一、工程概況
該公司為汽車制造公司，現(xiàn)有一套烤漆房，專門對產(chǎn)品進(jìn)行烤漆處理，烤漆過程中會產(chǎn)生的大量
的苯系物、非甲烷總烴等揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）。眾所周知，VOCs是空氣中普遍存在且成份
復(fù)雜的一類有機(jī)污染物，具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，容易造成大氣污染，危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。因
此，有效治理該烤漆房污染已經(jīng)成為亟待解決的重要問題，環(huán)保部門已要求該司對烤漆廢氣進(jìn)行凈
化處理，達(dá)到國家或地方標(biāo)準(zhǔn)后方可對外排放。
經(jīng)佑泰環(huán)保工作人員現(xiàn)場勘查，該烤漆房并無任何廢氣治理設(shè)施。為保護(hù)周圍環(huán)境及廠區(qū)工作人
員的身心健康，解決烤漆有機(jī)廢氣的問題，受汽車公司的委托，結(jié)合多項(xiàng)同類有機(jī)廢氣治理工程的
成功經(jīng)驗(yàn)并依據(jù)國家地方的有關(guān)規(guī)定，為汽車公司提供噴漆廢氣治理工程設(shè)計方案為3萬風(fēng)量催化燃
燒裝置一體機(jī)一套。
3萬風(fēng)量催化燃燒裝置一體機(jī)
二、設(shè)計依據(jù)、原則、范圍
（一）、設(shè)計基礎(chǔ)資料
1、某汽車有限公司提供的工程場地等基礎(chǔ)資料；
2、我司現(xiàn)場勘查收集的相關(guān)數(shù)據(jù)資料；
3、我司實(shí)施的同類工廠類似廢氣污染物治理的相關(guān)數(shù)據(jù)。
（二）、設(shè)計依據(jù)
1、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）；
2、《表面涂裝（汽車制造及維修）揮發(fā)性有機(jī)物、鎳排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB43/1356-2017）；
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3、《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）；
4、湖南省地標(biāo)DB431356-2017表面涂裝（汽車制造及維修）揮發(fā)性有機(jī)物、鎳排放標(biāo)準(zhǔn)
5、《揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染防治技術(shù)政策》（2013年）；
6、《湖南省大氣污染防治條例》；
7、《湖南省落實(shí)（大氣污染防治行動計劃）實(shí)施細(xì)則》；
8、《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2026-2013）；
9、《工業(yè)有機(jī)廢氣催化精華裝置》（HJ/T389-2007）；
10、《催化燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2027—2013）；
11、《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50184-2011）；
12、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50019-2003）；
13、《排風(fēng)罩的分類及技術(shù)條件》（GBT16758-2008）；
14、《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052-2009）；
15、《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054-2011）；
16、《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》（GB50055-2011）；
17、《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-2010）；
18、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-1990）；
19、我司相關(guān)廢氣治理實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。
（三）、設(shè)計參考資料
1、《三廢處理工程技術(shù)手冊·廢氣卷》化學(xué)工業(yè)出版社；
2、《環(huán)境工程計算手冊》中國石化出版社；
3、《環(huán)保設(shè)備材料手冊》(第二版)冶金工業(yè)出版社；
4、《環(huán)保設(shè)備設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社；
5、《工業(yè)廢氣凈化與利用》化學(xué)工業(yè)出版社；
6、《化工環(huán)境保護(hù)設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社；
催化燃燒一體機(jī)制作
（四）、設(shè)計原則
1、嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)有關(guān)政策與規(guī)定，確保廢氣經(jīng)凈化后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求；
