一、工程概況
該公司為汽車制造公司，現有一套烤漆房，專門對產品進行烤漆處理，烤漆過程中會產生的大量
的苯系物、非甲烷總烴等揮發性有機化合物（VOCs）。眾所周知，VOCs是空氣中普遍存在且成份
復雜的一類有機污染物，具有較強的揮發性，容易造成大氣污染，危害人體健康和生態環境。因
此，有效治理該烤漆房污染已經成為亟待解決的重要問題，環保部門已要求該司對烤漆廢氣進行凈
化處理，達到國家或地方標準后方可對外排放。
經佑泰環保工作人員現場勘查，該烤漆房并無任何廢氣治理設施。為保護周圍環境及廠區工作人
員的身心健康，解決烤漆有機廢氣的問題，受汽車公司的委托，結合多項同類有機廢氣治理工程的
成功經驗并依據國家地方的有關規定，為汽車公司提供噴漆廢氣治理工程設計方案為3萬風量催化燃
燒裝置一體機一套。
3萬風量催化燃燒裝置一體機
二、設計依據、原則、范圍
（一）、設計基礎資料
1、某汽車有限公司提供的工程場地等基礎資料；
2、我司現場勘查收集的相關數據資料；
3、我司實施的同類工廠類似廢氣污染物治理的相關數據。
（二）、設計依據
1、《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）；
2、《表面涂裝（汽車制造及維修）揮發性有機物、鎳排放標準》（DB43/1356-2017）；
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3、《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）；
4、湖南省地標DB431356-2017表面涂裝（汽車制造及維修）揮發性有機物、鎳排放標準
5、《揮發性有機物（VOCs）污染防治技術政策》（2013年）；
6、《湖南省大氣污染防治條例》；
7、《湖南省落實（大氣污染防治行動計劃）實施細則》；
8、《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》（HJ2026-2013）；
9、《工業有機廢氣催化精華裝置》（HJ/T389-2007）；
10、《催化燃燒法工業有機廢氣治理工程技術規范》（HJ2027—2013）；
11、《工業金屬管道工程施工質量驗收規范》（GB50184-2011）；
12、《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）；
13、《排風罩的分類及技術條件》（GBT16758-2008）；
14、《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）；
15、《低壓配電設計規范》（GB50054-2011）；
16、《通用用電設備配電設計規范》（GB50055-2011）；
17、《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）；
18、《工業企業廠界噪聲標準》（GB12348-1990）；
19、我司相關廢氣治理實際工程經驗。
（三）、設計參考資料
1、《三廢處理工程技術手冊·廢氣卷》化學工業出版社；
2、《環境工程計算手冊》中國石化出版社；
3、《環保設備材料手冊》(第二版)冶金工業出版社；
4、《環保設備設計手冊》化學工業出版社；
5、《工業廢氣凈化與利用》化學工業出版社；
6、《化工環境保護設計手冊》化學工業出版社；
催化燃燒一體機制作
（四）、設計原則
1、嚴格執行國家環境保護有關政策與規定，確保廢氣經凈化后達到標準排放限值要求；
2、有機廢氣采用被國家環保總局評選為“國家重點環境保護實用技術”的吸附-脫附-（蓄熱）催
化燃燒工藝；
3、運行穩定、操作簡單、管理維護簡便、因地制宜、投資少、能耗低、占地少；
4、***貫徹節能減排、環保、安全、衛生、防火要求；
5、合理地進行整個系統的平面布置、管道走向，考慮物流、人流通暢；
6、確保不產生二次污染。
（五）、設計范圍
從烤漆車間排氣口開始經風管收集，到廢氣治理裝置，再到規范排風口止。內容包括廢氣處理的
工藝流程設計、收集管網設計及走向、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
設計、排放系統設計、其它相關設施、設備、管道、配電等；
本設計不包括廠區道路、圍墻、消防、綠化、照明、通訊以及本方案中未報價項目，如其另有增
加工程量的，雙方另行協商；
本設計不包括各電控箱進箱總電源電纜的敷設，甲方應將總電源接至乙方***的電控箱內。
催化燃燒安裝完成
三、工藝設計
（一）、設計處理規模及排放標準
1、廢氣設計處理規模
設計總處理風量為約30000m3/h（脫脂廢氣4KW-3000m3/h,預脫脂4KW-3000m3/h，熱水洗
4KW-3000m3/h，電泳14KW-3000m3/h，電泳24KW-3000m3/h，無轉化4KW-3000m3/h，廢氣
出口22KW-12000m3/h）。廢氣經風管集中收集后送入一套廢氣治理裝置進行處理。
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2、廢氣治理后的排放標準為廢氣治理后《50mg/m3。整套裝置凈化效率≥90%。
（二）噴漆廢氣治理流程
經現場勘查，此烤漆廢氣屬于高溫、中風量、中低濃度的有機廢氣。經過比較，針對該公司的生
產特點、排放規律及客戶所提供的相關資料，類比同行業處理有機廢氣的方法，并結合本公司多年
處理廢氣的經驗，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→離心風機→15米高空尾
氣排放.
