活性炭吸附法净化包装印刷油墨废气工艺设计.doc

1、摘 要本毕业设计的对象是某包装印刷厂，使用有机溶剂型油墨，在生产过程中大量含有甲苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯等有机成分的废气排向大气。考虑到有机废气的净化率和工程实际经济可行性本毕业设计决定采用活性炭吸附工艺。含VOCs的气态混合物与吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维) 的多孔固体结构接触时，固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中的VOCs组分吸附留在固体的表面，含VOCs的有机废气通过活性炭床, 其中的VOCs被吸附剂吸附,废气因而得到净化, 达标后即排入大气。当活性炭吸附达到饱和后, 对饱和的活性炭床进行脱附再生; 通入水蒸气加热活性炭层, VOCs被吹脱放出,并与水蒸汽

2、形成蒸汽混合物, 一起离开活性炭吸附床。关键词：有机废气，油墨废气，活性炭，吸附AbstractThe target of this graduation design is that one packaging printing plant. Using organic solvent-based inks, the plant discharge a lot of toluene and xylene, acetone, alcohol, ethyl acetate, and other organic components of emissions to the atmosphere i

3、n the production process. Taking into account the organic waste gas purification rate and real economic feasibility and engineering, this graduation design is decided to adopt the activated carbon adsorption process.When the gaseous mixture containing VOCs contact with the porous structure of solid

4、of adsorbent (granular activated carbon and activated carbon fiber), the VOCs of mixture remain in the solid surface because the unbalance elements attractive or chemical bonds of solid surface. Organic pullutants containing VOCs go through activated carbon bed and VOCs was adsorbed by adsorbent. Th

5、erefore,the organic pullutants could be purified and be discharged. When activated carbon adsorption reach saturation point, the saturation of activated carbon bed should be desorbed and regenerated. When added into the steam and heated activated carbon layer, VOCs is released by stripping and forma

6、tion of steam and water vapor mixture, leaving off vactivated carbon adsorption bed together.Key words: Organism waste gas, Ink pollutant, Activity Carbon, Adsorbs目 录1有机废气污染与控制现状11.1苯的特性11.2苯对人体健康的危害11.3印刷厂含苯有机废气污染现状12设计依据22.1设计目的22.2设计进气指标22.3设计出气指标22.4设计目标23有机废气治理工艺技术方案33.1有机废气治理方法的比较33.1.1燃烧法 43.

7、1.2催化燃烧法 53.1.3吸附法 53.1.4吸收法 83.1.5冷凝法 93.1.6生物法10 3.2有机废气治理方案的选择113.2.1方案选择113.2.2吸附剂的选择124有机废气治理工艺设计154.1吸附器计算 154.1.1吸附装置尺寸计算154.1.2活性炭体积及饱和期计算154.1.3吸附器床层压降计算164.1.4脱附操作的计算164.2管道计算 174.2.1管径计算及选择174.2.2管道压降计算174.3风机的计算及选择 194.3.1风量及风压计算194.3.2风机的选择205工程投资计算215.1主要设备的选型 215.2主要设备的投资计算 21参 考 文 献

8、22致 谢234活性炭吸附法净化包装印刷油墨废气1有机废气污染与控制现状1.1苯的特性苯及其同系物-甲苯和二甲苯都为无色、有芳香气味的，沸点为80.1。是挥发性有机物，都具有易挥发、易燃的特点。苯主要用作油、脂、橡胶、对脂、油漆、喷漆，和氯丁橡胶等溶剂及稀薄剂，制造多种化工产品。1.2苯对人体健康的危害苯被质量卫生组织（WHO）国际癌症研究中心（IARC）确认为高毒致癌物质。急性毒作用，主要对中枢神经系统，慢性主要作用于造血组织及神经系统，但若造血功能完全破坏，可发生致命的颗粒性白细胞消失症，并引起白血病。对皮肤也有刺激作用。苯、甲苯和二甲苯是以蒸气状态存在于空气中，中毒作用一般是由于吸入蒸气

9、或皮肤吸收所致。由于苯属芳香烃类，使人一时不易警觉其毒性。如果长期接触-定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒，可出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱症。甲苯、二甲苯对生殖功能亦有一定影响，并导致胎儿先天性缺陷(即畸形)。对皮肤和粘膜刺激性大，对神经系统损害比苯强，长期接触还有引起膀胱癌的可能。1.3印刷厂含苯有机废气污染现状印刷过程需要使用有机溶剂型油墨，而有机溶剂型油墨采用甲苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯等低沸点挥发性有机物作为溶剂。由于现有的国产或进口的绝大部分印刷机械出厂时均未配备相应的净化装置，因此在生产过程中大量含有甲苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯等有机成分的废气没有经过

10、净化处理而直接排向大气。2设计依据2.1设计目的本设计着眼对包装印刷厂印刷过程中的有机溶剂型油墨挥发出来的有机废气的净化，力求满足实现技术上先进，经济上合理，设计出适合的脱除含苯有机废气的新工艺和新设备。2.2设计进气指标风量为1500，温度为常温，排气压力为101.325 kpa，三苯有机废气浓度为400。2.3 设计出气指标依据广东省地方标准大气污染物排放限值（DB44/27-2001）一级排放标准 ,具体数据见表2-1: 表2-1.设计出气指标 单位mg/m3指 标苯甲苯二甲苯出气浓度1240702.4 设计目标（1）严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保各项污染指标达到国家及地区有关

11、污染物排放标准。（2）经本处理工艺处理后的废气，将不会产生二次污染物。（3）本处理工艺运行可靠，处理效果好，维护管理方便。（4）采用低能耗、低运行费用、基建投资省、占地少、操作管理简便。（5）工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的调节余地。3有机废气治理工艺技术方案3.1有机废气治理方法的比较有机废气是污染大气的重要污染物之一。碳氢化合物（HC）及其衍生物对人体器官有刺激作用，其中不少对内脏有毒害作用，甚至是致突变物与致癌物。碳氢化合物（HC）及其衍生物废气的净化方法一般有燃烧法、催化燃烧法、吸附法、吸收法、冷凝法、生物法。除了这些方法以外，还可以采用浓缩燃烧、浓缩回收等方法对含碳氢

12、化合物（HC）及其衍生物废气进行治理。具体净化方法见表3.1。表3.1 碳氢化合物（HC）及其衍生物废气的净化方法净化方法方法要点适用范围燃烧法将废气中的有机物作为燃料烧掉或将其在高温下进行氧化分解；温度范围为6001100适用于中、高浓度范围废气的净化催化燃烧法在氧化催化剂作用下，将碳氢化合物氧化为二氧化碳和水；温度范围为200400适用于各种浓度的废气净化，适用于连续排气的场合吸附法用适当的吸收剂对废气中的有机物组分进行物理吸附；常温适用于低浓度废气的净化吸收法用适当的吸收剂对废气中的有机物组分进行物理吸附；常温对废气的浓度限制较小，适用于含有颗粒物的废气净化冷凝法采用低温，使有机物组分冷却至露点以下，液化回收适用于高浓度废气的净化生物法生物法是利用微生物的生物化学作用，使污染物分解，转化为无害或少害的物质。污染物去除的实质是有机底物作为营养物质被微生物吸收