快速涂裝中揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的處理方案

 

涂裝車間生產(chǎn)線包括:前處理電泳線、電泳烘干、拋光涂膠線、中涂噴涂線、中涂烘干、中涂打磨、面漆噴涂線、面漆烘干、涂飾、塑料件噴涂線、塑料件烘干，其中VOCS產(chǎn)生環(huán)節(jié)為電泳烘干、涂膠PVC噴涂、中涂噴涂線、中涂烘干、面漆噴涂線、面漆烘干、塑料件噴涂線、塑料。

 

涂裝車間揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的***點(diǎn)；

 

1.噴漆室、整平室氣體處理量非常***，溫度低，濕度***，VOCS濃度低；塑料干燥室、中涂層干燥室、***涂層干燥室、電泳干燥室氣體處理量小，溫度高，VOCS濃度高。

 

2.廢氣中含有易燃易爆的揮發(fā)性有機(jī)化合物，從安全角度考慮。

 

3.廢氣中VOCS的成分主要包括二甲苯、三甲基苯、四甲基苯、乙酸丁酯等，復(fù)雜，沸點(diǎn)高(117.6-196.8℃)。

 

4.由于聚氯乙烯底漆室和點(diǎn)修室使用的溶劑量少，估計(jì)聚氯乙烯底漆室和點(diǎn)修室的排放濃度可以達(dá)到《揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)***部分:汽車制造業(yè)》的要求，為了減少設(shè)備投資，可以單***排放。

 

涂料行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物處理解決方案；

 

電泳、中涂、面涂干燥室排出的氣體屬于高溫高濃度廢氣，適合燃燒。目前，干燥過程中常用的廢氣處理措施包括再生燃燒技術(shù)(RTO)和再生催化燃燒技術(shù)(RCO)。

 

1.再生燃燒廢氣處理設(shè)備

 

再生燃燒設(shè)備(RTO)是一種處理中低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，主要用于濃度在100 ppm ~ 2萬(wàn)ppm之間的有機(jī)廢氣，運(yùn)行成本低。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度在450PPM以上時(shí)，RTO裝置不需要添加輔助燃料；凈化率高，三室RTO凈化率可達(dá)99%以上，無(wú)二次污染；全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單，安全性高。

 

處理工藝流程:

 

再生燃燒設(shè)備采用熱氧化法處理中低濃度有機(jī)廢氣，采用陶瓷再生床換熱器回收熱量。它由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)組成。

 

主要***點(diǎn)是:

 

再生床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣歧管和排氣歧管相連。再生床通過換向閥換向，儲(chǔ)存燃燒室出來(lái)的高溫氣體的熱量，預(yù)熱進(jìn)入再生床的有機(jī)廢氣。蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收和釋放熱量。

 

預(yù)熱到一定溫度(≥ 760℃)的有機(jī)廢氣在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水進(jìn)行凈化。典型的三室實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)由一個(gè)燃燒室、三個(gè)陶瓷填充床和九個(gè)開關(guān)閥組成。

 

裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器能***限度地回收熱能，熱回收率***于95%；有機(jī)廢氣用很少或不用燃料處理。

 

技術(shù)和性能***征:

 

在處理***風(fēng)量低濃度有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本很低。一次性投資，燃燒溫度高，不適合處理高濃度有機(jī)廢氣。

 

2.旋轉(zhuǎn)式蓄熱式氧化爐廢氣處理設(shè)備

 

旋轉(zhuǎn)蓄熱式氧化爐(RTO)的原理是在800℃的高溫下將可燃廢氣氧化成相應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，回收廢氣分解過程中釋放的熱量。廢氣分解效率高達(dá)99.5%，熱回收效率達(dá)95%以上。

 

旋轉(zhuǎn)式RTO處理流程是:

 

通過旋轉(zhuǎn)分配器使氣流反向，從而實(shí)現(xiàn)蓄熱和放熱，有效利用RTO運(yùn)行產(chǎn)生的熱量。

 

廢氣在再生床放熱區(qū)預(yù)熱加熱，然后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)RTO進(jìn)行高溫裂解處理。在氧化室中，通過VOC氧化或燃燒器加熱加熱到氧化溫度780-850℃，使其中的VOC成分分解為二氧化碳和水。

 

成功凈化的高溫氣體離開氧化室并進(jìn)入再生床的再生區(qū)。熱量回收后的凈化氣體進(jìn)入煙囪排出。同時(shí)，再生床的清洗區(qū)對(duì)床進(jìn)行清洗，提高處理效率。再生床層分為12個(gè)區(qū)，這12個(gè)區(qū)實(shí)現(xiàn)的功能可以在放熱、蓄熱和清洗之間循環(huán)切換，切換過程通過旋轉(zhuǎn)閥門實(shí)現(xiàn)。

 

技術(shù)和性能***征:

 

控制方便，操作安全，維護(hù)成本低，環(huán)保處理能力強(qiáng)，占地面積小，一次性投資。

 

3.再生催化燃燒技術(shù)廢氣處理設(shè)備

 

再生催化燃燒裝置(RCO)直接應(yīng)用于中高濃度(1000 mg/m3-10000 mg/m3)有機(jī)廢氣的凈化。

 