烤漆車間產生的有機廢氣，首先從一級旋流板塔的底部切向進入，塔板中葉片如固定的風車葉
片，氣流通過葉片時產生旋轉和離心運動，噴淋水通過中間盲板均勻分配到個葉片，形成薄液層，
與旋轉向上的氣流形成旋轉和離心的效果，噴成細小液滴，甩向塔壁后，隨塔壁水膜流向塔底循環
箱中，經降溫和預處理后的氣體***終通過旋流除霧板后，再從上部出口進入二級旋流板塔（原理同
一級旋流板塔）然后再進入干式過濾器，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污染物之間存在的分子間引力（范德華力），使
廢氣中的有機物被活性炭吸附，從而使氣體得到凈化，經凈化后的氣體***終通過離心風機直接引至
高空達標排放。
活性炭吸附飽和后，將飽和的活性炭解析出來的有機氣體通過脫附引風機作用送入催化氧化裝
置，首先通過阻火器系統，然后進入換熱器，再送入到加熱室，通過加熱裝置，使氣體達到燃燒反
應溫度，再通過催化床的作用，使有機氣體分解成二氧化碳和水，再進入換熱器與低溫氣體進行熱
交換，使進入的氣體溫度升高達到反應溫度，如達不到反應溫度，這樣加熱系統就可以通過自控系
統實現補償加熱，使它完全燃燒，這樣節省了能源，廢氣有效去除率達標排放，符合國家排放標
準。活性炭得以再生利用。
（三）、工藝技術特點
1、利用二級旋流板塔預處理噴淋降溫，可確保后續系統正常有效運轉；
2、整個系統設備實現了凈化、脫附過程半自動化，與回收類有機廢氣凈化裝置相比，無須配備壓
縮空氣等附加能源，運行過程不產生二次污染，設備投資及運行費用低；
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
吸附有機溶劑可以達到活性碳總重量的25%，具有使用壽命長，吸附系統運行阻力低，凈化效率高
等特點；
5、設備占地面積小、重量較輕，吸附床濾料采用堆砌式結構，裝填方便，更換容易；
6、采用優質貴金屬鈀、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，脫附預熱時間短，能耗低，穩定性好等特點，當有機廢氣濃度達到2000mg/m3時，就可維
持自燃。催化燃燒器的轉換效率高，性能穩定。催化燃燒率達95%以上；
7、利用余熱，節省能源。本裝置中活性碳的解吸脫附均以熱空氣作為解吸介質，而此熱氣流均來
自于系統內催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮有機廢氣再進入催化燃燒器進行凈化處理，不需另加
能源，運行費用大大降低；
8、采用PLC控制系統，設備運行、操作過程實現自動化，運行過程安全穩定、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現脫附溫度自動控制。
旋流板塔
（四）、工藝實施方案
1、新增1套廢氣治理設施即二級旋流板塔、干式過濾器、活性炭吸附濃縮催化燃燒一體化裝置，
新增風管與管道支架。
2、新增1臺變頻離心風機，以克服處理設施增加的阻力，保證廢氣抽排效果。在廢氣集中管道上
安裝風量采集傳感器來控制離心風機運行風量，風機選用離心風機，風機出口方位按90°—180°選
型，設計有風機減振器，風機與設備之間的連接也采用減振軟連接,以減少設備的振動。
3、為方便驗收采樣，本方案已考慮排放管上的采樣口及采樣平臺設置。為抗擊強風，保證安全，
本工程將對廢氣排放管進行加固處理。
4、整套廢氣治理設備為分散荷載，新增設備承載一體化平臺，安裝不影響廠房正常生產，不占用
廠房公用面積。
5、風管不能突然擴大、突然縮小，彎頭宜采用135°彎頭，直角彎頭內宜設導流板。分支管與水
平管或傾斜主干管連接時，應從上部或側面接入。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，匯合點不設在同一斷面上。
6、新增管道風閥，方便調節控制處理風量，配合送風機與引風機變頻，達到***佳節能效果。
7、制作環保相關標識，明確管網標識及流向。
四、安全設計
（一）、設備安全設計
依據客戶提供的廢氣參數，確保廢氣中可燃組分處于爆炸下限25%以下，保證系統安全運行。
CO處理效果遵循3T（反應溫度、停留時間、湍流程度）法則，CO設計保證正常運行時氧化室設
計溫度≥250℃，廢氣足夠的高溫停留時間（≥1S）和氧化室內的湍流程度(Re≥10000)。
（二）、設備防爆設計
根據國家標準GB50058-1992《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》之規定，本項目防爆等
級按ExDIIBT4，防護等級按IP55。
（三）、管路系統的安全設計
系統所有高空管道和設備均設有避雷裝置，就近接入建筑物防雷系統。設備和管道有可靠接地，
法蘭連接的風管采取跨接，避免靜電集聚引起可燃氣體燃燒、爆炸。
噴漆車間入口的送風系統在進入車間內部的時候設置防火閥，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之間設計防火閥，可以有效的阻止安全隱患
