塗裝VOCs廢氣(qì)處理解決方案
昆山源和環保科技有限公司是華東地區專業的廢氣治理製造企業,公司致力於工業空氣(qì)汙染治理服務,為客戶提供設計-設備製造-安裝-售後服務一條(tiáo)龍服務。
塗裝車間的廢氣主要是塗料中含有的(de)有機溶劑和塗膜在噴塗及烘幹時的(de)分解物,統稱為揮發性有機化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二(èr)甲苯。這些成份對人的健康和生活環境有(yǒu)害,並且有惡臭,人如(rú)果長期吸(xī)入低濃度的有機廢氣,會引發咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病,是目前公認的強烈致癌物。
有機廢(fèi)氣對光化學煙霧、酸雨的形成起著非常重要的作用。為減少塗料中的VOC,開發(fā)了水性(xìng)塗(tú)料和粉末塗料,但水(shuǐ)性(xìng)塗料中仍含有一定比例的有機溶劑。為此,各國頒布了相應的法令,限製該類氣體的排放(fàng),我國於1997年頒布並實施的GB16297《大氣汙(wū)染綜合排放標準》,限定(dìng)了(le)33種汙染物的排放限值,其中包(bāo)括苯(běn)、甲(jiǎ)苯、二甲苯等揮發性(xìng)有機溶劑。近年來,隨著人們環保(bǎo)意識提高,環保法規不斷完善與(yǔ)執法力度(dù)不斷提高,汽車生產廠在新建塗(tú)裝線中需配置廢氣(qì)處理設備,對老的塗裝線也在逐(zhú)步補充(chōng)廢氣處理裝置,廢氣經過處理達標後才能排放。針對不同的塗裝廢氣,不同的廠家采用了(le)不同的方法,下麵就汽車塗裝廢氣處理技術(shù)進行初淺(qiǎn)的分析(xī)探討。
根據汽車塗(tú)裝生產工藝,塗裝廢氣主要來(lái)自於噴塗、幹燥過程。所排放的汙染物主要為:噴漆時產生的漆霧和有機溶劑,幹燥揮發時產生的有機溶劑。漆霧主要(yào)來(lái)自於空氣噴塗作業中溶劑型塗料飛散的部分,其成(chéng)分與(yǔ)所(suǒ)使用的塗料一致。有(yǒu)機溶劑主(zhǔ)要來自於(yú)塗料使用過程中的溶劑、稀釋(shì)劑,絕大部分屬揮發性排放,其主要的汙染物為(wéi)二甲苯、苯、甲苯等。故塗裝中排放的有(yǒu)害廢氣的主要發生源為噴(pēn)漆室、晾幹室、烘幹室。
汽車生產線廢氣處理方法
1.烘幹過程(chéng)有機廢氣(qì)的治理方案
電泳、中塗、麵塗烘幹室排出的(de)氣體屬於高溫、高濃度廢氣,適合采用焚燒的方法進行處理。目前烘幹過(guò)程常用的廢氣處理措施有:蓄熱式熱(rè)力氧化技(jì)術(RTO)、蓄熱式(shì)催化燃燒技術(RCO)、TNV回收式熱力焚燒係統(tǒng)
2.蓄熱式熱力氧化技術(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,簡稱RTO)是一種用於處理中低濃度揮發性有機廢氣的節能型環保裝置。適用於大風量、低濃度,適用於有機廢氣濃度(dù)在100PPM—20000PPM之(zhī)間(jiān)。其操作費用低,有機廢氣濃度在450PPM以上(shàng)時,RTO裝置不需添加輔助燃料;淨化率高,兩床式RTO淨化率能達到98%以(yǐ)上,三床式RTO淨化率能達到99%以上,並且不產生NOX等二次(cì)汙染;全自動(dòng)控製、操作簡單;安全性高。
蓄熱式熱氧化器采用熱氧化(huà)法處理中(zhōng)低濃度的有機廢氣,用陶瓷(cí)蓄熱床換熱器回收熱(rè)量(liàng)。由陶瓷蓄熱床、自動控製閥、燃燒室和控製係統等組成。主要特征是:蓄熱(rè)床底部的自動控製閥分別與進(jìn)氣總管和排氣(qì)總管相連,蓄熱床通過換向閥交替換向,將由燃燒室出來(lái)的高溫氣體熱量蓄留,並預熱進入蓄熱床的有機廢氣,蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放(fàng)熱量;預熱(rè)到一定溫度(≥760℃)的有機廢氣在燃燒室燃燒發生氧化(huà)反(fǎn)應(yīng),生成二氧化碳和水,得到淨化。典型(xíng)的兩床式RTO主體結構一(yī)個燃燒室、兩個陶瓷填料床(chuáng)和四個切換閥組成(見下(xià)圖(tú))。該裝置中(zhōng)的蓄熱式陶瓷(cí)填充床換熱器可使熱能得到最大限度的回收,熱回收率大於95%;處理有機廢氣時(shí)不用或使用很少的燃料(liào)。
優點:在處理大流量低濃度的有機廢氣時,運行成本非常低。
