 线 检 测 装 置 等 方 法 进 行 监 管, 以 期 提 高 废 气 治 理 设 备 的 运 行 率 14

17 6 主 要 技 术 内 容 及 说 明 6.1 适 用 范 围 在 气 态 污 染 物 的 治 理 中, 吸 附 法 是 一 个 非 常 笼 统 的 概 念, 既 包 括 有 机 污 染 物, 又 包 括 各 种 无 机 污 染 物, 如 二 氧 化 硫 氮 氧 化 物 含 汞 蒸 气 含 碘 放 射 性 气 体 等 的 吸 附 净 化 ; 既 包 括 工 业 废 气, 又 包 括 各 种 生 活 废 气, 如 餐 饮 油 烟 家 装 ( 室 内 空 气 净 化 ) 废 气 等 的 吸 附 净 化 有 机 污 染 物 的 吸 附 净 化 通 常 是 纯 粹 的 物 理 吸 附 法, 而 无 机 污 染 物 的 吸 附 净 化 通 常 是 化 学 吸 附, 依 靠 改 性 的 吸 附 材 料 和 无 机 污 染 物 进 行 化 学 和 催 化 反 应 将 无 机 物 转 化, 如 将 二 氧 化 硫 转 化 为 稀 硫 酸 等, 工 艺 过 程 复 杂, 不 同 的 无 机 物 的 吸 附 转 化 的 工 艺 路 线 具 有 很 大 的 差 异, 难 以 在 一 个 规 范 中 进 行 界 定 因 此 在 该 规 范 中 限 制 在 有 机 污 染 物 的 吸 附 净 化, 对 于 无 机 污 染 物 的 吸 附 净 化, 应 该 根 据 不 同 的 行 业 单 独 制 定 技 术 规 范 从 实 际 应 用 来 看, 工 业 有 机 废 气 的 吸 附 净 化 工 艺 有 很 多 种, 主 要 是 吸 附 剂 的 再 生 和 处 置 工 艺 不 同, 而 吸 附 剂 的 再 生 和 处 置 工 艺 是 治 理 工 程 的 主 要 组 成 部 分 吸 附 剂 的 再 生 和 处 置 工 艺 可 以 划 分 为 吸 附 抛 弃 工 艺 变 温 再 生 工 艺 和 变 压 ( 降 压 ) 再 生 工 艺 等 吸 附 抛 弃 工 艺 中 吸 附 剂 一 次 性 使 用, 用 完 以 后 即 弃 用, 更 换 新 的 吸 附 材 料, 通 常 是 采 用 廉 价 的 粉 状 活 性 炭 或 颗 粒 活 性 炭 吸 附 一 些 难 以 脱 附 的 物 质, 如 垃 圾 焚 烧 尾 气 一 些 化 工 废 气 的 处 理 等, 目 前 应 用 面 很 窄, 在 本 技 术 规 范 中 没 有 进 行 考 虑 吸 附 剂 的 变 温 再 生 工 艺 是 目 前 的 主 要 工 艺, 包 括 高 温 水 蒸 气 再 生 和 高 温 气 流 ( 空 气 惰 性 气 体 ) 再 生 工 艺 高 温 水 蒸 气 再 生 后 产 生 的 有 机 溶 剂 通 过 冷 凝 分 离 等 方 法 进 行 回 收, 高 温 气 流 ( 空 气 惰 性 气 体 ) 再 生 后 产 生 的 高 浓 度 有 机 废 气 可 以 采 用 催 化 燃 烧 高 温 焚 烧 工 艺 进 行 处 理, 也 可 以 采 用 冷 凝 分 离 工 艺 回 收 溶 剂 吸 附 剂 的 降 压 再 生 工 艺 是 指 对 吸 附 剂 进 行 减 压 再 生 的 工 艺, 即 高 压 吸 附, 减 压 再 生 再 生 后 产 生 的 高 浓 度 有 机 废 气 通 过 冷 凝 吸 收 等 方 法 回 收 目 前 在 油 气 回 收 某 些 化 工 废 气 的 治 理 中 使 用 降 压 再 生 工 艺 变 压 吸 附 技 术 指 在 一 定 温 度 下, 采 用 较 高 压 力 ( 高 压 或 常 压 ) 完 成 吸 附, 而 采 用 较 低 的 压 力 ( 常 压 或 负 压 ) 完 成 脱 附 的 操 作 方 法, 目 前 主 要 应 用 于 石 油 炼 气 等 小 分 子 有 机 化 合 物 以 及 一 些 无 机 化 合 物 的 吸 附 分 离 其 工 艺 路 线 和 一 般 的 常 压 吸 附 工 艺 具 有 很 大 的 差 别, 难 以 在 一 个 规 范 中 涵 盖 由 于 变 压 吸 附 技 术 目 前 应 用 的 较 多, 建 议 对 变 压 吸 附 技 术 单 独 制 定 技 术 规 范 鉴 于 以 上 的 分 析, 本 工 程 技 术 规 范 适 用 范 围 限 定 在 : 工 业 固 定 源 有 机 废 气 的 吸 附 法 治 理 工 艺 对 于 无 机 废 气 的 吸 附 法 治 理 工 程 和 一 些 低 分 子 量 的 有 机 气 体 ( 如 石 油 炼 气 ) 的 变 压 吸 15

18 附 法 治 理 工 程 则 应 通 过 另 外 的 工 程 技 术 规 范 进 行 规 定 6.2 规 范 性 引 用 文 件 现 行 的 国 家 法 律 法 规 大 气 环 境 治 理 类 的 环 保 类 标 准 相 关 的 行 业 标 准 是 制 定 本 规 范 的 依 据, 其 中 有 关 条 文 是 本 规 范 的 技 术 基 础, 引 用 此 类 文 件, 使 本 规 范 具 有 合 法 性 和 权 威 性 对 于 吸 附 法 治 理 工 程 中 的 各 类 设 备 和 材 料 的 制 造 ( 作 ) 加 工 运 输 安 装 测 试 维 修 等 方 面 的 规 定, 均 引 用 现 行 的 国 家 标 准 及 行 业 标 准 有 关 建 设 工 程 涉 及 的 配 套 专 业 的 工 程 施 工 安 装 测 定 调 试 验 收 规 范 均 成 为 本 规 范 的 引 用 文 件 6.3 术 语 和 定 义 为 了 便 于 对 规 范 条 文 的 理 解, 对 本 规 范 中 涉 及 的 技 术 名 词 予 以 定 义 对 在 其 他 法 律 法 规 和 技 术 规 范 上 已 经 定 义 的 术 语 如 果 适 用 于 本 规 范 的, 在 本 规 范 中 不 再 重 新 进 行 定 义 对 于 有 关 标 准 和 规 范 上 没 有 标 准 定 义 而 本 规 范 中 需 要 解 释 的 给 予 了 命 名 和 规 范 对 于 本 规 范 中 涉 及 的 一 些 最 为 核 心 的 名 词, 虽 然 在 其 它 标 准 中 已 有 定 义, 在 本 规 范 中 也 重 新 进 行 了 解 释 一 些 在 其 它 标 准 中 已 经 定 义, 但 没 有 完 全 统 一 的 名 词 在 本 规 范 重 新 进 行 了 定 义 与 说 明 6.4 污 染 物 与 污 染 负 荷 (1) 本 章 规 定 了 吸 附 法 治 理 有 机 废 气 的 范 围 进 气 的 浓 度 要 求 和 限 值, 以 及 不 适 用 于 处 理 的 废 气 情 况, 如 对 含 有 颗 粒 物 及 气 溶 胶 类 物 质, 需 通 过 干 法 或 湿 法 过 滤 等 方 式 预 先 除 去 (2) 由 于 有 机 物 的 易 燃 性 和 存 在 爆 炸 的 危 险, 在 有 机 废 气 的 治 理 中 安 全 性 是 首 先 需 要 考 虑 的 因 素 对 有 机 物 的 浓 度 要 求 一 般 规 定 为 控 制 在 其 爆 炸 极 限 下 限 的 25% 以 下 规 范 4.1 给 出 了 混 合 有 机 化 合 物 的 爆 炸 极 限 下 限 的 计 算 方 法 (3) 粉 尘 易 于 附 着 在 吸 附 剂 的 表 面 上, 少 量 的 粉 尘 就 会 对 吸 附 剂 的 吸 附 能 力 产 生 很 大 的 影 响 根 据 经 验, 进 入 吸 附 器 的 废 气 中 粉 尘 的 含 量 达 到 10mg/m 3 时, 就 会 对 吸 附 剂 的 吸 附 能 力 和 使 用 寿 命 产 生 很 大 影 响, 因 此 规 范 4.2 规 定 经 过 预 处 理 以 后 废 气 中 的 颗 粒 物 含 量 应 低 于 5mg/m 总 体 要 求 一 般 规 定 在 一 般 规 定 中, 对 工 程 总 体 设 计 中 的 三 同 时 原 则 工 程 设 计 者 的 资 质 要 求 工 艺 配 置 与 企 业 生 产 系 统 的 适 用 性 要 求 处 理 后 可 达 到 的 目 标 或 排 放 标 准 以 及 净 化 设 备 运 行 过 程 中 的 16

