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噴漆房廢氣濃度計算實例及廢氣系統.doc_免費下載

發布時間:2015-12-03
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噴漆廢氣濃度計算

在噴漆廢氣處理工藝中,各噴漆廠家,各環保單位的設計師都需要對噴漆廢氣的濃度進行計算,為了更好的為社會服務,特將我公司在噴漆廢氣處理過程中所使用的噴漆廢氣計算方法提供給大家,希望能給大家帶來一些方便。

(一)下面以某單位為列加以說明:

根據廠方提供的資料,本項目油漆用量約為6t/a,油漆中稀釋劑的量約為1.2t,稀釋劑主要以二甲苯為主,二甲苯量約占稀釋劑用量的90%,另外還含有少量的苯及甲苯。
在噴漆過程揮發的二甲苯廢氣量約占稀釋劑用量的30%,另有70%在烘干過程揮發,由此可知本項目二甲苯廢氣的產生量約為1.08t/a,根據同行業企業類比調查,二甲苯的濃度約為230mg/m3。
一般噴漆線均自帶有水膜噴淋除漆霧裝置,由于水膜噴淋裝置對二甲苯的去除效率有限,因此建議該項目安裝活性炭吸附柱,產生的廢氣經水膜噴淋結合活性炭吸附柱吸附處理后通過15米高的排氣筒排放。

噴漆線配備有吸風集氣裝置,該種集氣方式的集氣率可達90%以上,本項目的廢氣收集率按照90%進行計算,則無組織二甲苯廢氣的排放量約為0.018t/a。

本項目二甲苯廢氣經水膜噴淋結合活性炭柱吸附后的去除效率可達90%,則其噴漆線的二甲苯排放濃度約為23mg/m3,排放量約為0.972t/a,排放速率約為0.1kg/h。由此可知經水膜噴淋結合活性炭柱吸附處理后的廢氣的排放濃度和排放速率均低于《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中的二級標準限值要求,另外少量無組織排放的二甲苯廢氣不會對廠界外大氣環境質量造成影響,其濃度能夠達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中的“無組織排放周界外監控濃度1.2mg/m3的標準限值”,因此本項目產生的二甲苯廢氣對當地大氣環境質量影響不大。 

活性炭吸附柱的投資及運行費用均較小,按照本項目二甲苯廢氣產生量,其活性炭吸附柱的投資約需8萬元,包括引風機、管道、柱體、柱內吸附載體(活性炭)等,其運行費用主要包括電費、折舊費、維護費、吸附載體購買費等,運行費用在1.0萬元左右。

各類油漆有機溶劑揮發量
油漆類別  有機溶劑揮發量/噸油漆  重量( kg) 體積( m3)                     
油脂漆類   71 11
天然樹脂漆類 311 56
酚醛樹脂漆類 341 56
瀝青樹脂漆類 420 76
醇酸樹脂漆類 432 81
氨基樹脂漆類 509 131 
硝基樹脂漆類 537 131
過氯乙烯漆類 668 156
乙烯樹脂漆類 569 245
丙烯酸漆類  641 163
聚脂漆類   408 113
環氧樹脂漆類 246 64
聚氨酯漆類  340 77
有機硅漆類  370 88
各種橡膠漆類 502 114
香蕉水    1000 243

油漆物件表面的散發量

一般在油漆時都要用各種有機溶劑(如汽油、苯、甲苯等)作為稀料,因此在油漆完后,物件在自然干燥過程中,全部有機溶劑將從物體表面揮發散出,其散發量常用下列公式計算:
               G=ΣME

式中,G——油漆作業點的油漆揮發量,kg/a;
     M——全年油漆用量,kg/a;
      E——油漆揮發量,kg/1000kg,查表5-152。
在一般情況下我單位在廢氣處理過程中都是以此種方法為計算依據,如果大家在使用中有所偏差,請自行根據實際情況加以修正。
 