2、有機(jī)廢氣采用被國家環(huán)?？偩衷u選為“國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)”的吸附-脫附-（蓄熱）催
化燃燒工藝；
3、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡單、管理維護(hù)簡便、因地制宜、投資少、能耗低、占地少；
4、***貫徹節(jié)能減排、環(huán)保、安全、衛(wèi)生、防火要求；
5、合理地進(jìn)行整個系統(tǒng)的平面布置、管道走向，考慮物流、人流通暢；
6、確保不產(chǎn)生二次污染。
（五）、設(shè)計范圍
從烤漆車間排氣口開始經(jīng)風(fēng)管收集，到廢氣治理裝置，再到規(guī)范排風(fēng)口止。內(nèi)容包括廢氣處理的
工藝流程設(shè)計、收集管網(wǎng)設(shè)計及走向、收集主管與凈化裝置的銜接、凈化裝置平面布置與立體布置
設(shè)計、排放系統(tǒng)設(shè)計、其它相關(guān)設(shè)施、設(shè)備、管道、配電等；
本設(shè)計不包括廠區(qū)道路、圍墻、消防、綠化、照明、通訊以及本方案中未報價項(xiàng)目，如其另有增
加工程量的，雙方另行協(xié)商；
本設(shè)計不包括各電控箱進(jìn)箱總電源電纜的敷設(shè)，甲方應(yīng)將總電源接至乙方***的電控箱內(nèi)。
催化燃燒安裝完成
三、工藝設(shè)計
（一）、設(shè)計處理規(guī)模及排放標(biāo)準(zhǔn)
1、廢氣設(shè)計處理規(guī)模
設(shè)計總處理風(fēng)量為約30000m3/h（脫脂廢氣4KW-3000m3/h,預(yù)脫脂4KW-3000m3/h，熱水洗
4KW-3000m3/h，電泳14KW-3000m3/h，電泳24KW-3000m3/h，無轉(zhuǎn)化4KW-3000m3/h，廢氣
出口22KW-12000m3/h）。廢氣經(jīng)風(fēng)管集中收集后送入一套廢氣治理裝置進(jìn)行處理。
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2、廢氣治理后的排放標(biāo)準(zhǔn)為廢氣治理后《50mg/m3。整套裝置凈化效率≥90%。
（二）噴漆廢氣治理流程
經(jīng)現(xiàn)場勘查，此烤漆廢氣屬于高溫、中風(fēng)量、中低濃度的有機(jī)廢氣。經(jīng)過比較，針對該公司的生
產(chǎn)特點(diǎn)、排放規(guī)律及客戶所提供的相關(guān)資料，類比同行業(yè)處理有機(jī)廢氣的方法，并結(jié)合本公司多年
處理廢氣的經(jīng)驗(yàn)，我公司采用二級旋流板塔——干式過濾器—活性碳吸附濃縮裝置——解吸脫附
——催化燃燒再生工藝來治理該公司的有機(jī)廢氣。
工藝流程如下：
廢氣合流集中→旋流板塔→干式過濾器→活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置→離心風(fēng)機(jī)→15米高空尾
氣排放.
烤漆車間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，首先從一級旋流板塔的底部切向進(jìn)入，塔板中葉片如固定的風(fēng)車葉
片，氣流通過葉片時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運(yùn)動，噴淋水通過中間盲板均勻分配到個葉片，形成薄液層，
與旋轉(zhuǎn)向上的氣流形成旋轉(zhuǎn)和離心的效果，噴成細(xì)小液滴，甩向塔壁后，隨塔壁水膜流向塔底循環(huán)
箱中，經(jīng)降溫和預(yù)處理后的氣體***終通過旋流除霧板后，再從上部出口進(jìn)入二級旋流板塔（原理同
一級旋流板塔）然后再進(jìn)入干式過濾器，在室中以緩慢速度通過，接觸時間為1.0秒以上，去除廢氣
中的水分子及少量顆粒物，然后出來的氣體直接進(jìn)入活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置。
在活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置中，廢氣通入放置有蜂窩狀活性炭的活性炭吸附床，廢氣
通過活性炭吸附層時，由于在活性炭吸附劑和有機(jī)污染物之間存在的分子間引力（范德華力），使
廢氣中的有機(jī)物被活性炭吸附，從而使氣體得到凈化，經(jīng)凈化后的氣體***終通過離心風(fēng)機(jī)直接引至
高空達(dá)標(biāo)排放。
活性炭吸附飽和后，將飽和的活性炭解析出來的有機(jī)氣體通過脫附引風(fēng)機(jī)作用送入催化氧化裝
置，首先通過阻火器系統(tǒng)，然后進(jìn)入換熱器，再送入到加熱室，通過加熱裝置，使氣體達(dá)到燃燒反
應(yīng)溫度，再通過催化床的作用，使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和水，再進(jìn)入換熱器與低溫氣體進(jìn)行熱
交換，使進(jìn)入的氣體溫度升高達(dá)到反應(yīng)溫度，如達(dá)不到反應(yīng)溫度，這樣加熱系統(tǒng)就可以通過自控系
統(tǒng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償加熱，使它完全燃燒，這樣節(jié)省了能源，廢氣有效去除率達(dá)標(biāo)排放，符合國家排放標(biāo)
準(zhǔn)?；钚蕴康靡栽偕?。
（三）、工藝技術(shù)特點(diǎn)