19 环 境 保 护 要 求 等 进 行 了 原 则 性 的 规 定 关 于 净 化 系 统 产 生 的 二 次 污 染 物 的 排 放 将 在 规 范 6.4 二 次 污 染 物 控 制 中 进 行 详 细 说 明 工 程 构 成 在 工 程 构 成 中, 主 要 对 治 理 工 程 的 主 体 工 程 系 统 辅 助 工 程 系 统 的 组 成 范 围 进 行 了 界 定 规 范 界 定 了 治 理 工 程 的 总 体 构 成 范 围 和 针 对 具 体 的 工 程 系 统 进 行 了 详 细 的 界 定 场 址 选 择 治 理 设 备 的 布 置 应 考 虑 主 导 风 向 的 影 响, 以 减 少 有 害 气 体 噪 声 等 对 环 境 的 影 响 如 果 在 下 风 向 无 居 民 区, 应 布 置 在 主 导 风 向 的 下 风 向 对 于 有 机 废 气 的 治 理, 在 场 址 选 择 中 主 要 考 虑 有 机 物 的 易 燃 和 爆 炸 的 危 险, 应 按 照 消 防 要 求 留 出 消 防 通 道 和 安 全 保 护 距 离 同 时 要 考 虑 因 地 制 宜 地 利 用 厂 区 空 间, 降 低 治 理 成 本 6.6 工 艺 设 计 一 般 规 定 (1) 在 进 行 工 艺 设 计 上 要 本 着 成 熟 可 靠 国 内 先 进 经 济 适 用 原 则, 同 时 要 考 虑 节 能 安 全 和 可 操 作 性, 鼓 励 技 术 能 力 较 强 的 治 理 厂 家 积 极 采 用 新 工 艺 和 新 材 料 (2) 在 通 常 的 废 气 治 理 设 备 中 都 会 考 虑 留 出 一 定 的 设 计 裕 量 根 据 各 个 厂 家 的 实 际 设 计 经 验, 对 于 有 机 废 气 的 治 理 设 备, 设 计 裕 量 为 (10-20)% 为 宜, 在 此 规 定 设 计 裕 量 为 20% 应 该 是 合 适 的 (3) 从 资 源 利 用 的 角 度 来 讲, 有 机 废 气 中 所 含 的 有 机 物 成 分 应 该 尽 量 的 回 收 利 用 因 此, 在 成 本 相 近, 且 回 收 易 行 的 前 提 下, 应 尽 量 采 用 吸 附 回 收 工 艺 对 废 气 中 的 有 机 物 成 分 进 行 回 收 今 后 国 家 可 以 考 虑 制 定 相 关 的 回 收 补 贴 政 策 (4) 有 机 物 的 吸 附 主 要 是 物 理 吸 附, 温 度 越 低, 吸 附 能 力 越 强 目 前 常 用 的 吸 附 剂, 如 活 性 炭 活 性 炭 纤 维 和 分 子 筛 等 一 般 在 40 以 下 对 有 机 物 具 有 良 好 的 吸 附 效 果 在 某 些 生 产 工 艺 中, 如 烘 烤 漆 工 艺 和 干 燥 工 艺, 所 产 生 的 废 气 温 度 较 高, 在 进 入 吸 附 器 之 前 应 先 进 行 降 温 处 理 但 对 于 一 些 沸 点 较 高 的 化 合 物, 如 三 甲 苯 ( 沸 点 ) 等, 由 于 其 易 于 吸 附, 在 较 高 的 温 度 下 也 可 以 进 行 吸 附 净 化, 因 此 其 吸 附 温 度 可 以 适 当 地 提 高 一 些 工 艺 路 线 的 选 择 (1) 在 吸 附 法 工 业 有 机 废 气 的 治 理 中, 根 据 吸 附 器 的 种 类 吸 附 剂 的 再 生 方 式 再 生 后 高 浓 度 有 机 废 气 的 处 理 方 式 的 不 同, 可 以 分 为 多 种 工 艺 路 线 在 进 行 废 气 治 理 工 艺 路 线 选 择 时, 应 通 过 对 废 气 的 组 成 温 度 压 力 污 染 物 的 性 质 污 染 物 的 含 量 流 量 污 染 物 产 17

20 生 方 式 ( 连 续 或 间 歇 均 匀 或 非 均 匀 ) 等 因 素 进 行 综 合 分 析, 选 择 经 济 适 用 安 全 可 靠 的 治 理 工 艺 (2) 目 前 在 我 国 的 工 业 有 机 废 气 的 吸 附 法 治 理 中 使 用 的 主 要 是 固 定 床 吸 附 器 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 器 在 国 外 的 有 机 废 气 治 理 中 有 所 应 用, 但 也 是 以 固 定 床 吸 附 器 为 主 其 中, 分 子 筛 转 轮 连 续 吸 附 再 生 装 置 ( 实 际 上 属 于 移 动 床 的 一 种 类 型 ) 是 低 浓 度 有 机 废 气 治 理 的 主 要 设 备 之 一, 在 美 日 等 国 应 用 较 多, 目 前 在 国 内 也 已 经 有 所 应 用, 但 总 体 技 术 上 还 不 够 成 熟, 主 要 是 分 子 筛 吸 附 剂 尚 处 在 研 究 开 发 阶 段, 性 能 和 国 外 相 比 还 存 在 较 大 的 差 距 在 工 业 有 机 废 气 大 部 分 由 连 续 而 稳 定 的 生 产 工 艺 所 产 生, 可 以 采 用 固 定 床 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 器 进 行 净 化 当 采 用 固 定 床 吸 附 器 时, 吸 附 剂 定 期 进 行 再 生, 吸 附 器 通 常 是 采 用 一 用 一 备 或 多 用 一 备 ; 当 采 用 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 器 时, 吸 附 剂 连 续 进 行 再 生 当 处 理 连 续 稳 定 的 废 气 时, 再 生 气 流 中 有 机 物 的 浓 度 基 本 恒 定, 易 于 进 行 后 处 理, 可 以 采 用 多 种 类 型 吸 附 器 进 行 吸 附 ; 当 处 理 非 连 续 ( 间 歇 ) 或 浓 度 不 稳 定 的 废 气 时, 再 生 气 流 中 有 机 物 的 浓 度 波 动 加 大, 宜 采 用 固 定 床 吸 附 器 进 行 吸 附 (3) 根 据 吸 附 剂 的 再 生 方 式 和 再 生 废 气 处 理 方 式 的 不 同, 废 气 的 吸 附 净 化 工 艺 可 以 分 为 多 种 技 术 途 径 在 本 规 范 附 录 中 给 出 四 种 典 型 的 工 艺 路 线, 其 它 的 一 些 工 艺 过 程, 如 吸 附 - 抛 弃 工 艺 吸 附 剂 的 异 地 再 生 工 艺 等, 由 于 不 常 用, 在 此 不 做 规 定 典 型 工 艺 路 线 1( 图 3): 水 蒸 气 再 生 -- 冷 凝 回 收 工 艺 在 有 机 溶 剂 的 吸 附 回 收 工 艺 中, 目 前 采 用 的 主 要 是 水 蒸 气 置 换 再 生 -- 冷 凝 回 收 工 艺, 多 采 用 固 定 床 吸 附 器, 吸 附 剂 主 要 采 用 原 位 再 生 图 3 水 蒸 气 再 生 -- 冷 凝 回 收 工 艺 流 程 典 型 工 艺 路 线 2( 图 4): 热 气 流 ( 空 气 或 惰 性 气 体 ) 再 生 -- 冷 凝 回 收 工 艺 固 定 床 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 器 均 可 采 用 该 工 艺 热 气 流 ( 空 气 或 惰 性 气 体 ) 吹 扫 再 生 -- 冷 凝 回 收 工 艺 18

