一、工程概况
该公司为汽车制造公司，现有一套烤漆房，专门对产品进行烤漆处理，烤漆过程中会产生的大量
的苯系物、非甲烷总烃等挥发性有机化合物（VOCs）。众所周知，VOCs是空气中普遍存在且成份
复杂的一类有机污染物，具有较强的挥发性，容易造成大气污染，危害人体健康和生态环境。因
此，有效治理该烤漆房污染已经成为亟待解决的重要问题，环保部门已要求该司对烤漆废气进行净
化处理，达到国家或地方标准后方可对外排放。
经佑泰环保工作人员现场勘查，该烤漆房并无任何废气治理设施。为保护周围环境及厂区工作人
员的身心健康，解决烤漆有机废气的问题，受汽车公司的委托，结合多项同类有机废气治理工程的
成功经验并依据国家地方的有关规定，为汽车公司提供喷漆废气治理工程设计方案为3万风量催化燃
烧装置一体机一套。
3万风量催化燃烧装置一体机
二、设计依据、原则、范围
（一）、设计基础资料
1、某汽车有限公司提供的工程场地等基础资料；
2、我司现场勘查收集的相关数据资料；
3、我司实施的同类工厂类似废气污染物治理的相关数据。
（二）、设计依据
1、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
2、《表面涂装（汽车制造及维修）挥发性有机物、镍排放标准》（DB43/1356-2017）；
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3、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
4、湖南省地标DB431356-2017表面涂装（汽车制造及维修）挥发性有机物、镍排放标准
5、《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》（2013年）；
6、《湖南省大气污染防治条例》；
7、《湖南省落实（大气污染防治行动计划）实施细则》；
8、《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ2026-2013）；
9、《工业有机废气催化精华装置》（HJ/T389-2007）；
10、《催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ2027—2013）；
11、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184-2011）；
12、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；
13、《排风罩的分类及技术条件》（GBT16758-2008）；
14、《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
15、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）；
16、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）；
17、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）；
18、《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1990）；
19、我司相关废气治理实际工程经验。
（三）、设计参考资料
1、《三废处理工程技术手册·废气卷》化学工业出版社；
2、《环境工程计算手册》中国石化出版社；
3、《环保设备材料手册》(第二版)冶金工业出版社；
4、《环保设备设计手册》化学工业出版社；
5、《工业废气净化与利用》化学工业出版社；
6、《化工环境保护设计手册》化学工业出版社；
催化燃烧一体机制作
（四）、设计原则
1、严格执行国家环境保护有关政策与规定，确保废气经净化后达到标准排放限值要求；
2、有机废气采用被国家环保总局评选为“国家重点环境保护实用技术”的吸附-脱附-（蓄热）催
化燃烧工艺；
3、运行稳定、操作简单、管理维护简便、因地制宜、投资少、能耗低、占地少；
4、***贯彻节能减排、环保、安全、卫生、防火要求；
5、合理地进行整个系统的平面布置、管道走向，考虑物流、人流通畅；
6、确保不产生二次污染。
（五）、设计范围
从烤漆车间排气口开始经风管收集，到废气治理装置，再到规范排风口止。内容包括废气处理的
工艺流程设计、收集管网设计及走向、收集主管与净化装置的衔接、净化装置平面布置与立体布置
设计、排放系统设计、其它相关设施、设备、管道、配电等；
本设计不包括厂区道路、围墙、消防、绿化、照明、通讯以及本方案中未报价项目，如其另有增
加工程量的，双方另行协商；
本设计不包括各电控箱进箱总电源电缆的敷设，甲方应将总电源接至乙方***的电控箱内。
催化燃烧安装完成
三、工艺设计
（一）、设计处理规模及排放标准
1、废气设计处理规模
设计总处理风量为约30000m3/h（脱脂废气4KW-3000m³/h,预脱脂4KW-3000m³/h，热水洗
4KW-3000m³/h，电泳14KW-3000m³/h，电泳24KW-3000m³/h，无转化4KW-3000m³/h，废气
出口22KW-12000m³/h）。废气经风管集中收集后送入一套废气治理装置进行处理。
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2、废气治理后的排放标准为废气治理后《50mg/m³。整套装置净化效率≥90%。
（二）喷漆废气治理流程
经现场勘查，此烤漆废气属于高温、中风量、中低浓度的有机废气。经过比较，针对该公司的生
产特点、排放规律及客户所提供的相关资料，类比同行业处理有机废气的方法，并结合本公司多年
处理废气的经验，我公司采用二级旋流板塔——干式过滤器—活性碳吸附浓缩装置——解吸脱附
——催化燃烧再生工艺来治理该公司的有机废气。
工艺流程如下：
废气合流集中→旋流板塔→干式过滤器→活性炭吸附浓缩催化燃烧装置→离心风机→15米高空尾
气排放.
