某世界500强企业化学品调合室TVOC治理项目

1. 项目概况

根据到实地了解情况，该调合室内异味源主要污染成分为丁酮、四氢呋喃等，现针对此情况，我公司拟采取此区域对应的中央空调管道改善、废气外排管道的改善、室内独立环境循环的改善。以此来对调合室内的异味进行治理，从而达到净化空气的目的。

2. 空气净化目标

a. 经综合治理后，总体TVOC去除效率达到90%以上。

b. 调合室和排风口的TVOC浓度小于等于10ppm

3. 项目范围

根据化学品调合室实际情况，量身定做，设计适合调合室的净化设备，承担设备的制造、安装、调试和培训工作。

4. 设计依据

《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002

《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002

《大气污染物综合排放标准》GB16927-1996

《广东省大气污染物排放限值》DB44/27-2001

《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008

《恶臭污染物排放标准》GB14554-93

5. 设计方案

5.1 现场诊断测试结果

针对该公司调合室内的情况，我司人员到现场进行了一次诊断，情况如下：

a.现场所使用的化学物质主要有两种：丁酮（CH3CH2COCH3）和四氢呋喃（C4H8O）

b.现场能闻到刺鼻的味道，采用型号为PGM7240的VOC测试仪对现场环境的VOC含量进行VOC测试，测试结果如下表-01所示：

c.该调合室含中央空调，容易通过回风将化学物质扩散到其它房间

5.2 样品净化测试结果

为了分析我司的空气净化机对丁酮和四氢呋喃的降解率，我司专门针对丁酮和四氢呋喃样品在实验室条件下进行了测试，测试结果如下表-02所示，详细情况请看附录1测试报告，从报告中我们可以看出我司的空气净化机对丁酮和四氢呋喃的降解是有效的。

5.3 治理方案设计思路

针对化学品调合室的实际情况，治理方案必须考虑以下几个方面：

a.要防止通过中央空调回风，将异味散发到其它房间。

b.要将调合柜中的异味通过管道尽快排出房间，同时排至大气中的废气达到标准要求。

c.为了减少中央空调的能源损失，散布在调合室的异味，通过空气净化机的循环净化，在房间内部将异味进行去除。

d.减小施工难度，尽量少做基建工作

5.4 整体治理方案

根据以上设计思路，我司为调合室量身定做了以下整体治理方案，如图-01所示：

a.在中央空调回风口安装回风口式空气净化机【①】，以防异味分子通过中央空调管道进入其它房间，造成污染扩大。

b.在外排管道上加装管道式空气净化机【⑧】，以使排至大气的空气达到标准要求。

c.因调合柜的风量太小，在调合柜调合化学物品时，无法将异味分子及时通过管道外排，因此需改装风机【⑨】，增加其排风量。

d. 对于散发在房间之中的异味分子，通过柜式空气净化机【②~⑦】布置于天花板上如下图的位置，达到房内循环净化的作用。净化采用集中吸收分散处理的方式。

通过以上的整体治理方案，可以达到空气净化的目标。

6. 详细方案介绍

6.1 回风口式空气净机

a. 作用

在调合室中央空调的回风口处设计安装一台回风口式空气净化机(①)，防止异味分子通过中央空调系统的空调回风管道净化后再循环送入其它区域。

b. 组成

依风流流向首先在设备内部前端设计初效过滤网，用于过滤掉较大颗料尘埃粒子。其次依次设计了三级除异味技术：第一级静电除尘除味净化技术，第二级高能离子净化技术，第三级等离子催化净化技术。

回风口式空气净化机内功能模块组成示意如图-02所示：

c. 参数

6.2 管道式空气净机

a.作用

在调合室溶剂调合作业柜的排风管段设计安装一台风管式空气净化机(⑧)和一台柜式排风机(⑨)，用以降低排放浓度，防止异味气体分子未经过有效处理通过排风管道直排至大气中。

b.组成

依风流流向首先在设备内部前端设计初效过滤网，用于过滤掉较大颗料尘埃粒子。其次依次设计了三级除异味技术：第一级静电除尘除味净化技术，第二级高能离子净化技术，第三级等离子催化净化技术。

管道式空气净化机内功能模块组成示意如图-03所示：

c. 参数

6.3柜式空气净化机

a.作用

在调合室室内设计安装六台柜式式空气净化机(②~⑦)，用以循环处理室内不断产生的异味分子，降低空气中异味分子的浓度。设计净化机落地采集异味分子。而不采取天花板采集的方式是因为丁酮、四氢呋喃挥发气体的比重大于空气比重，异味分子往下沉。采集之后集中用风机抽到天花板上再分散六组处理后在循环送到室内，使空调更节能。这样设计一是能增强净化设备的异味祛除效果，二是避免室内空间不好导致停机施工。

b.组成

依风流流向首先在设备内部前端设计初效过滤网，用于过滤掉较大颗料尘埃粒子。其次依次设计了三级除异味技术：第一级静电除尘除味净化技术，第二级高能离子净化技术，第三级等离子催化净化技术。最后设计独立风源，安装风机，用以带动空气流动，让各功能模块循环不间断的处理经过箱体的异味分子。