21 主 要 用 于 浓 度 很 低 沸 点 较 高 有 机 物 的 处 理, 如 锂 离 子 电 池 生 产 中 N- 甲 基 吡 咯 烷 酮 (NMP, 沸 点 202 ) 的 治 理 由 于 热 气 流 ( 空 气 或 惰 性 气 体 ) 吹 扫 再 生 所 产 生 的 气 体 温 度 较 高, 对 低 沸 点 有 机 物 的 吸 附 回 收, 要 低 温 冷 凝, 不 适 用 该 工 艺 图 4 热 气 流 ( 空 气 或 惰 性 气 体 ) 再 生 -- 冷 凝 回 收 工 艺 流 程 典 型 工 艺 路 线 3( 图 5): 热 气 流 ( 空 气 惰 性 气 体 或 烟 气 ) 再 生 -- 催 化 燃 烧 或 高 温 焚 烧 工 艺 该 工 艺 目 前 在 国 内 外 应 用 最 多, 主 要 由 于 低 浓 度 大 风 量 无 回 收 价 值 的 有 机 废 气 的 治 理 浓 缩 再 生 后 的 高 浓 度 废 气 通 常 采 用 催 化 燃 烧 工 艺 进 行 分 解 净 化, 但 当 气 流 中 含 有 引 起 催 化 剂 中 毒 的 成 分 时 则 采 用 高 温 焚 烧 工 艺 在 有 些 情 况 下, 需 要 回 收 有 机 物 焚 烧 所 产 生 的 热 量 时, 也 常 采 用 高 温 焚 烧 工 艺 图 5 热 气 流 ( 空 气 惰 性 气 体 或 烟 气 ) 再 生 -- 催 化 燃 烧 或 高 温 焚 烧 工 艺 流 程 典 型 工 艺 路 线 4( 图 6): 降 压 解 吸 再 生 -- 液 体 吸 收 工 艺 该 工 艺 目 前 在 国 内 主 要 用 于 高 浓 度 的 溶 剂 回 收 和 加 油 站 油 库 工 业 溶 剂 储 罐 的 油 气 回 收 等 在 低 浓 度 有 机 溶 剂 回 收 中 采 用 该 工 艺 往 往 不 经 济, 因 此 很 少 采 用 19

22 图 6 降 压 解 吸 再 生 -- 液 体 吸 收 工 艺 流 程 (4) 当 使 用 固 定 床 吸 附 器 时, 由 于 吸 附 剂 的 装 填 和 更 换 很 不 方 便, 劳 动 强 度 大, 因 此 通 常 采 用 原 位 再 生 工 艺 吸 附 器 采 用 一 用 一 备 或 多 用 一 备 的 原 则, 吸 附 器 的 数 量 需 要 根 据 所 设 计 的 单 个 吸 附 器 有 效 吸 附 时 间 和 再 生 时 间 确 定 当 使 用 移 动 床 和 流 化 床 吸 附 器 时, 吸 附 剂 连 续 进 行 再 生, 再 生 系 统 的 再 生 能 力 应 根 据 吸 附 剂 的 再 生 速 度 和 吸 附 器 所 产 生 的 吸 附 剂 的 量 进 行 计 算, 吸 附 和 再 生 容 量 需 匹 配 (5) 当 废 气 中 的 有 机 物 具 有 回 收 价 值 时, 吸 附 剂 的 再 生 可 选 择 水 蒸 气 再 生 热 气 流 ( 空 气 或 惰 性 气 体 ) 吹 扫 再 生 或 降 压 解 吸 再 生 工 艺 吸 附 剂 再 生 后 产 生 的 高 浓 度 气 体 可 选 择 降 温 冷 凝 或 液 体 吸 收 工 艺 对 有 机 物 进 行 回 收 当 采 用 水 蒸 气 置 换 再 生 时, 只 能 采 用 降 温 冷 凝 回 收 工 艺 ( 典 型 工 艺 路 线 1), 不 溶 于 水 的 有 机 溶 剂 经 冷 凝 分 离 后 直 接 回 收, 溶 于 水 的 有 机 溶 剂 需 要 进 行 进 一 步 的 分 离 后 回 收 当 采 用 热 气 流 ( 空 气 或 惰 性 气 体 ) 吹 扫 再 生, 后 处 理 过 程 采 用 降 温 冷 凝 回 收 工 艺 ( 典 型 工 艺 路 线 2) 通 常 是 最 为 经 济 安 全 的 处 理 工 艺 也 可 以 采 用 液 体 吸 收 回 收 工 艺, 需 要 进 行 经 济 性 核 算 后 确 定 降 压 解 吸 工 艺 目 前 在 国 内 主 要 用 于 高 浓 度 的 溶 剂 回 收 和 加 油 站 油 库 工 业 溶 剂 储 罐 的 油 气 回 收 等 由 于 解 吸 后 尾 气 中 有 机 物 浓 度 非 常 高, 极 易 被 同 类 油 品 所 吸 收, 如 利 用 柴 油 吸 收 高 浓 度 的 汽 油 蒸 气, 吸 收 以 后 的 吸 收 剂 通 常 也 不 需 要 进 行 后 处 理, 经 济 可 行 因 此 解 吸 后 的 尾 气 宜 采 用 液 体 吸 收 回 收 工 艺 (6) 根 据 回 收 有 机 物 的 价 值 和 回 收 费 用 进 行 核 算, 对 于 一 些 低 浓 度 的 废 气, 难 以 分 离 或 分 离 费 用 高 的 混 合 废 气, 吸 附 回 收 通 常 在 经 济 上 不 合 算, 需 要 采 用 热 气 流 吹 扫 再 生, 再 生 后 产 生 的 高 浓 度 废 气 多 采 用 催 化 燃 烧 ( 典 型 工 艺 路 线 3) 进 行 分 解 净 化, 同 时 可 以 回 收 热 量, 或 者 利 用 燃 烧 后 所 产 生 的 热 量 用 于 吸 附 剂 的 再 生, 可 以 降 低 废 气 的 治 理 成 本 20