缺點:較高的(de)一次性投資,燃燒溫度較高(gāo),不適合處理高濃度的有機廢氣(qì),有很多運動部件,需要(yào)較多的維護工作。
3.蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)
蓄熱式催化燃燒裝置(RegenerativeCatalyticOxidizer簡稱RCO)直接應(yīng)用於中(zhōng)高濃度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有機廢氣(qì)淨化。RCO處理技術特別適用於熱回收率需求高(gāo)的場合,也(yě)適用於同一生產線上,因產品不同,廢(fèi)氣成分(fèn)經常發生變化或廢氣濃度波動較大的場合(hé)。尤其(qí)適用於需要熱能回收(shōu)的企業(yè)或(huò)烘幹線廢氣處理,可將能源回收用於烘(hōng)幹(gàn)線(xiàn),從而達到節約能源的目的。
蓄熱式催化燃燒治理(lǐ)技術是典型的氣-固相反應,其實質是活性氧參與的深度氧化作用(yòng)。在催化氧化(huà)過程中,催化劑表麵的吸附作(zuò)用使反(fǎn)應物分子富集(jí)於催化劑表麵,催化劑降低活化能(néng)的作用加快(kuài)了(le)氧化反應的進行,提高了氧化反應的速率。在特定催(cuī)化劑的作用下,有機物在較(jiào)低(dī)的起燃(rán)溫(wēn)度下(250~300℃)發生無焰(yàn)氧化燃燒,氧化分解為CO2和水。並放出大量熱能。
RCO裝置主要由爐體、催化蓄熱(rè)體、燃燒係統、自控係統(tǒng)、自動(dòng)閥門等幾個係(xì)統構(gòu)成。在(zài)工業生產過程中,排放的有(yǒu)機尾氣通過(guò)引風機進入設(shè)備的旋轉閥,通過選轉閥將進口氣體和出口氣體完全分開。氣體(tǐ)首先通過陶瓷材料層1預(yù)熱後發生熱量的儲備和熱交換(huàn),其(qí)溫度幾乎達到催化層進行催化(huà)氧(yǎng)化所設定的溫度,這時其中部分汙染物(wù)氧化分解;廢氣繼續通過(guò)加熱區(可采用電加熱(rè)方式或(huò)天然氣加熱方式)升溫,並維持在設(shè)定溫度;其再進入催化層(céng)完成催化氧化反應,即(jí)反應生成CO2和H2O,並釋放大量的熱量,以達到預期的處(chù)理效果。經(jīng)催化氧化後的(de)氣體進入陶瓷材料層2,回收熱能後通(tōng)過(guò)旋轉閥排放到大氣中,淨(jìng)化後排氣溫度僅略(luè)高於(yú)廢氣處理前的溫度。係(xì)統連續(xù)運轉、自動切換。通過旋轉閥工作,所有的陶瓷填充層均完(wán)成加熱(rè)、冷卻、淨化的循環步驟,熱量(liàng)得以回(huí)收。
優點:工藝流程簡(jiǎn)單、設備緊湊、運行可靠;淨化效率高,一般均可達98%以上;與RTO相比燃燒溫度低;一(yī)次性投資低(dī),運行費用(yòng)低,其熱回(huí)收效率一般均可達85%以上;整個過程無廢水產生,淨化過程(chéng)不產生NOX等(děng)二次汙染;RCO淨化設備可與烘房配套使用,淨化後的氣體可直接回用到烘房利用,達到節能減排的目的;
缺點:催化燃燒裝置僅適(shì)用含低沸點有機成分、灰分含量低的有機廢氣的處理,對含油煙等粘性(xìng)物質的廢氣處理則不宜采用,催化劑宜中毒;處理(lǐ)有機廢氣濃度(dù)在(zài)20%以(yǐ)下。
4.3TNV回(huí)收式熱力焚燒係統
回(huí)收式熱力焚燒係統(德語ThermischeNachverbrennung簡稱TNV)是利用燃氣或燃油直接燃燒加熱含有機溶劑的(de)廢氣,在(zài)高溫作用下,有(yǒu)機溶劑分子被(bèi)氧化分(fèn)解為CO2和水,產生的高溫煙氣通(tōng)過配套的多級換熱裝置加熱生(shēng)產過(guò)程需要的空(kōng)氣或(huò)熱水,充分(fèn)回收利用氧化分解有(yǒu)機廢氣(qì)時產生的熱能,降低整個係統的能耗。因此,TNV係(xì)統是生產過程需要大量熱量時,處理(lǐ)含有(yǒu)機溶劑廢氣高(gāo)效、理想的處理方(fāng)式,對於新建塗裝(zhuāng)生產線,一般采用TNV回收(shōu)式熱(rè)力(lì)焚(fén)燒係統。
