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涂装废气处理

时间:2019-12-25 点击次数:516

 

涂装废气处理

目前随着社会的不断进步与科学技术的不断发展,环境保护、节能减排是我国发展国民经济的国策,也是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措之一。

涂装废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。根据业内相关公司研究表明,涂装废气的成分不仅有:苯、甲苯、二甲苯、粉尘颗粒,大部分的涂装废气还包括了乙酸乙酯、丁酮、异丙醇、醚类等组成;

现主要重点探讨烘干过程中产生的废气处理模式,本文简介包含蓄热类热力氧化科技(RTO)、储热式催化燃烧科技(RCO)、TNV 回收类热力焚烧体系、吸附浓缩 + 催化燃烧法等在汽车涂装生产线的运用情况,并对其运转原理、运用范畴等实施。采用高压风机将涂装废气抽入旋流塔内通过N层分解机构将涂装废气中的粉尘及苯系物洗刷到循环水池内,再通过水处理将水池中的水处理达标。废气对照GB16297《大气污染综合排放标准》,这些废气的浓度在排放限。

 

1、浓缩+焚烧技术的选择

根据浓缩+焚烧技术清洁净化理论,目前可供选择的方式主要有活性碳+催化燃烧法和沸石浓缩转轮+高温焚烧法两种。

1、1 活性碳吸附+催化燃烧法原理

含有机物的废气经风机的作用,经过漆雾过滤器再经过活性炭吸附层,有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内。

催化净化装置内设加热室,启动加热装置,进入内部循环,当热气源达到有机物的沸点时,有机物从活性炭内脱附出来,进入催化室进行催化分解成CO2和H2O,同时释放出能量。利用释放出的能量再进入吸附床脱附时,此时加热装置完全停止工作,有机废气在催化燃烧室内维持自燃,尾气再生,循环进行,直至有机物完全从活性炭内部分离,至催化室分解。活性炭得到了再生,有机物得到催化分解处理,理论设计处理效率约为90%。流程图见图1。

2.2 沸石浓缩转轮+焚烧法原理

沸石浓缩转轮+高温焚烧法采用沸石转轮将大风量,低浓度废气转化为高浓度低风量气体,从而能选择较小的焚烧炉对高浓度有机废气进行焚烧。在低温条件下,有机废气通过沸石转盘,有机物被吸附在沸石转盘上,分出一部分气流量(约1/20)进入冷却区,冷却区气体进入换热器被加温到180℃ 到200℃,然后高温气体反向回到沸石转盘,将有机物脱附下来,浓度可做到原来的25倍以上。

在700℃-800℃温度下,将浓缩后的有机废气裂解为清洁的CO2和H2O,从而到达无害化排放。废气通过提升阀被提升到燃烧室进行燃烧,有机物处理效率99%以上。

RCO和RTO两种方式的比较

涂装生产线面漆喷漆室排风量大、浓度低,场地狭窄,采用吸附法处理存在诸多问题,实施的可行性极低,以100万m3/h 风量为例,主要对比见表1。

目前,国内主要是电子、集装箱、汽配、化工等一些小型高浓度,低风量(排风量一般在25 万m3以下),对喷涂车间喷涂风场要求不高,在环保要求严格的地域采用了“活性碳吸附+催化燃烧法”,该方法适用于低浓度(≤1000mg/m3)且不宜采用直接燃烧或催化燃烧法和回收处理的有机废气。

因汽车整车喷漆室风速高精度控制要求(垂直风速±0.05m/s),活性碳占地面积大,吸附效率下降快,解附时存在相对较高的安全风险的原因,故选择沸石浓缩转轮+高温焚烧法。目前活性碳吸附+催化燃烧法在国内大型汽车整车涂装生产线无实际应用案例,国外已基本淘汰。

沸石浓缩转轮系统

沸石转轮浓缩系统由湿度控制系统、过滤系统、浓缩器构成。

温湿度调节系统,调节进入浓缩器废气的温湿度,通常沸石在40℃及相对湿度75%以下,吸附效果。废气过滤系统,过滤喷漆室废气中易导致浓缩设备阻塞和失效的杂质、颗粒物;一般情况下,每套过滤系统分四级过滤,安装在每套温湿度调节系统后,一级过滤选用F9级,保证沸石转轮的使用寿命。

沸石浓缩转轮系统,浓缩有低浓度机废气中的有机物(VOC),并将大风量变为小风量,将VOC 浓缩废气送入RTO或TAR 进行清洁净化处理,根据某司涂装喷漆室的工艺、涂料特点,VOC爆炸浓度极限约为12g/m3(设计值必须小于极限值的25%),通常我们会将浓缩器的浓缩比设计为25:1,VOC去除效率可达90%以上。利用VOC 具有可燃性,在保证安全的前提下,做到大的浓缩比,以节约天然气的耗量。经沸石浓缩转轮净化后的气体中VOC 的浓度含量达到20mg/m3以下,与欧洲标准基本持平。

产品性能特点:

1、可实现全自动化控制,操作简单,运行稳定,安全可靠性高。

2、VOC的分解效率99%以上;

3、采用多项先进技术,使设备简化,易于维修,并降低了运行成本。

4、废气在炉内停留时间长,炉内无死区;

5、不产生NOX等二次污染。

5、操作费用低,超低燃料费。有机废气浓度在500PPM以上时,RTO装置基本不需添加辅助燃料。

结语

以上应考虑以下因素:有机污染物的类型及其浓度、有机的排气温度和排放流量、颗粒物含量以及需要达到的污染物控制水平。目前某司选择的沸石浓缩转轮+焚烧方式是世界公认的涂装喷漆室废气处理工艺,具有安全、高效、高热能利用率,废气排放可以满足苛刻的欧洲环保标准。

 

 

 

 

 

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