23 (7) 当 废 气 中 的 有 机 物 浓 度 高, 可 先 采 用 冷 凝 等 方 式 回 收 再 进 行 吸 附 净 化 的 组 合 工 艺 如 化 纤 生 产 废 气 中 硫 化 氢 和 二 硫 化 碳 废 气 的 治 理 就 是 采 用 该 工 艺 (8) 当 废 气 中 含 有 不 适 于 再 生 处 理 的 有 毒 物 质 时, 吸 附 了 有 毒 物 质 的 吸 附 剂 整 体 进 行 处 置 如 废 气 中 含 有 某 些 剧 毒 或 恶 臭 物 质 时, 吸 附 以 后 不 宜 进 行 脱 附, 通 常 与 吸 附 剂 一 起 进 行 整 体 处 置 工 艺 设 计 要 求 废 气 收 集 本 规 范 主 要 对 排 风 罩 设 计 和 安 装 的 通 用 原 则 提 出 了 技 术 要 求, 对 排 风 罩 的 具 体 设 计 在 本 规 范 中 不 做 具 体 规 定 强 调 的 是 在 保 证 集 气 和 排 风 效 果 的 基 础 上, 集 气 罩 的 配 置 应 与 生 产 工 艺 协 调 一 致, 尽 量 不 影 响 工 艺 操 作 同 时 尽 量 减 少 排 风 量, 以 减 轻 吸 附 装 置 的 负 担 预 处 理 由 于 各 个 行 业 中 产 生 的 废 气 的 性 质 千 差 万 别, 而 吸 附 法 对 废 气 中 的 粉 尘 气 溶 胶 和 一 些 引 起 吸 附 剂 中 毒 的 物 质 要 求 严 格, 因 此 废 气 的 预 处 理 系 统 对 吸 附 设 备 影 响 巨 大 在 规 范 中 对 废 气 的 预 处 理 系 统 进 行 了 进 一 步 的 说 明 在 工 业 有 机 废 气 中, 通 常 含 有 少 量 的 粉 尘, 但 在 有 些 工 艺 废 气 中 粉 尘 含 量 会 很 高, 在 喷 涂 废 气 中 则 含 有 大 量 的 漆 雾 颗 粒 物 等 通 常 以 气 溶 胶 的 状 态 存 在 吸 附 剂 对 粉 尘 漆 雾 和 气 溶 胶 非 常 敏 感, 会 严 重 影 响 吸 附 剂 的 吸 附 能 力 因 此, 在 废 气 进 入 吸 附 器 之 前 必 须 将 粉 尘 漆 雾 处 理 干 净, 并 对 气 溶 胶 进 行 破 坏 目 前 在 我 国 的 一 些 吸 附 法 净 化 设 备 中, 由 于 对 废 气 的 前 处 理 重 视 不 够 或 者 预 处 理 设 备 使 用 不 当, 吸 附 器 的 效 率 很 低, 有 些 无 法 长 时 间 使 用 废 气 预 处 理 工 艺 主 要 有 干 法 机 械 过 滤 和 湿 法 喷 淋 吸 收 两 种 工 艺, 也 可 以 采 用 干 法 和 湿 法 结 合 的 组 合 工 艺 在 喷 涂 制 药 精 细 化 工 化 纤 生 产 等 很 多 工 艺 所 产 生 的 混 合 废 气 中, 往 往 含 有 一 些 高 沸 点 的 大 分 子 化 合 物 或 强 极 性 化 合 物, 如 电 器 喷 涂 废 气 中 的 二 甲 基 戊 酮 ( 沸 点 164 ) 化 纤 生 产 废 气 中 的 硫 化 氢 等, 被 吸 附 剂 吸 附 后 难 以 脱 附 而 造 成 吸 附 剂 中 毒 这 些 物 质 虽 然 含 量 不 高, 但 被 吸 附 后 难 以 解 吸 从 而 在 吸 附 剂 中 积 累, 吸 附 剂 很 快 就 会 中 毒 失 效 高 沸 点 的 大 分 子 有 机 化 合 物 可 以 采 用 活 性 炭 的 预 吸 附 装 置 去 除, 硫 化 氢 等 极 性 化 合 物 可 以 通 过 液 体 吸 收 去 除 一 般 预 处 理 装 置 的 压 力 损 失 不 会 超 过 1kPa, 但 采 用 布 袋 除 尘 器 过 滤 时, 压 力 损 失 会 超 过 1kPa 吸 附 21

24 在 HJ/T 工 业 废 气 吸 附 净 化 设 备 中, 对 吸 附 装 置 的 基 本 性 能 做 出 了 原 则 性 的 要 求 目 前 我 们 常 用 的 吸 附 剂 主 要 包 括 活 性 炭 ( 颗 粒 活 性 炭 和 蜂 窝 活 性 炭 ) 活 性 炭 纤 维 分 子 筛 ( 颗 粒 分 子 筛 和 蜂 窝 分 子 筛 ) 颗 粒 硅 胶 和 颗 粒 氧 化 铝 等 其 中 硅 胶 和 氧 化 铝 在 有 机 废 气 净 化 中 很 少 使 用, 颗 粒 硅 胶 在 国 外 的 油 气 净 化 装 置 中 有 所 应 用, 在 国 内 目 前 还 没 有 应 用 因 此 在 本 规 范 中 只 对 活 性 炭 活 性 炭 纤 维 和 分 子 筛 的 性 能 进 行 了 规 定 吸 附 层 的 气 流 风 速 是 固 定 床 吸 附 器 设 计 的 主 要 参 数 由 于 不 同 类 型 吸 附 剂 的 吸 附 能 力 吸 附 速 率 和 吸 附 层 的 阻 力 差 别 很 大, 气 流 风 速 应 根 据 吸 附 速 度 和 吸 附 层 的 阻 力 综 合 选 择 颗 粒 状 吸 附 剂 ( 活 性 炭 和 分 子 筛 ) 的 粒 度 一 般 在 φ(20~40) 之 间, 吸 附 速 度 较 快, 在 床 层 阻 力 为 2kPa 左 右 时, 气 流 风 速 一 般 在 (0.20~0.60)m/s; 活 性 炭 纤 维 毡 对 有 机 物 的 吸 附 速 度 非 常 快, 但 其 床 层 阻 力 也 非 常 大, 在 床 层 阻 力 低 于 2.5kPa 的 情 况 下, 气 流 风 速 一 般 应 低 于 0.15m/s; 蜂 窝 状 吸 附 材 料 是 专 门 为 低 浓 度 大 风 量 的 废 气 治 理 而 制 备 的, 目 的 是 为 了 降 低 吸 附 器 的 床 层 阻 力, 在 与 颗 粒 吸 附 剂 床 层 阻 力 相 同 的 情 况 下, 气 流 风 速 可 以 提 高 到 1.20m/s, 通 常 情 况 下 可 以 选 择 在 (0.80~1.60)m/s 之 间 在 吸 附 剂 选 定 后, 吸 附 剂 用 量 应 根 据 一 个 吸 附 周 期 内 吸 附 床 层 的 动 态 吸 附 量 确 定 动 态 吸 附 量 是 由 吸 附 剂 的 饱 和 吸 附 容 量 吸 附 速 度 温 度 压 力 和 有 机 物 的 浓 度 等 所 决 定 的, 一 般 应 根 据 实 验 确 定 在 确 定 了 吸 附 周 期 和 吸 附 剂 的 动 态 吸 附 量 后, 吸 附 剂 的 用 量 常 用 希 洛 夫 (Schieloeff) 公 式 或 其 它 的 经 验 计 算 法 进 行 计 算 对 于 希 洛 夫 (Schieloeff) 公 式 或 其 它 的 经 验 计 算 法 在 此 不 做 进 一 步 的 解 释 吸 附 器 的 净 化 效 率 应 不 低 于 90%, 同 时 吸 附 装 置 出 口 污 染 物 的 排 放 浓 度 应 低 于 国 家 地 方 和 行 业 相 关 排 放 标 准 的 要 求 在 HJ/T 工 业 废 气 吸 附 净 化 设 备 中, 只 是 规 定 吸 附 器 的 净 化 效 率 应 不 低 于 90% 但 对 于 浓 度 较 高 的 废 气, 即 使 90% 的 净 化 效 率 也 达 不 到 排 放 要 求 因 此 规 范 规 定 吸 附 器 的 净 化 效 率 应 不 低 于 90%, 同 时 排 放 浓 度 应 低 于 国 家 地 方 和 行 业 相 关 排 放 标 准 的 要 求 吸 附 器 的 压 力 损 失 宜 低 于 4kPa 在 HJ/T 工 业 废 气 吸 附 净 化 装 置 中 规 定 吸 附 装 置 的 压 力 损 失 不 大 于 2.5kPa 我 们 在 实 际 应 用 中, 特 别 是 在 使 用 活 性 炭 纤 维 毡 为 吸 附 剂 时, 有 时 设 计 阻 力 会 高 于 2.5kPa 根 据 目 前 活 性 炭 纤 维 和 颗 粒 活 性 炭 吸 附 装 置 的 实 际 应 用 情 况, 在 此 规 定 吸 附 装 置 的 压 力 损 失 宜 低 于 4kPa 为 宜 吸 附 剂 再 生 分 子 筛 的 吸 附 容 量 要 低 于 活 性 炭 和 活 性 炭 纤 维, 当 采 用 降 压 解 吸 再 生 时, 由 于 高 温 引 起 22

