涂裝廢氣處理
目前隨著社會的不斷進步與科學技術(shù)的不斷發(fā)展,環(huán)境保護、節(jié)能減排是我國發(fā)展國民經(jīng)濟的國策,也是貫徹落實科學發(fā)展觀,構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措之一。
涂裝廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。根據(jù)業(yè)內(nèi)相關(guān)公司研究表明,涂裝廢氣的成分不僅有:苯、甲苯、二甲苯、粉塵顆粒,大部分的涂裝廢氣還包括了乙酸乙酯、丁酮、異丙醇、醚類等組成;
現(xiàn)主要重點探討烘干過程中產(chǎn)生的廢氣處理模式,本文簡介包含蓄熱類熱力氧化科技(RTO)、儲熱式催化燃燒科技(RCO)、TNV 回收類熱力焚燒體系、吸附濃縮 + 催化燃燒法等在汽車涂裝生產(chǎn)線的運用情況,并對其運轉(zhuǎn)原理、運用范疇等實施。采用高壓風機將涂裝廢氣抽入旋流塔內(nèi)通過N層分解機構(gòu)將涂裝廢氣中的粉塵及苯系物洗刷到循環(huán)水池內(nèi),再通過水處理將水池中的水處理達標。廢氣對照GB16297《大氣污染綜合排放標準》,這些廢氣的濃度在排放限。
1、濃縮+焚燒技術(shù)的選擇
根據(jù)濃縮+焚燒技術(shù)清潔凈化理論,目前可供選擇的方式主要有活性碳+催化燃燒法和沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+高溫焚燒法兩種。
1、1 活性碳吸附+催化燃燒法原理
含有機物的廢氣經(jīng)風機的作用,經(jīng)過漆霧過濾器再經(jīng)過活性炭吸附層,有機物質(zhì)被活性炭*的作用力截留在其內(nèi)部,潔凈氣體排出;經(jīng)過一段時間后,活性炭達到飽和狀態(tài)時,停止吸附,此時有機物已被濃縮在活性炭內(nèi)。
催化凈化裝置內(nèi)設(shè)加熱室,啟動加熱裝置,進入內(nèi)部循環(huán),當熱氣源達到有機物的沸點時,有機物從活性炭內(nèi)脫附出來,進入催化室進行催化分解成CO2和H2O,同時釋放出能量。利用釋放出的能量再進入吸附床脫附時,此時加熱裝置*停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃,尾氣再生,循環(huán)進行,直至有機物*從活性炭內(nèi)部分離,至催化室分解?;钚蕴康玫搅嗽偕?,有機物得到催化分解處理,理論設(shè)計處理效率約為90%。流程圖見圖1。
2.2 沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+焚燒法原理
沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+高溫焚燒法采用沸石轉(zhuǎn)輪將大風量,低濃度廢氣轉(zhuǎn)化為高濃度低風量氣體,從而能選擇較小的焚燒爐對高濃度有機廢氣進行焚燒。在低溫條件下,有機廢氣通過沸石轉(zhuǎn)盤,有機物被吸附在沸石轉(zhuǎn)盤上,分出一部分氣流量(約1/20)進入冷卻區(qū),冷卻區(qū)氣體進入換熱器被加溫到180℃ 到200℃,然后高溫氣體反向回到沸石轉(zhuǎn)盤,將有機物脫附下來,濃度可做到原來的25倍以上。
在700℃-800℃溫度下,將濃縮后的有機廢氣裂解為清潔的CO2和H2O,從而到達無害化排放。廢氣通過提升閥被提升到燃燒室進行燃燒,有機物處理效率99%以上。
RCO和RTO兩種方式的比較
涂裝生產(chǎn)線面漆噴漆室排風量大、濃度低,場地狹窄,采用吸附法處理存在諸多問題,實施的可行性極低,以100萬m3/h 風量為例,主要對比見表1。
目前,國內(nèi)主要是電子、集裝箱、汽配、化工等一些小型高濃度,低風量(排風量一般在25 萬m3以下),對噴涂車間噴涂風場要求不高,在環(huán)保要求嚴格的地域采用了“活性碳吸附+催化燃燒法”,該方法適用于低濃度(≤1000mg/m3)且不宜采用直接燃燒或催化燃燒法和回收處理的有機廢氣。
因汽車整車噴漆室風速高精度控制要求(垂直風速±0.05m/s),活性碳占地面積大,吸附效率下降快,解附時存在相對較高的安全風險的原因,故選擇沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+高溫焚燒法。目前活性碳吸附+催化燃燒法在國內(nèi)大型汽車整車涂裝生產(chǎn)線無實際應(yīng)用案例,國外已基本淘汰。
沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)
沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)由濕度控制系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、濃縮器構(gòu)成。
溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng),調(diào)節(jié)進入濃縮器廢氣的溫濕度,通常沸石在40℃及相對濕度75%以下,吸附效果。廢氣過濾系統(tǒng),過濾噴漆室廢氣中易導(dǎo)致濃縮設(shè)備阻塞和失效的雜質(zhì)、顆粒物;一般情況下,每套過濾系統(tǒng)分四級過濾,安裝在每套溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,一級過濾選用F9級,保證沸石轉(zhuǎn)輪的使用壽命。
沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng),濃縮有低濃度機廢氣中的有機物(VOC),并將大風量變?yōu)樾★L量,將VOC 濃縮廢氣送入RTO或TAR 進行清潔凈化處理,根據(jù)某司涂裝噴漆室的工藝、涂料特點,VOC爆炸濃度極限約為12g/m3(設(shè)計值必須小于極限值的25%),通常我們會將濃縮器的濃縮比設(shè)計為25:1,VOC去除效率可達90%以上。利用VOC 具有可燃性,在保證安全的前提下,做到大的濃縮比,以節(jié)約天然氣的耗量。經(jīng)沸石濃縮轉(zhuǎn)輪凈化后的氣體中VOC 的濃度含量達到20mg/m3以下,與歐洲標準基本持平。
產(chǎn)品性能特點:
1、可實現(xiàn)全自動化控制,操作簡單,運行穩(wěn)定,安全可靠性高。
2、VOC的分解效率99%以上;
3、采用多項先進技術(shù),使設(shè)備簡化,易于維修,并降低了運行成本。
4、廢氣在爐內(nèi)停留時間長,爐內(nèi)無死區(qū);
5、不產(chǎn)生NOX等二次污染。
5、操作費用低,超低燃料費。有機廢氣濃度在500PPM以上時,RTO裝置基本不需添加輔助燃料。
結(jié)語
以上應(yīng)考慮以下因素:有機污染物的類型及其濃度、有機的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量以及需要達到的污染物控制水平。目前某司選擇的沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+焚燒方式是*的涂裝噴漆室廢氣處理工藝,具有安全、高效、高熱能利用率,廢氣排放可以滿足苛刻的歐洲環(huán)保標準。