1、利用二級旋流板塔預(yù)處理噴淋降溫，可確保后續(xù)系統(tǒng)正常有效運(yùn)轉(zhuǎn)；
2、整個系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了凈化、脫附過程半自動化，與回收類有機(jī)廢氣凈化裝置相比，無須配備壓
縮空氣等附加能源，運(yùn)行過程不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低；
3、在活性碳吸附床前采用過濾器過濾小顆粒物，凈化效率高，確保吸附裝置的使用壽命；
4、使用特殊成型的蜂窩狀活性碳作為吸附材料，由于其比重為顆粒狀活性碳的8-10倍，再生前
吸附有機(jī)溶劑可以達(dá)到活性碳總重量的25%，具有使用壽命長，吸附系統(tǒng)運(yùn)行阻力低，凈化效率高
等特點(diǎn)；
5、設(shè)備占地面積小、重量較輕，吸附床濾料采用堆砌式結(jié)構(gòu)，裝填方便，更換容易；
6、采用優(yōu)質(zhì)貴金屬鈀、鉑載在蜂窩狀陶瓷上作催化劑，具有阻力小，活性高，使用壽命長，分解
溫度低，脫附預(yù)熱時間短，能耗低，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，當(dāng)有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000mg/m3時，就可維
持自燃。催化燃燒器的轉(zhuǎn)換效率高，性能穩(wěn)定。催化燃燒率達(dá)95%以上；
7、利用余熱，節(jié)省能源。本裝置中活性碳的解吸脫附均以熱空氣作為解吸介質(zhì)，而此熱氣流均來
自于系統(tǒng)內(nèi)催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒器進(jìn)行凈化處理，不需另加
能源，運(yùn)行費(fèi)用大大降低；
8、采用PLC控制系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行、操作過程實(shí)現(xiàn)自動化，運(yùn)行過程安全穩(wěn)定、可靠。如催化燃燒
加熱部分為自動，脫附過程為自動程序控制，脫附時由溫度信號反饋來實(shí)現(xiàn)脫附溫度自動控制。
旋流板塔
（四）、工藝實(shí)施方案
1、新增1套廢氣治理設(shè)施即二級旋流板塔、干式過濾器、活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置，
新增風(fēng)管與管道支架。
2、新增1臺變頻離心風(fēng)機(jī)，以克服處理設(shè)施增加的阻力，保證廢氣抽排效果。在廢氣集中管道上
安裝風(fēng)量采集傳感器來控制離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量，風(fēng)機(jī)選用離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口方位按90°—180°選
型，設(shè)計有風(fēng)機(jī)減振器，風(fēng)機(jī)與設(shè)備之間的連接也采用減振軟連接,以減少設(shè)備的振動。
3、為方便驗(yàn)收采樣，本方案已考慮排放管上的采樣口及采樣平臺設(shè)置。為抗擊強(qiáng)風(fēng)，保證安全，
本工程將對廢氣排放管進(jìn)行加固處理。
4、整套廢氣治理設(shè)備為分散荷載，新增設(shè)備承載一體化平臺，安裝不影響廠房正常生產(chǎn)，不占用
廠房公用面積。
5、風(fēng)管不能突然擴(kuò)大、突然縮小，彎頭宜采用135°彎頭，直角彎頭內(nèi)宜設(shè)導(dǎo)流板。分支管與水
平管或傾斜主干管連接時，應(yīng)從上部或側(cè)面接入。三通管的夾角一般不大于30°，幾個分支管匯合于
同一主干管時，匯合點(diǎn)不設(shè)在同一斷面上。
6、新增管道風(fēng)閥，方便調(diào)節(jié)控制處理風(fēng)量，配合送風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)變頻，達(dá)到***佳節(jié)能效果。
7、制作環(huán)保相關(guān)標(biāo)識，明確管網(wǎng)標(biāo)識及流向。
四、安全設(shè)計
（一）、設(shè)備安全設(shè)計
依據(jù)客戶提供的廢氣參數(shù)，確保廢氣中可燃組分處于爆炸下限25%以下，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。
CO處理效果遵循3T（反應(yīng)溫度、停留時間、湍流程度）法則，CO設(shè)計保證正常運(yùn)行時氧化室設(shè)
計溫度≥250℃，廢氣足夠的高溫停留時間（≥1S）和氧化室內(nèi)的湍流程度(Re≥10000)。
（二）、設(shè)備防爆設(shè)計
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》之規(guī)定，本項(xiàng)目防爆等
級按ExDIIBT4，防護(hù)等級按IP55。
（三）、管路系統(tǒng)的安全設(shè)計
系統(tǒng)所有高空管道和設(shè)備均設(shè)有避雷裝置，就近接入建筑物防雷系統(tǒng)。設(shè)備和管道有可靠接地，
法蘭連接的風(fēng)管采取跨接，避免靜電集聚引起可燃?xì)怏w燃燒、爆炸。
噴漆車間入口的送風(fēng)系統(tǒng)在進(jìn)入車間內(nèi)部的時候設(shè)置防火閥，可以有效的阻止安全隱患。
噴漆車間收集管道和廢氣治理系統(tǒng)之間設(shè)計防火閥，可以有效的阻止安全隱患