25 着 火 的 危 险 性 较 小, 通 常 采 用 活 性 炭 材 料 作 为 吸 附 剂 但 当 采 用 热 气 流 吹 扫 再 生 时, 活 性 炭 和 活 性 炭 纤 维 的 安 全 性 较 差, 当 需 要 较 高 温 度 再 生 时 使 用 分 子 筛 要 比 活 性 炭 材 料 安 全 当 使 用 水 蒸 气 置 换 再 生 时, 一 般 采 用 低 压 水 蒸 气, 水 蒸 汽 温 度 高, 对 设 备 耐 压 要 求 高 根 据 经 验 一 般 考 虑 水 蒸 气 的 温 度 应 低 于 140 当 吸 附 了 有 机 化 合 物 的 吸 附 剂 采 用 热 气 流 吹 扫 再 生 时, 在 安 全 上 存 在 很 大 的 隐 患 在 我 国 长 期 的 工 程 实 践 表 明, 对 于 活 性 炭 和 活 性 炭 纤 维 吸 附 剂 和 一 般 的 有 机 化 合 物, 再 生 热 气 流 温 度 应 低 于 120, 否 则 着 火 的 危 险 性 非 常 大 分 子 筛 的 安 全 性 要 高 于 活 性 炭 材 料, 再 生 热 气 流 温 度 可 以 提 高, 日 本 的 一 些 企 业 使 用 温 度 可 以 达 到 200 利 用 热 气 流 再 生 吸 附 器 时, 实 际 上 是 一 个 非 稳 态 过 程 如 果 进 入 吸 附 器 的 热 气 流 的 温 度 和 风 量 不 变, 由 于 开 始 时 吸 附 剂 中 的 有 机 物 较 多, 吸 附 器 尾 气 中 的 有 机 物 浓 度 也 较 高, 有 可 能 超 过 其 爆 炸 极 限 下 限 的 25% 浓 度 限 制, 造 成 爆 炸 的 危 险 因 此 关 键 是 严 格 控 制 进 入 吸 附 器 的 热 气 流 的 温 度, 开 始 阶 段 温 度 可 以 低 一 些, 随 着 再 生 过 程 的 推 进, 再 生 气 流 的 温 度 可 以 适 当 提 高 后 处 理 在 吸 附 净 化 系 统 中, 吸 附 剂 再 生 工 艺 和 脱 附 产 物 的 处 置 方 式 具 有 多 种 途 径, 再 生 设 备 和 再 生 废 气 的 处 理 设 备 是 关 键 设 备 在 规 范 中 对 再 生 废 气 的 处 理 设 备 和 最 终 污 染 物 的 去 向 作 了 进 一 步 的 说 明 (1) 冷 凝 回 收 大 部 分 的 有 机 溶 剂 不 溶 于 水 或 者 在 水 中 的 溶 解 度 很 低, 经 过 冷 凝 后 可 以 通 过 分 层 分 离 回 收 但 对 于 醇 类 等 易 溶 或 与 水 混 溶 的 有 机 物 冷 凝 后 需 要 进 一 步 的 分 离 处 理 对 于 高 沸 点 的 有 机 物 ( 如 沸 点 超 过 100 ), 采 用 常 温 水 进 行 冷 却 即 可 但 对 于 低 沸 点 的 有 机 物, 则 需 要 采 用 低 温 水 进 行 冷 凝, 比 较 经 济 的 方 法 是 采 用 常 温 - 低 温 水 两 级 冷 却 冷 却 水 需 经 过 凉 水 塔 降 温 或 制 冷 后 循 环 使 用 再 生 尾 气 经 过 冷 凝 后 所 产 生 的 不 凝 气 中 有 机 物 的 浓 度 很 高, 不 能 直 接 排 放, 必 须 返 回 到 吸 附 器 的 进 口, 和 工 艺 废 气 混 合 后 进 行 再 吸 附 处 理 (2) 液 体 吸 收 在 液 体 吸 收 工 艺 中 常 用 的 吸 收 剂 也 是 有 机 溶 剂, 如 柴 油 等 吸 收 剂 的 挥 发 度 必 须 低 于 废 气 中 有 机 物 的 挥 发 度 对 吸 收 塔 的 设 计 在 HJ/T 工 业 废 气 吸 收 净 化 装 置 中 已 经 有 明 确 的 规 定 经 过 吸 收 以 后 的 尾 气 中 还 含 有 一 定 量 浓 度 很 高 的 有 机 物, 必 须 返 回 到 吸 附 器 的 进 口, 和 23

26 工 艺 废 气 混 合 后 进 行 再 吸 附 处 理 (3) 催 化 燃 烧 或 高 温 焚 烧 当 废 气 中 的 有 机 物 中 只 含 有 碳 氢 化 氧 元 素 时, 经 过 催 化 燃 烧 形 成 二 氧 化 碳 和 水 对 于 一 些 含 S N Cl 等 的 杂 原 子 有 机 化 合 物, 经 过 催 化 燃 烧 后 会 产 生 SO 2 HCl NOx 等 二 次 污 染 物, 因 此 对 燃 烧 尾 气 需 要 进 一 步 进 行 处 理 达 标 后 方 可 排 放 对 于 低 浓 度 的 有 机 废 气, 经 过 吸 附 和 热 气 流 解 吸 后, 废 气 中 的 有 机 物 被 浓 缩, 再 采 用 催 化 燃 烧 设 备 进 行 处 理 进 入 催 化 燃 烧 器 的 气 流 中 有 机 物 的 浓 度 应 控 制 在 其 爆 炸 极 限 下 限 的 25% 以 下 因 此, 实 际 上 进 入 吸 附 器 的 有 机 物 浓 度 应 该 是 远 低 于 其 爆 炸 极 限 下 限 的 25% 经 过 催 化 燃 烧 后 产 生 的 高 温 烟 气 的 余 热 在 大 多 数 情 况 下 是 用 于 吸 附 器 的 再 生, 降 低 设 备 的 运 行 费 用, 也 可 以 用 于 余 热 锅 炉 或 引 入 生 产 工 艺 中 利 用 高 温 烟 气 的 余 热 对 吸 附 器 进 行 再 生 的 方 式 有 两 种 : 一 是 通 过 冷 风 机 在 高 温 烟 气 中 补 充 部 分 新 鲜 空 气, 使 烟 气 温 度 降 到 吸 附 剂 再 生 所 需 要 的 温 度 后 直 接 引 入 吸 附 器 进 行 吸 附 剂 的 再 生 二 是 增 加 一 个 气 - 气 换 热 器, 利 用 高 温 烟 气 加 热 新 鲜 空 气 至 吸 附 剂 再 生 所 需 要 的 温 度 后 引 入 吸 附 器 进 行 吸 附 剂 的 再 生 在 HJ/T 工 业 有 机 废 气 催 化 净 化 设 备 中, 对 催 化 燃 烧 器 的 基 本 性 能 进 行 了 规 定, 可 以 作 为 设 计 的 依 据 二 次 污 染 物 控 制 (1) 预 处 理 和 后 处 理 设 备 所 产 生 的 废 水 应 集 中 进 行 处 理, 达 到 相 应 排 放 标 准 后 排 放 也 可 以 排 入 企 业 的 污 水 集 中 处 理 系 统 进 行 处 理 当 使 用 湿 法 前 处 理 装 置 时, 会 产 生 一 定 量 的 含 有 机 物 的 废 水 ; 当 吸 附 剂 的 再 生 采 用 水 蒸 气 置 换 再 生, 后 处 理 采 用 冷 凝 分 离 装 置 时, 会 产 生 少 量 但 浓 度 很 高 的 有 机 废 水, 都 需 要 进 行 处 理 达 标 后 排 放 但 是 对 于 废 气 处 理 装 置 而 言, 单 独 设 计 一 套 废 水 处 理 系 统 往 往 是 不 经 济 的, 如 果 企 业 本 身 具 有 污 水 集 中 处 理 系 统, 在 设 计 负 荷 允 许 的 情 况 下 可 以 排 入 进 行 集 中 处 理 (2) 干 法 和 湿 法 预 处 理 装 置 中 所 产 生 的 粉 尘 和 废 渣, 更 换 下 来 的 过 滤 材 料 吸 附 剂 和 催 化 剂 应 收 集 后 进 行 集 中 处 理 治 理 装 置 所 产 生 的 固 体 废 弃 物 主 要 是 干 法 和 湿 法 前 处 理 装 置 中 所 产 生 的 粉 尘 和 废 渣 更 换 下 来 的 过 滤 材 料 吸 附 剂 和 催 化 剂, 都 需 要 收 集 后 进 行 集 中 处 理 催 化 剂 中 由 于 含 有 贵 金 属 成 分, 可 以 送 到 相 关 单 位 进 行 回 收 (3) 经 过 催 化 燃 烧 和 高 温 焚 烧 后 所 产 生 的 高 温 尾 气 的 处 理 在 规 范 已 有 部 分 说 明 对 于 含 杂 原 子 尾 气 可 能 造 成 二 次 污 染 的 处 理 进 行 了 规 定 已 经 得 到 净 化 的 废 气 应 该 根 据 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 的 要 求 进 行 高 空 排 放 排 气 筒 高 度 应 符 合 相 关 大 气 污 染 物 排 放 标 准 的 规 24

