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工业涂装废气处理工艺原理

时间:2020-01-02 点击次数:841

工业涂装废气处理工艺原理

1.涂装有机废气介绍

汽车涂装所用的涂料主要由树脂、助剂、颜填料、溶剂组成,其中成膜物质主要包含树脂、颜填料,溶剂主要起稀释、混合、分散树脂、颜填料的作用,使树脂与颜填料充分混合、不凝聚,降低沉降速率。目前汽车涂料所使用溶剂的主要成份为苯、甲苯、乙苯、二甲ben 、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。涂料在喷涂、挥发、烘干过程中溶剂、助剂会逐渐挥发出来,形成有机废气(VOC)。有机废气排放到大气中,在一定条件下通过光化学反应,对臭氧层造成严重破坏,影响大气质量,同时若长期在含有高浓幅度有机废气环境中工作,会损害人的中枢神经系统严重影响作业人员的健康。

2.沸石转轮RTO工艺介绍

近几年,从国家到地方,均越来越重视环境污染问题,各个地方在依照国家标准的基础上均不同程度的颁布了针对涂装行业的挥发性有机物排放控制标准,在标准内部对VOC允许排放浓度及排放总量均作出严格要求。通过标准的严格实施,促使相关企业对环保设施进行改造及技术升级,并促进行业的技术进步。涂装行业针对有机废气比较常用的处理方式以沸石转轮RTO焚烧为例。沸石转轮浓缩加焚烧主要分为沸石浓缩和RTO焚烧两部分,首先是通过沸石转轮吸附大风量喷漆室废气中的低浓度VOC,然后采用小风量高温气体将吸附在沸石转轮上的VOC脱附出来,形成小风量高浓度的VOC气流,然后通过引风机将脱附后的高浓度有机蒸汽送到RTO,有机蒸汽中的苯系物、烷烃类分子在RTO内被高温氧化成CO2和H2O,达到净化有机蒸汽的目的。

3.沸石转轮RTO工艺原理

沸石转轮浓缩吸附是利用沸石分子具有晶体、多孔的结构特征,将有机废气分子和空气分子选择性吸附后达到进化空气的目的。沸石分子表面为固体骨架,各个孔穴之间由孔道相互连接,气体分子可由孔道穿过,由于孔穴的结晶特性,使得分子筛的孔道分布均匀,孔径大小较为均一。气体分子经过孔道时,会根据晶体内部孔径的大小对分子进行选择性吸附,较大的分子被吸附在晶体表面,小分子经过孔道成为洁净空气,因此沸石转轮也被称为“分子筛”。沸石“分子筛”具有很大的比表面积,这些表面积主要在晶穴内部,外表面积仅占总表面积的1%左右,因此具有极强的吸附功能,能够有效吸附烃类和烷烃类等较小的极性较强的VOC类有机物分子。沸石转轮分为吸附区、脱附区和冷却区,大风量低浓度的有机蒸汽经过吸附区后,有机分子被吸附在分子筛的表面,当吸附到一定程度之后,用小风量的高温气体进行反向吹扫,将有机分子从分子筛中脱离出来,同时用部分低浓度的有机蒸汽对分子筛进行降温,通过以上步骤将有机蒸汽浓缩、分离,将大风量低浓度的有机蒸汽转变为高浓度、低风量的废气。沸石转轮具有如下特点:结构紧凑、体积小;单位体积吸附量大,系统总处理风量大;蜂窝结构空气阻力小、系统压力损失低,结构强度高、使用寿命长,能实现吸附,脱附的连续处理,适应大风量,连续作业场所。

RTO,是利用辅助燃料系统,把可燃的有害气体的温度提高到反应温度,从而使有害气体分子发生氧化分解,达到气体净化目的的专业设备。废气焚烧炉按热量回收方式的不同分直燃式废气焚烧炉(TNV)和蓄热式废气焚烧炉(RTO),从节省能源的角度考虑,多采用蓄热废气焚烧炉。


RTO特点:

高性能、高效率:将吸附性极好的疏水性分子筛或活性炭作为吸附剂使用,对于范围广泛的VOC种类、不同的各种运转条件,都可以充分提供足够的性能

高沸点溶剂的处理:使用疏水性分子筛时,利用不燃性、高耐热性的特点可以在高温条件下再生。因此、对于使用活性炭时因为有再生温度限制而无法处理的高沸点VOC,也能够处理。

惰性:即使是ben乙烯的环己酮等具有热聚合性高的VOC,也能使用疏水性分子筛高效地进行处理。

清洗和活化:心脏部分的浓缩转轮因为是在高温下烧结处理而成的,完全是无机物的结合体。如果发生蜂窝通路堵塞时,可以进行水洗。另外、分子筛转轮也可以根据实际情况通过热处理进行高温活化(选项,需要事先商定)。

应用范围

1. 各种喷漆车间(汽车制造、造船、飞机制造、钢铁制品、树脂制品等)的排气处理。

2. 各种印刷车间(凹版印刷、建筑装潢材料印刷、其他各种印刷过程)排气处理。

3. 干法层压纸制品、镀膜加工过程的排气处理。

4. 半导体集成电路制造过程的排气处理。

5. 液晶显示屏(LED)制造过程的排气处理。

6. 锂离子电池制造(电极形成工序、电解液充填工序)过程的排气处理。


4.结语

通过不断的努力,无论是废气处理设备还是沸石转轮RTO工艺均取得了长足的发展,对节能减排做出了突出的贡献。涂装车间作为有机废气的重点产生单元,越来越受到行业的重视,所以在节能减排的道路上,应该挖掘各方面的潜力从材料、工艺技术、设备、现场管理等各个方面入手,降低污染物的排放量,努力营造绿色车间。

 

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