烤漆车间产生的有机废气，首先从一级旋流板塔的底部切向进入，塔板中叶片如固定的风车叶
片，气流通过叶片时产生旋转和离心运动，喷淋水通过中间盲板均匀分配到个叶片，形成薄液层，
与旋转向上的气流形成旋转和离心的效果，喷成细小液滴，甩向塔壁后，随塔壁水膜流向塔底循环
箱中，经降温和预处理后的气体***终通过旋流除雾板后，再从上部出口进入二级旋流板塔（原理同
一级旋流板塔）然后再进入干式过滤器，在室中以缓慢速度通过，接触时间为1.0秒以上，去除废气
中的水分子及少量颗粒物，然后出来的气体直接进入活性炭吸附浓缩催化燃烧一体化装置。
在活性炭吸附浓缩催化燃烧一体化装置中，废气通入放置有蜂窝状活性炭的活性炭吸附床，废气
通过活性炭吸附层时，由于在活性炭吸附剂和有机污染物之间存在的分子间引力（范德华力），使
废气中的有机物被活性炭吸附，从而使气体得到净化，经净化后的气体***终通过离心风机直接引至
高空达标排放。
活性炭吸附饱和后，将饱和的活性炭解析出来的有机气体通过脱附引风机作用送入催化氧化装
置，首先通过阻火器系统，然后进入换热器，再送入到加热室，通过加热装置，使气体达到燃烧反
应温度，再通过催化床的作用，使有机气体分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热
交换，使进入的气体温度升高达到反应温度，如达不到反应温度，这样加热系统就可以通过自控系
统实现补偿加热，使它完全燃烧，这样节省了能源，废气有效去除率达标排放，符合国家排放标
准。活性炭得以再生利用。
（三）、工艺技术特点
1、利用二级旋流板塔预处理喷淋降温，可确保后续系统正常有效运转；
2、整个系统设备实现了净化、脱附过程半自动化，与回收类有机废气净化装置相比，无须配备压
缩空气等附加能源，运行过程不产生二次污染，设备投资及运行费用低；
3、在活性碳吸附床前采用过滤器过滤小颗粒物，净化效率高，确保吸附装置的使用寿命；
4、使用特殊成型的蜂窝状活性碳作为吸附材料，由于其比重为颗粒状活性碳的8-10倍，再生前
吸附有机溶剂可以达到活性碳总重量的25%，具有使用寿命长，吸附系统运行阻力低，净化效率高
等特点；
5、设备占地面积小、重量较轻，吸附床滤料采用堆砌式结构，装填方便，更换容易；
6、采用优质贵金属钯、铂载在蜂窝状陶瓷上作催化剂，具有阻力小，活性高，使用寿命长，分解
温度低，脱附预热时间短，能耗低，稳定性好等特点，当有机废气浓度达到2000mg/m3时，就可维
持自燃。催化燃烧器的转换效率高，性能稳定。催化燃烧率达95%以上；
7、利用余热，节省能源。本装置中活性碳的解吸脱附均以热空气作为解吸介质，而此热气流均来
自于系统内催化燃烧后的余热。脱附后的浓缩有机废气再进入催化燃烧器进行净化处理，不需另加
能源，运行费用大大降低；
8、采用PLC控制系统，设备运行、操作过程实现自动化，运行过程安全稳定、可靠。如催化燃烧
加热部分为自动，脱附过程为自动程序控制，脱附时由温度信号反馈来实现脱附温度自动控制。
旋流板塔
（四）、工艺实施方案
1、新增1套废气治理设施即二级旋流板塔、干式过滤器、活性炭吸附浓缩催化燃烧一体化装置，
新增风管与管道支架。
2、新增1台变频离心风机，以克服处理设施增加的阻力，保证废气抽排效果。在废气集中管道上
安装风量采集传感器来控制离心风机运行风量，风机选用离心风机，风机出口方位按90°—180°选
型，设计有风机减振器，风机与设备之间的连接也采用减振软连接,以减少设备的振动。
3、为方便验收采样，本方案已考虑排放管上的采样口及采样平台设置。为抗击强风，保证安全，
本工程将对废气排放管进行加固处理。
4、整套废气治理设备为分散荷载，新增设备承载一体化平台，安装不影响厂房正常生产，不占用
厂房公用面积。
5、风管不能突然扩大、突然缩小，弯头宜采用135°弯头，直角弯头内宜设导流板。分支管与水
平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面接入。三通管的夹角一般不大于30°，几个分支管汇合于
同一主干管时，汇合点不设在同一断面上。
6、新增管道风阀，方便调节控制处理风量，配合送风机与引风机变频，达到***佳节能效果。
7、制作环保相关标识，明确管网标识及流向。
四、安全设计
（一）、设备安全设计
依据客户提供的废气参数，确保废气中可燃组分处于爆炸下限25%以下，保证系统安全运行。
CO处理效果遵循3T（反应温度、停留时间、湍流程度）法则，CO设计保证正常运行时氧化室设
计温度≥250℃，废气足够的高温停留时间（≥1S）和氧化室内的湍流程度(Re≥10000)。
（二）、设备防爆设计
根据国家标准GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》之规定，本项目防爆等
级按ExDIIBT4，防护等级按IP55。
（三）、管路系统的安全设计
系统所有高空管道和设备均设有避雷装置，就近接入建筑物防雷系统。设备和管道有可靠接地，
法兰连接的风管采取跨接，避免静电集聚引起可燃气体燃烧、爆炸。
喷漆车间入口的送风系统在进入车间内部的时候设置防火阀，可以有效的阻止安全隐患。
喷漆车间收集管道和废气治理系统之间设计防火阀，可以有效的阻止安全隐患