27 定, 排 气 筒 的 设 计 应 满 足 GB 的 规 定 (4) 系 统 噪 声 控 制 应 满 足 GBJ 87 和 GB 的 要 求 安 全 措 施 (1) 由 于 有 机 废 气 易 燃 易 爆, 在 进 行 有 机 废 气 治 理 装 置 的 工 艺 设 计 时, 安 全 措 施 是 首 先 要 进 行 考 虑 的 因 素 规 定 除 了 符 合 安 全 生 产 事 故 防 范 的 相 关 规 定 以 外, 工 艺 系 统 中 必 须 安 装 事 故 自 动 报 警 装 置 (2) 废 气 治 理 系 统 与 主 体 生 产 装 置 之 间 管 道 系 统 的 适 当 位 置, 应 安 装 可 靠 的 阻 火 器, 阻 火 器 性 能 应 按 照 HJ/T 中 5.4 的 规 定 进 行 检 验 至 少 应 该 在 有 机 废 气 处 理 系 统 与 主 体 生 产 装 置 之 间 以 及 催 化 燃 烧 装 置 与 管 道 系 统 之 间 安 装 阻 火 器 (3) 风 机 电 机 和 置 于 现 场 的 电 气 电 仪 等 应 具 有 防 爆 功 能 对 于 有 机 废 气 的 处 理 必 须 选 用 具 有 防 爆 功 能 的 风 机 电 机 和 电 控 柜 (4) 由 于 吸 附 过 程 是 一 个 放 热 过 程, 当 处 理 高 浓 度 有 机 废 气 时, 如 果 吸 附 器 的 散 热 效 果 不 好, 吸 附 器 会 有 明 显 的 温 升 吸 附 器 内 温 度 升 高 不 但 会 降 低 吸 附 剂 的 吸 附 效 果, 还 会 造 成 着 火 和 爆 炸 的 危 险 在 油 气 回 收 装 置 中, 油 气 中 汽 油 的 浓 度 非 常 高, 可 以 达 到 1500g/m 3 左 右, 吸 附 床 的 温 升 非 常 明 显, 当 吸 附 器 内 超 过 一 定 温 度 时 将 会 发 生 危 险 德 国 的 COOL SORPTION 公 司 经 过 论 证 和 实 际 经 验 确 定 在 油 气 回 收 过 程 中 吸 附 器 的 温 度 控 制 在 83, 美 日 等 国 的 一 些 治 理 公 司 通 常 控 制 在 80 以 下 因 此 规 范 规 定 在 吸 附 操 作 周 期 内, 吸 附 了 有 机 气 体 后 吸 附 床 内 的 温 度 应 低 于 83 当 吸 附 器 内 的 温 度 超 过 83 时 应 自 动 报 警, 并 立 即 中 止 吸 附 操 作 实 际 上 对 于 一 般 低 浓 度 的 有 机 废 气 的 吸 附, 吸 附 床 的 温 升 往 往 是 很 低 的 (5) 当 使 用 活 性 炭 和 活 性 炭 纤 维 作 为 吸 附 剂, 并 采 用 热 气 流 吹 扫 方 式 再 生 时, 根 据 经 验, 热 气 流 的 温 度 控 制 在 120 以 下 是 相 对 比 较 安 全 的 (6) 当 使 用 分 子 筛 作 为 吸 附 剂, 并 采 用 热 气 流 吹 扫 方 式 再 生 时, 根 据 经 验, 热 气 流 的 温 度 控 制 在 200 以 下 是 相 对 比 较 安 全 的 (7) 对 于 有 机 废 气 的 催 化 燃 烧 装 置, 必 须 设 置 防 爆 泄 压 装 置 为 了 防 止 发 生 爆 炸 后 对 人 员 造 成 伤 害, 泄 压 口 应 该 安 装 在 燃 烧 装 置 的 顶 部 或 背 部 能 够 避 开 操 作 人 员 的 位 置 催 化 燃 烧 器 主 体 的 温 度 很 高, 进 行 整 体 保 温, 降 低 热 量 损 失 外 表 面 温 度 应 低 于 60, 防 止 人 员 烫 伤 (8) 一 般 只 是 在 高 浓 度 的 废 气 治 理 中 吸 附 剂 才 会 采 用 降 压 解 吸 方 式 再 生 如 在 油 气 回 收 中 有 机 物 的 浓 度 非 常 高, 可 以 达 到 1500g/m 3 以 上, 已 经 达 到 或 超 过 了 其 爆 炸 极 限 范 围, 25

28 但 由 于 在 解 吸 和 吸 收 过 程 中 隔 绝 氧 气, 可 以 控 制 爆 炸 的 危 险, 但 对 系 统 风 机 真 空 解 吸 泵 和 电 气 系 统 都 要 求 采 用 最 高 防 爆 级 别, 应 采 用 符 合 GB 要 求 的 本 安 型 防 爆 器 件 (9) 在 国 内 外 的 有 机 废 气 吸 附 净 化 装 置 中, 吸 附 器 发 生 着 火 的 现 象 时 有 发 生, 因 此 应 该 常 备 消 防 装 置 当 吸 附 剂 着 火 后, 水 喷 淋 是 最 好 的 灭 火 方 式 6.7 主 要 工 艺 设 备 与 材 料 设 备 用 材 不 同 的 生 产 工 艺 所 产 生 的 有 机 废 气 的 成 分 比 较 复 杂, 象 苯 类 酮 类 醛 类 等 气 体 基 本 没 有 腐 蚀 性 或 腐 蚀 性 较 小, 有 机 酸 类 气 体 则 具 有 较 强 的 腐 蚀 性 在 有 些 情 况 下 还 会 含 有 一 些 无 机 气 体, 如 硫 化 氢 等, 腐 蚀 性 非 常 强 当 废 气 中 含 有 以 上 腐 蚀 性 气 体 时, 所 有 集 气 罩 管 道 阀 门 颗 粒 过 滤 器 和 吸 附 器 均 应 采 用 耐 腐 蚀 材 料 制 造 当 吸 附 剂 采 用 水 蒸 气 置 换 再 生 时, 由 于 高 温 水 蒸 气 的 存 在, 对 设 备 的 腐 蚀 非 常 严 重, 因 此 规 定 吸 附 器 以 及 接 触 到 水 蒸 气 的 部 分 管 道 和 阀 门 均 应 采 用 不 锈 钢 制 造 催 化 燃 烧 器 的 最 高 温 度 可 以 达 到 600 以 上, 在 高 温 下 有 机 蒸 气 存 在 时, 对 设 备 具 有 较 强 的 腐 蚀 性 之 前 由 于 我 国 对 催 化 燃 烧 器 和 高 温 焚 烧 炉 的 材 料 要 求 没 有 规 定, 一 些 厂 家 利 用 普 通 碳 钢 制 造 的 催 化 燃 烧 器 的 使 用 寿 命 往 往 很 短, 也 就 是 1~2 年 的 时 间 因 此, 在 此 明 确 规 定 催 化 燃 烧 器 主 体 ( 含 加 热 器 和 反 应 器 ) 应 选 用 防 腐 耐 温 不 锈 钢 材 料 制 造 预 处 理 和 后 处 理 喷 淋 吸 收 塔 的 材 料 选 择 在 HJ/T 中 已 有 规 定 需 要 防 腐 材 料 的 设 备 和 管 路 管 件, 按 HGJ 229 进 行 防 腐 蚀 处 理 和 验 收 吸 附 剂 活 性 炭 根 据 其 应 用 对 象 的 不 同 可 以 分 为 液 相 处 理 用 活 性 炭 气 相 处 理 用 活 性 炭 催 化 剂 载 体 用 活 性 炭 溶 剂 回 收 用 活 性 炭 等, 主 要 是 其 孔 隙 结 构 上 存 在 差 别 我 们 在 有 机 溶 剂 回 收 装 置 中, 以 前 由 于 我 国 在 溶 剂 回 收 用 活 性 炭 的 制 造 方 面 存 在 困 难, 使 用 的 都 是 一 般 的 气 相 处 理 用 活 性 炭, 溶 剂 回 收 效 率 很 低 关 于 溶 剂 回 收 用 活 性 炭, 我 国 在 1997 年 就 已 经 制 定 了 GB/T 回 收 溶 剂 用 煤 质 颗 粒 活 性 炭 的 产 品 标 准, 对 煤 质 颗 粒 活 性 炭 进 行 了 规 定, 不 包 括 木 质 活 性 炭 目 前 我 国 已 经 可 以 生 产 质 量 较 高 的 溶 剂 回 收 用 活 性 炭, 在 选 用 时 可 以 参 考 GB/T 当 采 用 颗 粒 活 性 炭 和 颗 粒 分 子 筛 作 为 吸 附 剂, 并 采 用 热 气 流 吹 扫 方 式 再 生 时, 颗 粒 活 性 炭 的 性 能 应 满 足 GB/T 净 化 空 气 用 煤 质 颗 粒 活 性 炭 的 要 求, 这 是 一 个 一 般 气 相 处 理 用 活 性 炭 的 产 品 标 准, 采 用 非 煤 质 活 性 炭 时 可 以 参 照 该 标 准 ; 对 于 分 子 筛, 目 前 还 没 有 产 品 标 准, 根 据 对 日 本 的 一 些 相 关 产 品 的 分 析, 我 们 认 为 规 定 其 BET 比 表 面 积 应 不 低 于 26

