涂层废气处理设计方案.docx

1.概述2.设计依据废气中所含污染物种类、浓度及温度2.2设计规模33000表1GB16297-1996中甲苯的二级排放标准序号污染物最高允许排放浓度，mg/m3最高允许排放速率，kg/h排气筒高度，m二级标准1甲苯40153.1205.230183.工艺设计3.1设计原则3.2废气处理方法选择3.3系统工艺流程4.工艺系统说明主要工艺设备功能简述除尘器主要作用：主要是为了除去有机废气中的漆雾粒子，避免漆雾粒子粘在吸附床内的活性碳纤维材料上，影响有害气体吸附效果。其次是为了防止生产设备出现着火事故时影响净化设备。2.冷凝器3.活性炭吸附装置活性炭吸附装置是净化装置重要组成部分，利用吸附法5.主要设备设计5.1主要设计参数表5-1主要设计参数及要求处理效果生产工艺风量（m3/h）甲苯入口浓度(mg/m3)处理后浓度(mg/m3)回收（kg/h）回收效率(%)列管式冷凝器330008182904244.990.7活性炭吸附器9044024.095.65.2主要设备XCX型旋风除尘器，规格为Ф1300mm四管。XCX型旋风除尘器除了有长锥体结构外在排气管内还设有弧形减阻器以降低除尘器的阻力系数。具体参数如下：进口风速：24m/s；风量：33700m3/h；压力损失：1039Pa；除尘效率：可除去5µm以上的粉尘，效率95％－99％。SJ型高精密度金属微孔过滤器十一台（十台使用，一台清洗备用）。此空气过滤器采用由金属及合金粉末烧结制成的微空金属材质，具有耐高温、耐腐蚀、孔径分布均匀、透气性好、机械强度高、可清洗再生、可焊接及机械加工等优良特性。SJ型高精密度金属微孔过滤器的具体参数如下：DN＝250mm；进口风速：20m/s；风量：3530m3/h；壳体材料：SUS304L；滤芯材料：金属粉末烧结管；过滤精度：0.5－120μm；工作压力：0.6－1.6Mpa。选用ZHQ－Ｂ型管道防爆波N阻火器十台，其具体参数为：DN＝250mm；进口风速：20m/s；壳体材质：碳钢；芯件材质：不锈钢波N带。固定板式换热器对废气进行冷凝以回收部分甲苯。为了便于排出冷凝液，且考虑到经除尘后废气相对清洁，流动路径按废气走管间（即壳程）、冷却水走管内考虑。另外，为了达到一定的回收效率，且兼顾冷却水成本，确定冷却水进口温度为常温20℃，出口温度为23℃。烘干废气进口温度为80℃℃。具体计算如下：（1）已知条件：烘干废气℃kg/h℃℃甲苯回收率计算甲苯的Antoine常数为A=16.0137,B=3096.52,C=53.67。由Antoine方程（p为温度T时的饱和蒸汽压，mmHg）80℃时p＝291.21mmHg；24℃时p＝27.00mmHg因此，80℃降温至24℃的回收率为＝90.7％所以，至24℃时甲苯冷凝量为270×90.7%=244.90kg/h，剩余流量为270－244.9＝25.1kg/h。24℃时总废气体积约为，冷凝处理后废气中残留甲苯浓度为（3）计算换热器的面积A80℃时甲苯质量流量为270kg/h，则每小时排出的甲苯体积V为又废气总体积流量为33000m3/h，废气平均分子量约为28。80℃时废气质量流量＝kg/h废气中空气的质量流量为31908－270＝31638kg/h。废气从80℃(T1)降至24℃(T2)，冷水从20℃(t1)升高至23℃(t2)。热负荷Q1＝甲苯降温传热量＋空气降温传热量＝270×1.7×(80-24)+31638×1.005×(80-24)＝1.8×106kJ/h冷却水用量W＝＝＝143t/h先按单壳程考虑：对数平均温差＝19.95K＝＝根据R、P的值查温度校正系数图可得，温差修正系数＝0.89>0.8，可见用单壳程合适，因此有效温差＝17.8K假定换热器总传热系数为，则所需传热面积为:＝216m2（4）主要工艺及结构基本参数的计算选用Φ25×2.5mm钢管，材质20号钢。取管内冷却水的流速为0.5m/s，则管数＝＝253根管长l＝＝＝10.9m因此，取管程数为2，管长为6m，总管数为253×2＝506根。壳体的公称直径DN＝800mm，公称压力为10kgf/cm2。采用正三角形排列换热管，管子与管板采用焊接法连接。选用6m长的Φ25×2.5mm钢管（材质20号钢）共506根；800mm；换热面积216m2；冷却水用量为143t/h；废气由80℃降至24℃，冷却水由20℃升至23℃。固定板式换热器对甲苯和水蒸气进行冷凝以回收脱附所得甲苯。为了便于排出冷凝液，流动路径按甲苯和水蒸气走管间（即壳程）、冷却水走管内考虑。另外，为达到一定的回收效率，且兼顾冷却水成本，确定冷却水进口温度为20℃，出口温度为25℃，蒸汽进口温度为120℃℃。具体计算如下：（1）确定所需蒸汽量脱附时甲苯回收率＝＝95.6％需吹脱甲苯量为2