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涂裝生產(chǎn)工藝對VOCs處理技術(shù)的選擇性及優(yōu)缺點(diǎn)介紹

文章出處:原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯:蔡作者:蔡人氣:-發(fā)表時間:2024-03-05 00:00:00【

  根據(jù)汽車涂裝生產(chǎn)工藝,涂裝廢氣主要來自噴涂、干燥過程。所排放的污染物主要為:噴漆時產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑,干燥揮發(fā)時產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來自空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來自涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑,大部分屬揮發(fā)性排放,其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。

  

涂裝廢氣處理方法

1.烘干過程有機(jī)廢氣的治理方案

  電泳、中涂、面涂烘干室排出的氣體屬于高溫、高濃度廢氣,適合采用焚燒的方法進(jìn)行處理。目前烘干過程常用的廢氣處理措施有:蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)、蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)、

2.噴漆室、晾干室有機(jī)廢氣的治理方案

  噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、大流量常溫廢氣,污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機(jī)溶劑。目前,國外較為成熟的方法是:先將有機(jī)廢氣濃縮以減少需處理的有機(jī)廢氣總量,先采用吸附法(活性炭或沸石作吸附劑)對低濃度常溫噴漆廢氣進(jìn)行吸附,用高溫氣體脫附,濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進(jìn)行處理。

一、活性炭吸附--脫附凈化裝置

采用蜂窩狀活性炭為吸附劑,結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOC和催化燃燒的原理,即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣的目的,當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生,脫附出濃縮的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒,有機(jī)物被氧化成無害的CO2和H20,燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣,熱交換后降溫的氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生,達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門等組成。

涂裝廢氣處理:活性炭吸附--脫附凈化裝置根據(jù)吸附和催化燃燒兩個基本原理設(shè)計,采用雙氣路連續(xù)工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附,當(dāng)快達(dá)到飽和時停止吸附,然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭再生;脫附下來的有機(jī)物已被濃縮(濃度較原來提高幾十倍)并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時,有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附;在脫附時,凈化操作可用另一個吸附床進(jìn)行,既適合于連續(xù)操作,也適合于間斷操作。

技術(shù)性能及特點(diǎn):性能穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡便,安全可靠,節(jié)能省力,無二次污染。設(shè)備占地面積小,重量輕。極適用于大風(fēng)量下使用。吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床,用催化燃燒后的廢氣進(jìn)行脫附再生,脫附后的氣體再送催化燃燒室進(jìn)行凈化,不需外部能量,節(jié)能效果顯著。缺點(diǎn)是,活性炭使用壽命短,運(yùn)行成本高。

二、沸石轉(zhuǎn)輪吸附脫附凈化裝置

沸石的主要成分為:硅、鋁,具有吸附能力,可作為吸附劑使用;沸石轉(zhuǎn)輪就是利用沸石特定孔徑對于有機(jī)污染物具有吸附、脫附能力的特性,使原本具有低濃度、大風(fēng)量的VOC廢氣,經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)換成小風(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。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機(jī)成分的廢氣。缺點(diǎn)是前期投資高。

沸石轉(zhuǎn)輪吸附凈化裝置是一種可連續(xù)進(jìn)行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)由特制的密封裝置分成三個區(qū)域:吸附區(qū)、解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的工作過程是:沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動,循環(huán)通過吸附區(qū)和解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域;低濃度、大風(fēng)量的廢氣連續(xù)不斷地通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時,廢氣中的VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附,被吸附凈化后的氣體直接排放;輪子吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動被送到解吸(再生)區(qū),再用小風(fēng)量熱風(fēng)連續(xù)地通過解吸區(qū),被吸附到轉(zhuǎn)輪上的VOC在解吸區(qū)受熱脫附實(shí)現(xiàn)再生,VOC廢氣隨熱風(fēng)一起排出;轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻降溫后可重新進(jìn)行吸附,隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動,吸附、解吸、冷卻循環(huán)進(jìn)行,確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

沸石轉(zhuǎn)輪裝置實(shí)質(zhì)上是一個濃縮器,經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理后的含有機(jī)溶劑的廢氣被分成兩個部分:可以直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機(jī)溶劑的再生空氣。可以直接排放的潔凈空氣,可以進(jìn)入噴漆空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用;高濃度的VOC氣體,其濃度大約為進(jìn)入系統(tǒng)前VOC濃度的10倍左右,濃縮后的氣體再通過TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)(或其他設(shè)備)進(jìn)行高溫焚燒處理,焚燒產(chǎn)生的熱量分別為烘干室供熱和沸石轉(zhuǎn)輪脫附供熱,熱量被充分利用,達(dá)到節(jié)能減排的效果。

技術(shù)性能及特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,使用壽命長;高吸、脫附效率,使原本高風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成低風(fēng)量、高濃度的廢氣,降低后端終處理設(shè)備的成本;沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOC所產(chǎn)生的壓降極低,可大大減少電力能耗;整體系統(tǒng)采預(yù)組及模塊化設(shè)計具備了最小的空間需求,且提供了持續(xù)性及無人化的操控模式;經(jīng)過轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣,可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn);吸附劑使用不可燃性疏水沸石,使用更安全;缺點(diǎn)是一次性投資較高。

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