廢舊鐵桶再生利用的有機廢氣治理工程實例

楊 靖

（佛山市騰源環保科技有限公司，廣東 佛山 528300）

1 項目概況

廣東佛山某環保科技有限公司主營工業是固體廢物和危險廢棄物收集、暫存、處置、利用；再生資源回收、加工；包裝桶產品銷售等。該公司具有強大的技術實力，建設了先進的分選、清洗、翻新等多種規格的舊鋼桶翻新生產線，工藝流程如下：

①舊包裝鐵桶→可再生→倒殘液→浸泡、反應、吸附→抽液→水性噴漆→烘干→成品；

②舊包裝鐵桶→不可再生→清洗→開板→切割→壓板→蒸煮→廢板材→送廠家綜合利用。

2 廢氣排放量及排放標準

2.1 廢氣排放量

本項目在倒殘液、浸泡、反應、吸附、抽液、噴漆、烘干、蒸煮工藝過程中會產生有機廢氣，經過核算，廢氣治理系統總處理風量為50 000 m3/h。

2.2 排放標準

本項目的有機廢氣經治理后進行排放，甲苯、二甲苯、總VOCs要求符合廣東省地方標準《家具制造行業揮發性有機化合物排放標準》DB44/814-2010表2第二時段標準；顆粒物含量要求符合廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》DB44/27-2001表2第二時段二級標準。

3 廢氣治理工藝

3.1 廢氣治理工藝

綜合以上情況，根據本項目在生產過程中產生的有機廢氣風量大、污染物濃度低等特點，結合同類工程經驗，本設計方案擬選用“預處理+蜂窩活性炭吸附+催化燃燒”組合工藝，具體工藝流程如圖1所示。

圖1 廢氣處理工藝流程圖

3.2 工藝說明

3.2.1 預處理系統

其工作流程是有機廢氣經收集總管接入至高效旋流洗滌凈化塔進風口中時，廢氣由下方切線進入塔體并向上流動，通過塔板葉片的導向作用使廢氣旋轉上升，液滴被氣流帶動旋轉，產生的離心力強化氣液間的接觸，最后甩到塔壁上沿壁下流，經過溢流裝置到下一層塔板上，再次被氣流霧化后與氣液接觸。由于塔內提供了良好的氣液接觸條件，廢氣中的顆粒會在旋流塔板上被水霧粘附，然后受離心力作用被甩到塔壁，從而達到去除的目的。因此，該方法具有較高的去除效率和降溫效率。

有機廢氣從高效旋流洗滌凈化塔出來后，氣流的方向由下往上猛然轉為由上往下進入高效除霧器（復合慣性旋流式除霧器）內，此除霧器為實用新型專利設備，專利號為（ZL201921625109.9）。此設備包括筒體、中心進氣管、出氣管以及除霧結構：其所述筒體的下部設有補水管和排水管；所述中心進氣管設在筒體內，中心進氣管的進霧口伸出筒體外與外界連通，中心進氣管的出霧口位于筒體內腔的中部并連通；所述出氣管設在筒體上且位于出霧口上方，出氣管的進氣口與筒體內腔連通，出氣管的出氣口伸出筒體外且與外界連通；所述除霧結構設在中心進氣管的外壁與筒體的內壁間且位于出霧口的上方及進氣口的下方。在實際工作過程中，有機廢氣隨著氣流的方向忽然改變，在慣性力及內設除霧板的作用下，氣流中的水霧被分離出來，從而達到除霧的目的，同時，保護后面的治理設施能長期高效穩定運行。

經過高效除霧器處理后有機廢氣再進入干式過濾器，干式過濾器內設多層復合濾材，能有效過濾、攔截廢氣中細小的漆霧、水霧以及顆粒粉塵，確保廢氣中顆粒物的含量低于1 mg/m3（HJ 2026-2013技術規范中的數據），防止后續的蜂窩活性炭表面受到污染而導致吸附功能失效，同時，保護后面的治理設施能長期高效穩定運行。

3.2.2 蜂窩活性炭吸附系統

經干式過濾器處理后的氣體進入蜂窩活性炭吸附裝置。由于活性炭（吸附劑）具有疏松多孔的結構特征，比表面積很大，當它與有機污染物（吸附質）接觸時，會產生強烈的相互作用力―范德華力，有機污染物會被吸附于活性炭孔道的表面上，使氣體得到凈化[1]。

