冲压、脱脂废气方案

冲压油挥发有机废气治理技术方案

一、项目概述

目前需要治理的环节为高速冲床车间内挥发性冲压油的常温自然挥发排气，以及脱脂炉高温下工件表面的挥发性冲压油受热挥发排气。目前针对该两股废气进行有组织收集或有效的处理，大量的挥发性废气（带恶臭）需进行治理，通过废气处理，可以收集冷凝冲压油，该油通过适当处理，可以部分回用至工艺，产生客观的经济效益。

二、设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年）

（2）《中华人民共和国大气污染防治法》（2004年4月修订）（3）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）

（4）《通用用电设备配电设计规范》（GB5055-2011）

（5）《低压配电设计规范》（GB50054-2011）

（6）《大气环境质量标准》（GB3095-1996）

（7）《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）

（8）《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）

（9）《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1-2010）

（10）《浙江省挥发性有机物污染整治方案》

（11）《宁波奥克斯空调有限公司年产126万套变频空调及配套设施生产线技改项目》环评报告及批复

（12）提供的生产设备相关资料。

三、设计范围

方案设计对象：位于A3车间内的4台脱脂炉及12个高速冲床；位于C4车间内的3台脱脂炉及12个高速冲床。

方案的设计范围：包括废气收集装置、处理装置、配套机电设备以及电器控制在内的整套系统。

四、设计标准

废气排放执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中的二级标准，见表4.1；废气排放的臭气浓度标准为：2000（无量纲）。

另外根据《浙江省挥发性有机物污染整治方案》的相关要求，有机废气的净化效率应达到90%以上。由于挥发性冲压油的挥发分中，非甲烷总烃仅占一部分比例，且非甲烷总烃的分子量较小，不易通过冷凝进行去除，故非甲烷总烃的进出口净化效率不能直接反映环保设备对废气中的总有机物的净化效率。可以通过处理回收下来的废冲压油量进行物料核算，从而更准确地推算系统对废气中有机废气的去除效果。

表4.1 大气污染物排放标准

五、设计原则

⑴采用技术成熟、安全、可靠的工艺和先进、简单、处理效果好的设备，确保环保设施运行正常；

⑵整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观；净化系统投资最经济，运行费用低为原则；

⑶以工艺简单合理，设备使用寿命长，维护简单、方便，并且处理效果稳定，确保处理后废气达到排放标准；

⑷有一定的灵活性，在环保要求提高后经过少量的调整即可满足新的要求。

六、净化工艺设计

（一）企业基本资料及设计参数

（1）企业基本情况分析

企业有脱脂炉产生的脱脂废气，该股废气的温度在80度左右，单台脱脂炉的废气强制排风量约为5000 m3/h；冲压车间废气含自然挥发的有机气体，该股废气的温度在25度左右，单个冲压车间的废气风机排放量为约为3000 m3/h。

其中企业在最大生产负荷下每日冲压油用量为2m3，约1.5吨。其中跑冒滴漏及无组织挥发量约占15%。冲压车间自然挥发量约占5%，脱脂炉受热挥发量约占80%。企业共有19台冲床，每个冲床车间的冲压油挥发量约为4kg/d，每天工作24小时，折合废气排放浓度约为56mg/m3；企业现有脱脂炉5台，每台脱脂炉的冲压油挥发量约为240kg/d，每天工作24小时，折合废气排放浓度约为2000mg/m3。

（2）设计参数

拟对每个车间的脱脂炉废气和冲压废气做合并处理。其中A3车间有4台脱脂炉，同时生产时的废气总排放量为20000 m3/h；12个冲床车间同时生产时的废气总排放量约为36000 m3/h；其他车间废气总排放量分别为15000 m3/h和36000 m3/h。

表6.1 A3车间废气产生量分析表

表6.2 C4车间废气产生量分析表

（二）处理工艺及说明

废气处理首先考虑企业现有场地比较紧张，在净化工艺设计上优先考虑废气合并处理，节约场地。此外废气合并处理可以有效降低投资和运行成本。

脱脂炉废气的特点为：高温、高浓度有机废气，冲床废气的特点为：常温、含有机废气。

以A3车间4台脱脂炉同时工作时的废气排放情况进行分析，工艺选择采用二级间接水冷换热串联冷冻水湿式旋流板塔串联处理。工艺选择分析如下：

脱脂炉排放的废气通过管道输送至车间外以后进行合并，首先经过二级常温水冷后与冲压废气管道合并进入主风机，然后进入冷冻水二级旋流塔处理直接接触热交换及捕捉，最后后高空排放。

脱脂炉废气的最高温度约为80度，预目标处理温度为40度。以20000m3/h的干空气冷却热交换功率计算为221kw，20kg冲压油的冷凝热功率约15kw。由于废气中的有机废气成分为挥发性冲压油的全挥发份，该有机物的饱和蒸气压较低，需要对其进行冷凝，通过冷凝可以从废气中分离出大部分冲压油。由于常温水冷的冷却介质为水，在夏天水温较高，导致传热效果差，难以对废气进行非常有效降温冷凝，故需在后段设置冷冻水旋流板塔处理，冷冻水系统的制冷功率设置120kw，使循环水温度可以降低10度左右，可以在常温水间接冷凝的基础上进一步降低废气温度，对废

气中的冲压油进行有效分离和捕捉。

通过一级间接热交换冷凝（热交换功率120kw），将废气温度降至50度，去除冲压油约占总排放量的35%；通过二级间接热交换冷凝（热交换功率100kw），将废气温度降至40度，去除冲压油约占总排放量的35%；合并废气通过冷冻水旋流板塔（总热交换功率140kw），将废气温度降至20度，去除冲压油约占总排放量的30%。

通过以上组合工艺处理，对挥发性冲压油的净化效率有90%以上。排放废气中的非甲烷总烃浓度可以控制在120mg/m3以下。废气可以满足《大气污染物综合排放标准》，通过15m排气筒排放。

整个系统通过PLC自动控制，当生产负荷降低时，自动控制相应管道风阀开关，并调节主风机频率，降低运行能耗；通过温度监控系统可以控制冷冻水制备系统的开关，从而在冬季水温及气温较低时智能减少设备运行能耗。夏季极端高温气候，可以通过零时性投放冰块，降低预冷却系统水温度，从而更好地控制系统温度，降低系统负荷。

由于废气中的挥发性冲压油大部分经过冷凝被分离回收，故需设置专人对系统分离出来的油品进行回收处置。其中一级间接冷凝、二级间接冷凝以及冷冻水旋流板塔3处处理单元均有冷凝冲压油产生，产生的冲压油通过专门管道输送至废油储罐中，并通过适当处理进行部分回用。

废气处理工艺流程如图6.1所示。