防水卷材VOCs廢氣治理技術路線
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公司新聞

防水卷材VOCs廢氣治理技術路線

一、防水卷材VOCs廢氣治理總體技術方案

1、 概述

防水卷材生產企業主要的空氣汙染物為瀝青煙,瀝青煙是一種含有大量多環芳烴以及少量氧氮硫的雜環混合物,通常以氣溶膠的形態存在於空氣中。瀝青煙中含有多種對人體、動植物有害的汙染物,瀝青煙中的苯並[a]芘是一種強烈致癌物。瀝青煙主要由氣、液兩相組成,液相部分是十分細微的揮發冷凝物,粒徑多在0.1~1μm之間,最小的僅0.01μm,最大的約在10.0μm;氣相是不同氣體的混合物。對於這種濃度不高又極為分散的瀝青煙霧,用一般的收塵淨化方法不可能將其完全淨化處理。

防水卷材生產主要包括瀝青配料和瀝青塗布兩道工序。瀝青進廠後,輸送至瀝青儲罐內,經過導熱油係統對瀝青進行加熱,使瀝青呈流動狀態,加熱後的瀝青經由管道輸送至瀝青混料車間攪拌罐,罐內溫度約180℃,同時在攪拌罐中加入廢機油、橡膠粉、石粉等輔助材料進行攪拌,形成混合料。後續將混合料輸送到塗布車間的浸油池備用,卷材生產時,胎基布進入浸油池浸泡,完成塗布,冷卻、覆膜等工序後,防水卷材成品入庫。

2、 治理技術路線選擇

針對以上情況,從環保和節約運行成本兩方麵綜合考慮,提出采用“旋風除塵+塔式過濾+RTO(果果)”廢氣處理的技術路線,工藝流程見下圖。

工藝說明:

防水材料車間由瀝青配料和瀝青塗布兩個工段組成;瀝青配料工段廢氣炭黑顆粒物、油粘組紛含量高,先經過旋風分離器除塵除油,再與瀝青塗布工段廢氣在塔式過濾器中混合並再次除塵除油,然後進入旋轉式RTO,先經過旋轉RTO 3個室預熱至760℃以上,在氧化室中充分湍流,溫度達到850℃,停留時間≥1.0s;廢氣中的VOCs氧化達標後,再經過另外3個室,熱量在陶瓷蓄熱體中儲存,50℃的煙氣(進口25℃,進出口溫差25℃)從RTO下端排出;兩個工段的總風量為18000m³/h,廢氣平均濃度為346mg/m³,VOCs氧化釋放的熱量不能滿足設備自運行,需要通過燃燒器燃燒天然氣來維持RTO爐的自運行。

考慮到油粘物質在管道上長期積累會有著火的風險,在管道若幹部位設置消防噴淋水,風機入口設置阻火器;考慮到RTO長期運行也會積累少量油粘物質,設置高溫淨化氣管路,定期升溫脫附;旋流器及塔式過濾器底部設置手動閥門,定期清理廢油及粉塵。

一、治理設備的選擇因素

1、前處理設備選擇

《建築防水卷材行業準入條件》(中華人民共和國工業和信息化部公告2013年第3號)中規定,“易產生煙氣、粉塵等汙染物的原材料在運輸、裝卸、儲存和使用過程中應當采取密閉措施。”因此防水卷材企業一般都安裝有完善的密閉係統和廢氣收集管道係統,該部分可以保留。規定中還要求“改性瀝青類(含自粘)防水卷材的瀝青攪拌罐、浸油池和塗油池應配置瀝青煙氣處理裝置。”因此防水卷材企業一般都已安裝有煙氣淨化裝置,行業中普遍采用“三級噴淋除塵降溫+靜電捕集”係統,但由於淨化效率低、係統運行不穩定,處理效果並不理想;且產生大量廢水。本著節約、環保、投資成本的目的,可選擇旋風分離器去除廢氣中的粉塵和油,再經過塔式過濾器深度除油,最後通入RTO係統達到徹底淨化的目的。

2)後端設備選擇

防水卷材行業中常用的淨化方法一般為電捕法、吸附法、吸收法等,但由於淨化效率低、臭味處理不徹底、易產生二次汙染等原因,很難達標排放。瀝青煙廢氣中成分極其複雜,但基本成分是碳氫化合物可燃物質,在一定溫度下與空氣接觸可完全燃燒,當溫度達到790℃以上時,停留時間多於0.5s,烴類物質即可燃燒殆盡。焚燒處理目前主流技術為RCO及RTO,由於瀝青煙廢氣普遍濃度不高、成分極其複雜,易造成催化劑中毒失效,且大風量RCO投資成本高,催化劑壽命一般隻有8000-100000小時,更換成本過高,因此後端處理方式選用能耗更少的旋轉RTO(果果)。

二、案例分析

以某企業有組織廢氣產生情況為例,瀝青配料工段風量6000m3/h,瀝青塗布工段風量12000m3/h,選擇一台20000m3/h旋轉RTO(果果)設備,流程見上示意圖。依照本技術方案,應選取20000 m3/h的旋轉RTO(果果),項目預計投資160萬元。

根據相關數據,按照濃度350mg/m³,風量18000m3/h,瀝青熱值取37.7KJ/g計算。


廢氣濃度mg/m3

排廢量

m3/h

氧化放熱熱量

kcal/h

自運行需要熱量

kcal/h

補充熱量

kcal/h

消耗天然氣

m3/h

350

18000

56820

120235

63414

8

計算可得,每小時消耗天然氣8m³,按照天然氣3元/m³計算,每小時費用為24元,即可實現完全燃燒。


冷啟動(2h)

能源

用量

單位

單價(元)

時間/h

花費(元)

35

kW/h

0.8

2

56

天然氣

28

m3/h

3

2

168

合計:224元/次

熱啟動(1h)

能源

用量

單位

單價(元)

時間/h

花費(元)

35

kW/h

0.8

1

28

天然氣

28

m3/h

3

1

84

合計:112元/次

正常運行階段(滿載)

能源

用量

單位

單價(元)

時間/h

花費(元)

電(70%

35

kW/h

0.8

1

32

天然氣

8

m3/h

3.5

1

28

合計:60元/小時


四、排放標準



五、社會效益

利用旋轉式RTO設備處理防水卷材的廢氣可以達到以下效果:

1、 瀝青煙、非甲烷總烴等各項指標,達到國家排放標準;

2、 廢氣中惡臭可以全麵去除;




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