3.2.3 催化燃燒系統

催化燃燒可以在較低溫度下將廢氣中的有機物氧化為CO2和H2O，并釋放一定熱能，還可以利用余熱對活性炭進行脫附再生，達到活性炭循環再利用的效果[2]。

TYCR型催化凈化裝置設置了以蜂窩狀氧化鋁陶瓷為載體的貴金屬鉑、鈀催化劑。蜂窩陶瓷載體是比較理想的載體形式，它具有很高的比表面積，壓力降較片粒柱狀低，機械強度大，耐磨，耐熱沖擊[3]。TYCR型催化凈化裝置內設電加熱、板式換熱器及內循環熱風系統，換熱效率高。當活性炭吸附床吸附飽和后，可啟動脫附風機對該吸附床進行脫附。在開始階段，電加熱產生的熱風（100 ℃±10 ℃）進入飽和的活性炭床促使有機污染物從活性炭表面脫附出來，形成小風量（約為處理風量的1/10）高濃度的有機廢氣經換熱器吸熱后進入催化床，在催化劑的作用下，使其在比正常燃燒溫度低得多的溫度下（280 ℃～300 ℃）氧化燃燒分解為CO2和H2O，同時釋放出大量的熱，使氣體溫度進一步提高，此時高溫氣體再次通過換熱器，與進來的冷風換熱，回收一部分熱量。其中，從換熱器出來的氣體分兩部分：一部分直接排入空中；另一部分進入吸附床再次對活性炭進行脫附。需要注意的是，當脫附溫度過高時可啟動補冷風機進行補冷，使脫附氣體溫度穩定在一個合適的范圍內。

4 主要設備及其參數

（1）高效旋流洗滌凈化塔：參數：型號TYXL-50；處理風量50 000 m3/h；外型尺寸Φ3 000×6 500 mm；空塔速度1.94 m/ s；液氣比1.2 L/m3；循環水箱容積4.2 m3；水泵型號GD100-28-5.5 kw，流量57 m3/h，揚程23 m，功率5.5 kw；數量1臺。

（2）高效除霧器（復合慣性旋流式除霧器）：參數：型號TYCW-50；處理風量50 000 m3/h；外型尺寸Φ3 000×2 750 mm；空塔速度1.96 m/s；數量1臺。

（3）干式過濾器：參數：型號TY/GL-25K；處理風量25 000 m3/h；外型尺寸2 500 mm×2 500 mm×2 600 mm；G4初效過濾9組/臺；F9袋式過濾9組/臺；數量3臺（2用1備）。

（4）活性炭吸附裝置參數：型號TY/TF-25K；處理風量25 000 m3/h；外型尺寸2 500 mm×2 500 mm×2 800 mm；蜂窩活性炭裝填量3.12 m3/臺，數量3臺（2用1備）。

（5）催化燃燒裝置參數：型號TYCR-3K；處理風量3 000 m3/h；外型尺寸1 720 mm×1 150 mm×2 550 mm；電加熱功率81 kw；催化劑型號KMF-N12A-006（320塊）；數量1臺。

（6）主風機參數：型號KTF-Ⅱ-1 120C-75kw；風量55 556 m3/ h，全壓3 193 Pa，轉速1 240 rpm功率：75kw；數量1臺。

（7）再生風機參數：型號Y5-48-No4C-5.5kw；風量3 374 m3/ h，全壓2 254 Pa，轉速3 550 rpm，功率5.5kw；數量1臺。

（8）補冷風機參數：型號4-72-13No3.2A-2.2kw；風量2 996 m3/ h，全壓1 006 Pa，轉速2 900 rpm，功率2.2kw；數量1臺。

5 運行結果

5.1 污染物監測數據詳見表1。

表1 有機廢氣排放口檢測結果

5.2 處理效果和投資運行費用

采用“預處理+蜂窩活性炭吸附+催化燃燒”處理有機廢氣，總VOCs凈化效率可達到95%，甲苯、二甲苯、總VOCs以及顆粒物含量均已達地方標準。

該項目投資的主要設備為高效旋流洗滌凈化塔、高效除霧器、活性炭吸附裝置、催化燃燒裝置、輸送管道和電氣控制系統。購買設備加上安裝費用，投資總額約為110萬元。如系統每天運行16 h，年運行330天，年運行費用約為40萬元/a。

6 結論

①利用活性炭吸附VOCs廢氣中的有機物，不僅凈化效率高，而且工藝安全可靠，其適用范圍廣泛[4]。

②高效除霧器造價成本以及維護成本均低，其可有效去除氣體中的水份，且除霧效果好。