浸胶VOC废气治理工程的设计与运行

摘要：采用喷淋吸收法对浸胶帘子布VOC废气进行治理，工程实践表明，在原废气温度为160℃，VOC浓度为33.7mg/m3的条件下，去除效率可达83.6%，满足环保排放要求。

1 废气排放现状

锦纶66高性能浸胶帘子布在最后一道工序浸胶处理过程中，会产生大量烘干废气，废气的主要成分为甲醛、氨等挥发性气体。随着国家对各行业VOC废气治理政策的出台，某帘子布公司决定对原35m高排气筒高空直排的浸胶废气进行治理。

2 废气治理工艺选择

2.1 浸胶废气性质

两条浸胶帘子布生产线6个出风口废气产生量共计72000m?/h，温度最高为210℃，平均温度为160℃，废气VOC浓度为33.7mg/m3。主要污染物为甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯等。

2.2 VOC废气治理工艺选择

目前，挥发性有机废气处理的传统方法有吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、低温等离子法、臭氧氧化法等。其中，吸收法因其对大气量、中低等浓度的VOCs处理有着诸多优点而广泛采用。它是采用水或低挥发、不挥发液体为吸收剂，通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的有害组分被吸收剂吸收，从而达到净化废气的目的。

2.3 吸收法工艺特点和吸收剂选择

与其他处理方法对比，吸收法具有去除效率较高、一次性投资低、安全系数高、运行费用低、能耗低等优势。因甲醛、氨易溶于水，吸收效果好，并且无副作用和副产物，使用成本低，因此采用水作为吸收剂。

3 工程设计

3.1 工程选址

该公司两条生产线废气排放口距离约10m，为节约工程用地，设计两条生产线的废气在四楼顶由风管收集后，由风机引至三楼进入废气处理系统进行处理。顶楼空地尺寸约为5m×24m，经工艺设计和平面布置可得，废气处理系统放在顶楼是可行的。单台废气治理塔的运行重量约为8t，考虑到原有屋顶承重负荷，对屋顶进行加固。

3.2 工艺流程设计

生产废气混合并掺入野风后，混合温度在130℃左右，废气进入一级降温塔，使废气温度降到80℃左右，同时去除废气中的油烟等杂质，然后进入二级洗涤塔。洗涤塔体上部喷淋吸收液，下部进入塔体的有害气体与吸收液呈逆流流动，废气穿过有填料组成的填料层，使气液两相充分接触发生吸收反应，达到高效净化的目的。吸收了废气后的吸收液流入塔底循环液槽中，用泵抽出重新送进洗涤塔，这样循环往复，不断对废气中的有害气体进行洗涤吸收。

3.3 工艺设计

（1）废气收集系统。在浸胶废气排放出口安装废气收集系统，将废气在散发前集中收集起来，系统内保持适度负压，确保收集和输送过程中没有泄露。采用接收式排气罩，将收集后的废气输送至降温塔。

（2）一级降温塔。一级喷淋系统的作用主要是去除废气中的颗粒物、油类及对废气降温，同时保证初步去除VOC的能力。

（3）二级洗涤塔。通过圆形湍球吸收塔，将填料处于流化状态，将填料对VOC气体的吸收洗涤功能得到强化。湍球吸收塔具有净化率高、操作管理简单、使用寿命长等特点，具体由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、观检窗、出风口等组成。在整个去除VOC系统中，二级洗涤塔是最核心的设备。

（4）排气系统。经过两级洗涤塔处理后达到环保要求的废气，通过1套5m高烟囪外排。

（5）引风系统。风机是废气收集和输送的核心设备，本工艺选择风机为离心风机，采用变频控制器，由在线压力仪表提供变频调速参数。

（6）自动喷淋系统[1]。由循环泵、喷淋管和喷嘴组成，将吸收液通过喷淋管的分配作用达到均匀分布的每个喷嘴，由喷嘴喷出，与逆向流动的烟气充分接触，达到去除VOC的目的。降温塔和洗涤塔下部设置循环水箱，由循环泵根据风机启停信号，实现连锁运行。循环泵前设置油污过滤器，定期对过滤滤芯进行清洗和更换，保证水泵的正常运行。

（7）自动补水系统。废气一级喷淋塔内从温度130℃降到80℃，在二级喷淋塔内从温度80℃降到60℃，降温过程中需要消耗新鲜水，设计自动补水系统满足循环喷淋需求。

（8）喷淋自动排放系统[2]。喷淋塔下部的循环水箱内的水经过一段时间循环后，需要更新和排放，故设置自动排放系统。自动排放系统可以根据实际运行的需要进行调节，调节范围为1-7天。

（9）风压平衡系统。将现有排气口管道管帽拆除，设置新的挡流板，新集气罩直径比挡流板直径大400，以保证有足够的野风进入，减小对原废气排放口的影响。

4 废气治理运行成本

废气治理项目设备、安装调试、土建工程总投资约210万元，系统运行成本分析如下：

4.1 废气处理系统设备能耗

4.2 运行费用分析

4.2.1 电费

废气治理系统总电耗：共计61.87kW/h。每度电0.6元计算，则电费为37.1元/h；即890.4元/天。

4.2.2 水费[3]

系统用水量15t/h，每吨水价格2.5元/t。则系统运行水费为：15t/h×2.5元/t=37.5元/h，即900元/天。

4.2.3 人工费

废气处理系统由车间工作人员操作，人工费记入生产运行费用中，在废气处理站中不另设专职人员。废气处理运行成本为：1790.4元/天，一年按333天计，则年运行成本为：59.62万元/年。

5 工程运行效果分析

该VOC废气治理工程的设计去除率为80%。系统运行稳定后，委托检测机构进行检测，实际VOC去除率可达83.6%，年消减VOC排放量4.92t，并通过市环保局的验收认证。大大降低了废气对周边环境的影响。

6 结语

工程实践表明，采用喷淋吸收法去除浸胶VOC废气，具有投资成本低，占地面积小，运行简单，运行费用低，处理效果稳定，二次污染物易治理等优点，值得推广应用。