(二)、廢氣處理系統:
1 方案設計依據
《中華人民共和國環境保護法》;
《中華人民共和國大氣污染物防治法》;
《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996);新污染源的三級排放要求:主要是三苯類和非甲烷總烴的排放,排放濃度20mg/m3,排放速率按國標。
2 污染源狀況及要求
2.1廢氣源:
噴漆房廢氣;
流平室廢氣;
調漆室廢氣;
面漆固化爐廢氣;
2.2廢氣風量:
 每套噴漆房的風量為(有兩套):70000m3/h
調漆間:6000 m3/h
流平室:8000 m3/h
流平室+修補間:8000 m3/h
油漆固化:3300 m3/h
2.3排氣溫度:噴漆房,流平室,調漆室:常溫面漆固化爐:70~80℃
3 治理工藝選擇:
3.1 根據生產特點,噴漆室廢氣源屬于大風量、低濃度的有機混合氣體,采用帶有活性碳的過濾袋進行吸附
3.2 流平室、調漆室、油漆固化爐廢氣經集中管道引至活性碳過濾箱,箱內合理設置蜂窩狀活性碳,有機溶劑經活性碳吸附后達標,根據噴漆量的多少可以計算出活性碳吸附飽和的時間,從而定期進行更換活性碳;
計算方法舉例:
噴漆房中環氧底漆CEXY105非甲烷總烴:根據PDF資料MSDS CEXY105-CN文檔查得:
危害性成份  含量(%) 
二甲苯  10-20% 
乙二醇單丁醚  5-10% 
甲基乙基酮  5-10% 
醋酸丁酯  5-10% 
輕芳烴石溶劑     <5%
二氧化鈦  <5% 
而由Excel中的CCMC文件知,環氧底漆CEXY105消耗量為4.5kg/h,則非甲烷總烴的產量為:4.5kg/h×(10%+10%+10%+15%)=1.575kg/h。
由此,可以算出其它物質的量如下表1和表2。
表1
噴漆房風量(7000m3/h)
涂料種類 20m排放速率(kg/h) 排放濃度(mg/m3)
二甲苯 非甲烷總烴 二甲苯 非甲烷總烴
環氧底漆CEXY105 0.9 1.575    
固化劑CCEC175 \ 0.18    
稀釋劑YXC1359 1.08 0.72    
聚氨酯面漆  CKPY201 0.324 0.567    
組分B聚氨酯催化劑 C53-X145A \ 0.108    
慢干稀釋劑  YXC1371 \ 1.26    
合計 2.304 4.41 32.91 63
表2
調漆間、流平室、修補間以及油漆固化爐總風量為(25300m3/h)
涂料種類 20m排放速率(kg/h) 排放濃度(mg/m3)
二甲苯 非甲烷總烴 二甲苯 非甲烷總烴
環氧底漆CEXY105 0.45 0.788    
固化劑CCEC175 \ 0.09    
稀釋劑YXC1359 0.54 0.36    
聚氨酯面漆  CKPY201 0.162 0.284    
組分B聚氨酯催化劑 C53-X145A \ 0.054    
慢干稀釋劑  YXC1371 \ 0.63    
合計 1.152 2.21 45.53 94
 
 
根據國家大氣污染物綜合排放標準二甲苯20m三級排放標準最高允許排放速率2.6kg/h,最高允許排放濃度70mg/ m3;非甲烷總烴20m三級排放標準最高允許排放速率27kg/h,最高允許排放濃度120 mg/ m3.(二甲苯根據其地方標準要求排放濃度為20mg/m3)
表1、表2和國家標準對比可知:二甲苯的排放濃度未能達到排放標準。
噴漆房:
二甲苯的排放濃度約為33 mg/m3,為達到排放標準小于20 mg/m3,按20 mg/m3被吸附掉計算,即20×70000/106kg/h=1.4kg/h;
選用STX-HTN組合式中H610mm、W610mm、D298mm的活性炭過濾袋,活性炭袋式過濾器的去除效率按80%來計算,則每個噴漆房中活性炭的質量為:32×26kg=832kg;過濾袋的飽和時間為:832×80%/1.4=475h,即按每天工作八小時來計算的話475/8=59天需要更換新的活性炭。
調漆間、流平室、修補間以及油漆固化爐:
二甲苯的排放濃度約為46 mg/m3,為達到排放標準小于20 mg/m3,按30 mg/m3被吸附掉計算,即30×70000/106kg/h=2.1kg/h;
選用STX-HTN組合式中H610mm、W610mm、D298mm的活性炭過濾袋,其每個過濾袋的風量為3400m3/h,總風量為25300m3/h,需要的過濾袋個數為25300/3400=7.4,取10個;活性炭袋式過濾器的去除效率按80%來計算,則每個噴漆房中活性炭的質量為:10×26kg=260kg;過濾袋的飽和時間為:260×80%/2.1=99h,即按每天工作八小時來計算的話99/8=12天需要更換新的活性炭。
 
 
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