29 350m 2 /g 就 可 以 达 到 处 理 废 气 的 要 求 蜂 窝 活 性 炭 目 前 在 我 国 的 有 机 废 气 处 理 装 置 中 用 的 较 多, 主 要 是 采 用 热 气 流 吹 扫 再 生 之 前 由 于 对 其 性 能 没 有 规 定, 各 个 企 业 生 产 的 蜂 窝 活 性 炭 的 性 能 差 别 很 大, 主 要 是 其 比 表 面 积 和 强 度 上 的 差 别 近 年 来, 我 国 在 蜂 窝 活 性 炭 的 制 造 方 面 已 经 有 了 明 显 的 进 步, 比 表 面 积 和 强 度 都 有 较 大 的 提 高, 可 以 很 容 易 地 生 产 BET 比 表 面 积 高 于 750m 2 /g 强 度 较 高 的 产 品 在 此 规 定 其 BET 比 表 面 积 不 低 于 750m 2 /g, 横 向 强 度 不 低 于 0.3MPa, 纵 向 强 度 不 低 于 0.8MPa 是 合 适 的 同 样 规 定 蜂 窝 分 子 筛 的 强 度 和 蜂 窝 活 性 炭 相 同, 其 比 表 面 积 和 颗 粒 分 子 筛 相 同 目 前 在 我 国 活 性 炭 纤 维 的 制 造 技 术 也 已 经 有 了 一 定 的 提 高, 但 各 个 厂 家 的 产 品 参 差 不 齐, 性 能 差 别 大 在 此 规 定 BET 比 表 面 积 不 低 于 1100m 2 /g, 苯 的 动 态 吸 附 量 不 低 于 30%, 强 度 为 在 1 米 见 方 垂 直 状 态 下, 在 下 方 均 布 7-8kg 拉 力 下 不 断 裂, 厚 度 均 匀 代 表 了 目 前 我 国 活 性 炭 纤 维 生 产 的 一 般 水 平, 在 使 用 时 可 以 很 容 易 进 行 选 择 催 化 剂 从 催 化 组 分 上 来 分, 氧 化 催 化 剂 可 以 分 为 贵 金 属 (Pt Pd) 和 非 贵 金 属 ( 过 渡 金 属 和 稀 土 金 属 ) 催 化 剂 其 中 贵 金 属 催 化 剂 的 起 燃 温 度 和 使 用 温 度 都 较 低, 实 际 的 操 作 温 度 一 般 在 250~350 之 间, 按 最 高 200 的 温 升 来 算, 反 应 后 的 温 度 一 般 不 会 超 过 600 非 贵 金 属 金 属 催 化 剂 主 要 是 针 对 一 些 含 S N Cl 等 的 杂 原 子 有 机 物 使 用, 这 些 元 素 会 引 起 贵 金 属 催 化 剂 的 中 毒 其 起 燃 温 度 和 使 用 温 度 都 较 高, 实 际 的 操 作 温 度 一 般 在 350~500 之 间 按 最 高 200 的 温 升 来 算, 反 应 后 的 温 度 一 般 不 会 超 过 700 因 此, 规 定 催 化 剂 的 使 用 温 度 应 低 于 700 是 合 适 的 在 某 些 极 端 的 情 况 下, 如 发 生 生 产 事 故 造 成 排 放 浓 度 突 然 升 高, 进 入 催 化 床 的 有 机 物 浓 度 突 然 升 高, 可 能 会 造 成 短 时 间 内 催 化 床 的 温 升 过 高, 但 一 般 不 会 超 过 400, 因 此 规 定 催 化 剂 应 能 承 受 900 短 时 间 高 温 冲 击 由 于 催 化 剂 价 格 较 高, 要 求 尽 量 长 的 使 用 寿 命 如 果 进 入 催 化 剂 床 层 的 气 体 中 不 含 能 够 引 起 催 化 剂 中 毒 的 物 质, 在 粉 尘 含 量 较 低 的 情 况 下, 一 般 氧 化 催 化 剂 的 寿 命 可 以 达 到 3 年 以 上 对 于 某 些 在 高 温 条 件 下 使 用 的 催 化 剂, 由 于 烧 结 和 积 炭 的 影 响, 其 使 用 寿 命 会 降 低 目 前 在 设 计 上 普 遍 规 定 其 使 用 寿 命 不 低 于 一 年, 即 8500h 6.8 检 测 与 过 程 控 制 检 测 要 求 (1) 目 前 在 我 国 有 机 废 气 治 理 工 程 中 由 于 缺 乏 检 测 手 段 和 管 理 不 到 位, 治 理 设 备 的 运 行 率 非 常 低 也 就 是 说, 在 设 备 安 装 验 收 以 后 的 运 行 环 节 上 存 在 管 理 上 的 漏 洞, 企 业 为 了 节 27