超薄式空气净化机内功能模块组成示意如图-04所示：

c. 参数

6.4 电气控制系统

a. 风流感应控制

回风口式空气净化机的电气控制采用风流感应器，可以很好的实现与中央空调系统联动运行。当中央空调系统开启时，回风口有风进入，风流感应器感知后，立即启动空气净化机，当中央空调系统关闭后，风流感应器自动关闭空气净化机。这样完全实现了与中央空调系统的自动对接，而又没有电气连接，减少了空气净化机对中央空调系统的电气安全影响。风流感应器最小感知风量为500ml/分钟。

b. DCS集散控制系统

对于管道式、柜式空气净化机的电气控制采用DCS集散控制系统，利用中控柜(⑩)监控所有的管道式和柜式空气净化机，如下图-05中控柜面板设计采用触摸式LCD大屏幕彩显，操作简单。

c. VOC浓度超标报警

在调合室，放置VOC传感器，用于检测VOC浓度。若出现异常现象，VOC浓度大于一定量时，则报警，同时切断各净化设备的电源，以免气体达到爆炸极限时，造成安全隠患。

7. 技术原理介绍

等离子除异味系统方案模块名称对应的净化技术名称及功能作用如表-06所示：

7.1 静电除尘除味净化技术

静电除尘除味净化技术是通过高压产生电离，让尘埃带上电荷，当带电尘埃经过高压静电电场时，根据“正负相吸”的原理，尘埃将吸附在反极性的铝片上，起着高效祛除异味气体及吸尘的作用。同时有害微生物如细菌、病毒、霉菌等在高压电离和高压静电压下也会因细胞孔扩大而死亡。因应用了一种优化的高压电源控制技术---电流电压双闭环控制技术，大大提高了除尘效率和臭氧的可控性。模块实体如图-06所示，技术原理如图-07所示

7.2 高能离子净化技术

通过高能离子净化技术是将高压交变电作用于净化管，从而产生高能活性离子，在高能活性离子的作用下，甲硫醇、氨、硫化氢等有机异味分子发生化学反应，产生水和其它无毒无味分子，且在与 VOC 分子相接触后打开有机挥发性气体的化学键，经过一系列的反应后最终生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子。在此过程中，也能够破坏微生物，如病毒、霉菌、细菌等的细胞结构，并使其丧失活性，从而降低空气中的细菌浓度。技术原理如图-08所示。

7.3 等离子催化净化技术

通过等离子催化净化技术将高能离子净化技术中和静电除尘技术中产生的O3在催化剂的作用下，变成氧离子（O-、O+）和氢氧基，这些氧离子和氢氧基具有极强的氧化性，与有毒有机物进行反应，可以瞬间降解成CO2和H2O等无毒小分子，同时在反应中生成的有机自由基可以继续参加链式反应，进一步发生氧化分解反应，加速有毒有机物的降解。

8. 安全性设计

8.1 防爆设计

由于丁酮和四氢呋喃是有机溶剂，必须要考滤防爆的情况，虽然丁酮的爆炸极限为2.0%~12%，四氢呋喃的爆炸极限为2.3%~11.8%，但在百万分之几的浓度下，不会产生爆炸，但也需考到防爆设计。

a. 在室内加装VOC检测器，在检测到室内VOC浓度将要达到爆炸极限时则自动停机并报警。

b. 采用金属外壳，内部器件全都采用阻燃材料设计

c. 采用抗打火的离子箱设计

8.2 用电安全设计

安装完整个治理设备后，用电功率为3KW左右，因此可采用以下方式，增加用电安全设计：

a. 在开关柜上针对治理装置，将独立设置保护开关。

b. 在每个设备（除回风口式空气净化机外，因功率小）上，将安装漏电保护开关，以增加每个设备的用电安全。

c. 在每个设备上增加门安全开关，若设备门一打开，则会自动断电，以增加用电安全。

9. 系统特点

除味：可以快速有效地去除异味。

杀菌：可以破坏空气中的细菌、真菌、病毒、霉菌等微生物的细胞膜，让其失去活性和繁殖能力。

去除有机有毒物：可以快速有效地降解有机有毒物，如四氢呋喃、丁酮、甲苯、甲醛等，使其变成CO2和H2O等无毒无害的小分子。

采用高性能专用MCU进行控制，实现全自动智能工作。

高压电源应用先进的恒流限压控制技术，可有效地控制净化效率。

可根据不用应用场所，选择不同的净化能力。

可选用RS-485工业总线，并有效对各净化设备进行集散控制。

具有各种故障报警功能。

具有VOC超标后停机、报警功能。

10. 附件

10.1附件1：丁酮和四氢呋喃祛除效率测试报告

10.2附件2：高能离子净化机的中国检测分析中心测试报告

附件1：丁酮和四氢呋喃祛除效率测试报告

附件2：高能离子净化机的中国检测分析中心测试报告