RCO處理技術(shù)***別適用于對(duì)熱回收率要求較高的場(chǎng)合，也適用于同一條生產(chǎn)線上的不同產(chǎn)品導(dǎo)致廢氣成分經(jīng)常變化或廢氣濃度波動(dòng)較***的場(chǎng)合。

 

***別適用于需要熱能回收的企業(yè)廢氣處理或烘干線，烘干線可以利用能量回收，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

 

再生催化燃燒處理技術(shù)是典型的氣固反應(yīng)，其本質(zhì)是活性氧深度氧化。在催化氧化過程中，催化劑表面的吸附使反應(yīng)物分子在催化劑表面富集，催化劑的活化能降低加速了氧化反應(yīng)，提高了氧化反應(yīng)速率。

 

有機(jī)物在***定催化劑的作用下，在低起燃溫度(250~300℃)下進(jìn)行無(wú)焰氧化燃燒，氧化分解為CO2和水。并放出***量熱能。

 

RCO裝置主要由爐體、催化再生器、燃燒系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)閥等系統(tǒng)組成。

 

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，氣體被陶瓷材料層預(yù)熱，然后發(fā)生蓄熱換熱，其溫度幾乎達(dá)到催化氧化的催化層設(shè)定的溫度，此時(shí)部分污染物被氧化分解。

 

廢氣通過加熱區(qū)繼續(xù)升溫(可采用電加熱或天然氣加熱)，并保持在設(shè)定溫度；它進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即反應(yīng)產(chǎn)生CO2和H2O，釋放***量熱量達(dá)到預(yù)期的處理效果。

 

氣體經(jīng)催化氧化后進(jìn)入陶瓷材料層，回收熱能后通過回轉(zhuǎn)閥排入***氣。凈化后的排氣溫度僅略高于廢氣處理前。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)切換。通過旋轉(zhuǎn)閥的操作，所有陶瓷填充層完成加熱、冷卻和凈化的循環(huán)步驟，熱量可以回收。

 

技術(shù)和性能***征:

 

工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備緊湊，運(yùn)行可靠；凈化效率高，一般達(dá)到98%以上；與RTO相比，燃燒溫度低；一次性投資少，運(yùn)行成本低，熱回收效率一般可達(dá)85%以上；整個(gè)過程無(wú)廢水產(chǎn)生，凈化過程無(wú)NOX等二次污染產(chǎn)生。催化燃燒裝置僅適用于含有低沸點(diǎn)有機(jī)成分和低灰分的有機(jī)廢氣的處理，不適用于含有油煙等粘性物質(zhì)的廢氣的處理。

 

噴漆室和烘干室有機(jī)廢氣處理方案

 

噴漆室和烘干室排放的氣體為常溫下的低濃度***流量廢氣，污染物主要成分為芳香烴、醇醚和酯類有機(jī)溶劑。

 

目前比較成熟的方法是:一是濃縮有機(jī)廢氣，減少待處理的有機(jī)廢氣總量；***先采用吸附法(活性炭或沸石作為吸附劑)吸附低濃度常溫油漆廢氣，然后用高溫氣體解吸；濃縮后的廢氣通過催化燃燒或再生熱燃燒進(jìn)行處理。

 

4、沸石轉(zhuǎn)輪吸附-解吸凈化裝置

 

沸石的主要成分是:硅和鋁，具有吸附能力，可以作為吸附劑；沸石轉(zhuǎn)輪利用沸石對(duì)有機(jī)污染物的吸附和解吸能力，將低濃度、***風(fēng)量的VOC廢氣通過沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)化為小風(fēng)量、高濃度的氣體，可以降低后端***終處理設(shè)備的運(yùn)行成本。其裝置***點(diǎn)適用于處理***流量、低濃度、多種有機(jī)成分的廢氣。

 

沸石旋轉(zhuǎn)吸附凈化裝置是一種可以連續(xù)進(jìn)行吸附和解吸操作的氣體凈化裝置。

 

沸石轉(zhuǎn)輪通過***殊的密封裝置分為三個(gè)區(qū)域:吸附區(qū)、解吸(再生)區(qū)和冷卻區(qū)。

 

該系統(tǒng)的工作過程如下:

 

沸石轉(zhuǎn)輪以低速連續(xù)旋轉(zhuǎn)，并循環(huán)通過吸附區(qū)、解吸(再生)區(qū)和冷卻區(qū)。當(dāng)?shù)蜐舛取?**風(fēng)量的廢氣連續(xù)通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時(shí)，廢氣中的VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附，吸附凈化后的氣體直接排出；

 

被轉(zhuǎn)輪吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被送到脫附(再生)區(qū)，然后以小風(fēng)量熱空氣連續(xù)通過脫附區(qū)。吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOC在脫附區(qū)被熱量脫附實(shí)現(xiàn)再生，VOC廢氣隨熱空氣一起通過催化氧化爐被氧化分解。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)到冷卻區(qū)冷卻降溫后，可以再次吸附。隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行吸附、解吸和冷卻循環(huán)，保證廢氣處理的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。