30 省 运 行 成 本, 在 缺 乏 监 督 的 情 况 下 设 备 根 本 不 运 行 因 此 很 多 环 保 企 业 呼 吁 应 在 治 理 系 统 中 装 设 废 气 浓 度 在 线 连 续 监 检 / 测 装 置 考 虑 到 风 量 较 小 的 治 理 项 目 装 设 废 气 浓 度 在 线 连 续 检 测 装 置 的 费 用 过 高, 在 此 规 定 : 处 理 气 量 10000m 3 /h 的 系 统 应 装 设 废 气 浓 度 在 线 连 续 检 测 装 置 ; 处 理 气 量 <10000m 3 /h 的 系 统 可 以 不 装 设 废 气 浓 度 在 线 连 续 检 测 装 置, 但 应 配 备 相 应 的 浓 度 检 测 仪 器 定 期 进 行 废 气 浓 度 检 测 在 线 连 续 监 测 系 统 的 运 行 管 理 应 符 合 国 家 自 动 监 测 系 统 管 理 办 法 的 要 求 (2) 有 机 废 气 的 浓 度 检 测 仪 目 前 使 用 的 主 要 是 总 烃 检 测 仪 在 大 多 数 情 况 下 使 用 总 烃 检 测 仪 就 可 以 满 足 检 测 要 求 (3) 吸 附 器 催 化 燃 烧 器 的 加 热 室 和 反 应 室 内 部 装 设 具 有 自 动 报 警 功 能 的 多 点 温 度 检 测 装 置, 用 于 温 度 的 监 控, 包 括 预 热 温 度 和 反 应 器 进 出 口 气 流 温 度 等 在 吸 附 和 吸 附 剂 的 再 生 过 程 中, 吸 附 器 内 的 温 度 都 在 不 断 地 发 生 变 化 特 别 是 对 于 较 高 浓 度 气 体 的 吸 附, 由 于 吸 附 放 热, 床 层 的 温 升 明 显 在 吸 附 剂 的 再 生 过 程 中, 特 别 是 使 用 热 气 流 吹 扫 再 生 和 高 温 水 蒸 气 置 换 再 生 时, 再 生 气 流 温 度 过 高, 床 层 中 达 到 一 定 的 温 度 时 就 会 发 生 危 险, 因 此 一 般 要 求 对 吸 附 器 的 温 度 进 行 监 控 催 化 燃 烧 器 的 加 热 室 和 反 应 室 内 部 应 装 设 具 有 自 动 报 警 功 能 的 多 点 温 度 检 测 装 置 是 催 化 燃 烧 器 设 计 的 基 本 要 求 过 程 控 制 要 求 在 一 般 情 况 下, 废 气 治 理 设 备 与 生 产 工 艺 相 比 应 该 先 开 后 停, 前 后 要 有 约 10 分 钟 的 时 间 间 隔, 但 需 要 与 生 产 车 间 进 行 协 调 治 理 工 程 应 采 用 总 线 分 布 控 制 模 式, 实 现 对 过 程 的 控 制 及 进 出 口 温 度 压 力 和 流 量 等 的 远 程 集 中 控 制 控 制 阀 门 应 选 用 满 足 防 爆 和 工 艺 要 求 的 气 动 或 电 动 控 制 防 爆 措 施 采 取 隔 爆 型 和 本 安 型 相 结 合 本 安 型 防 爆 原 理 是 将 执 行 器 或 控 制 电 磁 阀 中 的 线 圈 经 过 低 功 率 技 术 处 理 限 制 了 电 压 电 流, 将 功 率 限 制 在 最 低 爆 炸 极 限 以 下 ; 隔 爆 原 理 的 运 用, 如 在 防 爆 场 合 各 种 电 气 元 件 的 连 接 采 用 特 殊 的 防 爆 接 头 等 6.9 辅 助 工 程 设 计 电 气 系 统 在 规 范 9.1 中 提 出 了 对 电 气 系 统 的 一 般 要 求, 即 电 气 系 统 中 性 点 接 地 方 式 应 与 使 用 该 装 置 系 统 主 体 工 程 一 致 ; 系 统 电 源 可 直 接 由 使 用 该 装 置 配 电 系 统 接 引, 并 满 足 GB 规 范 要 求 给 排 水 与 消 防 系 统 28

31 当 使 用 湿 法 过 滤 装 置 时, 治 理 系 统 给 水 排 水 设 计 应 符 合 GB 和 相 关 工 业 行 业 给 水 排 水 设 计 规 范 的 有 关 规 定 由 于 存 在 爆 炸 和 着 火 的 危 险, 治 理 系 统 的 消 防 设 计 应 纳 入 工 厂 的 消 防 系 统 总 体 设 计 消 防 通 道 防 火 间 距 安 全 疏 散 的 设 计 和 消 防 栓 的 布 置 应 符 合 GB 的 规 定, 应 保 证 有 两 支 水 枪 的 充 实 水 柱 同 时 到 达 治 理 系 统 的 任 何 部 位, 治 理 系 统 范 围 内 应 按 照 GB 的 规 定 配 置 一 定 数 量 的 移 动 式 灭 火 器 6.10 工 程 施 工 与 验 收 工 程 施 工 规 范 10.1 是 对 治 理 工 程 施 工 的 通 用 和 基 本 的 要 求 在 废 气 治 理 工 程 的 施 工 中 出 现 局 部 变 更 的 情 况 时, 规 范 特 别 强 调 工 程 的 变 更 应 取 得 工 程 设 计 单 位 的 设 计 变 更 文 件 后 再 进 行 施 工 目 前 在 吸 附 法 治 理 工 程 中, 在 材 料 的 选 择 上 比 较 混 乱, 特 别 是 在 吸 附 剂 和 催 化 剂 的 选 用 上, 对 其 性 能 控 制 不 严, 经 常 造 成 退 货 等 情 况 规 范 特 别 强 调 工 程 施 工 中 使 用 的 设 备 材 料 和 部 件 应 符 合 相 应 的 国 家 标 准, 并 应 取 得 供 应 商 的 产 品 合 格 证 后 方 可 使 用 工 程 验 收 规 范 10.2 对 工 程 竣 工 验 收 环 节 提 出 了 具 体 的 要 求 吸 附 法 净 化 设 备 由 于 设 计 上 的 不 合 理, 往 往 在 开 始 阶 段 净 化 效 果 良 好, 但 运 行 一 段 时 间 后 净 化 效 果 显 著 下 降, 因 此 特 别 对 设 备 试 运 行 的 时 间 进 行 了 规 定 (7 日 ) 另 外 对 试 运 行 期 满 应 进 行 性 能 试 验 和 性 能 试 验 的 内 容 进 行 了 规 定, 有 利 于 保 证 工 程 建 设 的 质 量 竣 工 环 境 保 护 验 收 在 规 范 10.3 中, 强 调 应 严 格 按 照 建 设 项 目 竣 工 环 境 保 护 验 收 管 理 办 法 规 定 的 条 件 进 行 一 要 文 件 齐 全, 特 别 是 经 过 批 准 的 设 计 文 件 和 设 计 变 更 文 件 ; 二 要 有 完 整 的 试 运 行 纪 录 和 检 测 报 告 在 以 往 的 废 气 治 理 设 备 验 收 中, 经 常 存 在 运 行 纪 录 和 检 测 报 告 不 全 的 情 况 和 对 试 运 行 期 间 应 进 行 性 能 试 验 进 行 了 规 定 6.11 运 行 与 维 护 由 于 设 备 运 行 费 用 较 高, 且 监 督 检 查 跟 不 上, 导 致 实 际 设 备 运 行 率 低 因 此, 规 范 11.1 中 除 了 对 一 般 要 求 进 行 了 规 定 外, 特 别 强 调 要 建 立 健 全 与 治 理 设 备 相 关 的 各 项 规 章 制 度, 以 及 运 行 维 护 和 操 作 规 程, 建 立 主 要 设 备 运 行 状 况 的 台 账 制 度, 这 些 都 是 环 保 部 门 对 治 理 工 程 进 行 检 查 的 依 据 29

32 7 标 准 实 施 的 环 境 效 益 及 经 济 技 术 分 析 本 标 准 是 针 对 工 业 固 定 源 有 机 废 气 的 吸 附 法 治 理 工 程 而 制 定 吸 附 法 在 目 前 我 国 有 机 废 气 治 理 应 用 最 多, 约 占 我 国 有 机 废 气 治 理 设 备 总 数 的 50% 左 右 因 此 本 规 范 制 定 以 后 可 以 规 范 我 国 有 机 废 气 治 理 中 接 近 50% 的 工 程 技 术 和 设 备, 在 工 艺 设 计 设 备 制 造 工 程 建 设 检 验 检 查 运 行 维 护 与 管 理 等 各 个 方 面 可 以 全 面 提 高 我 国 VOCs 治 理 水 平, 并 将 极 大 地 推 进 我 国 固 定 源 有 机 废 气 的 治 理 减 排 工 作 根 据 行 业 内 的 初 步 估 算, 目 前 我 国 工 业 固 定 源 有 机 废 气 的 年 排 放 量 在 2000 万 吨 以 上 我 们 以 2000 万 吨 计 算, 其 中 50% 采 用 吸 附 净 化 技 术, 如 果 对 我 国 的 工 业 固 定 源 有 机 废 气 全 部 进 行 治 理 的 话, 则 吸 附 法 治 理 工 程 可 以 占 到 %=1000 万 吨 / 年 有 机 废 气 的 治 理 量 8 标 准 实 施 建 议 本 标 准 为 首 次 制 定, 建 议 在 实 施 过 程 中 先 试 运 行 一 段 时 间, 根 据 实 际 应 用 情 况, 进 行 进 一 步 的 修 订 完 善, 以 满 足 指 导 工 业 固 定 源 有 机 废 气 吸 附 法 治 理 工 程 建 设 的 要 求 9 征 求 意 见 汇 总 处 理 情 况 说 明 ( 待 征 求 意 见 后 补 充 ) 10 技 术 审 查 工 作 情 况 说 明 ( 待 审 议 会 后 补 充 ) 30

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