TNV係統由三大部分組成:廢氣預熱(rè)及焚燒係統、循環風供熱係統、新風換熱係統。該係統中的廢氣焚燒集中供熱裝置是TNV的核心部分,它由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒機及主煙道(dào)調節閥等組成(chéng)。其工(gōng)作過程為:用一台(tái)高壓頭風機將有機廢氣從烘(hōng)幹室內抽出,經過廢氣焚燒集中供熱裝置的內置(zhì)換熱器預熱後,到達燃(rán)燒室內,然後再(zài)通過燃燒機加熱,在(zài)高溫下(750℃左右)將有機廢氣進行氧化分解,分解後的有機廢氣變成CO2和水。產生的高溫煙氣通過爐內的(de)換熱器和主煙氣(qì)管道排出,排出的煙(yān)氣對烘幹室的循環風進行加熱,為烘幹室提(tí)供所需的熱量。在係統末端設置新風換熱裝置(zhì),將係統餘熱進行最後回收,將烘幹(gàn)室補充的新風用煙(yān)氣加熱(rè)後送入烘幹室。另外,在主煙氣管道(dào)上(shàng)還設置有電動(dòng)調節閥,用於調節裝置出口的煙氣(qì)溫度,最終排放的煙氣溫度可以控製在160℃左右。
廢氣焚燒集中供熱(rè)裝(zhuāng)置的特點包括:有機廢氣在燃燒室的逗(dòu)留(liú)時間為1~2s;有機廢氣分解(jiě)率大於(yú)99%;熱回收率可達76%;燃燒器輸出的調節比可達26∶1,最高可達40∶1。
缺點:在處(chù)理低濃度有機廢氣時,運行(háng)成本較高;管式熱交換器隻是在連續運行時,才有較長的壽命。
5.噴漆室、晾幹室有機廢氣的治理方案
噴漆(qī)室、晾幹室排出的(de)氣體為低濃度、大流量常溫廢(fèi)氣,汙染物的主要組成為芳香烴、醇(chún)醚類(lèi)、酯類有機溶劑。目前,國外較為成熟的方法是:先將有機廢氣濃(nóng)縮以減少需處理的有機廢氣(qì)總量,先采用吸附法(活性碳或(huò)沸石作吸附劑)對低濃度常溫噴漆廢氣進行吸附,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(shāo)的方法進行處理。
6.活性炭吸附--脫附淨化裝置
采用蜂窩(wō)狀活性炭為吸附劑,結合吸(xī)附淨化、脫(tuō)附再生並濃縮VOC和催化燃燒的原理,即將大風量、低濃度的有機廢氣通過蜂窩狀活性(xìng)炭吸附以達到淨化空(kōng)氣(qì)的目的,當活性炭(tàn)吸(xī)附飽和後再用(yòng)熱空氣(qì)脫附使活(huó)性炭得到再生,脫附(fù)出濃縮的(de)有機物被送往催化燃燒床進行催化燃燒,有機物被氧(yǎng)化成無害的CO2和H20,燃燒後的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣,熱交換後降溫的氣體部分排放(fàng),部分用於蜂窩(wō)狀活性炭的脫附再生,達到廢熱利用(yòng)和(hé)節能的目的。整套裝置由預濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關的風機、閥(fá)門等組成。
活性炭吸附--脫附淨(jìng)化裝置根據吸(xī)附和催化燃燒兩個基本原(yuán)理設計,采用雙氣路連續工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用(yòng)。先(xiān)將有機(jī)廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附,然後用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性(xìng)炭再生;脫附下來的有機(jī)物已(yǐ)被濃(nóng)縮(濃度較原來(lái)提高幾十倍)並送往催(cuī)化燃燒室催化燃燒成(chéng)二氧化碳及水蒸氣排出(chū)。當有(yǒu)機廢氣(qì)的(de)濃度達到(dào)2000PPm以上時,有(yǒu)機廢氣在催化床可維持自燃(rán),不(bú)用外加熱。燃燒後的尾氣一部分排入大氣(qì),大(dà)部(bù)分被送往吸(xī)附床,用於活性炭再生。這樣(yàng)可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達到節能的目的。再生後的可進入下次吸附;在脫附時,淨化操作可用另一個(gè)吸附床進行,既適合於連續操作,也(yě)適合於間斷操作。
技術性能及特點:性能穩定,結構簡便,安全可靠,節能省力,無二次汙(wū)染。設(shè)備占地麵積小,重量輕。極適用於大風量下使(shǐ)用。吸附有機物廢氣的活性炭床,用催化燃燒後的(de)廢氣進行脫附(fù)再生,脫附後的氣體再送催化燃(rán)燒室進行淨化,不需外部能量,節能效果(guǒ)顯著。缺點是,活性炭(tàn)使用壽命(mìng)短,運行成本高。
7.沸石轉輪吸附--脫附淨化裝置
沸石的(de)主要成分為:矽、鋁,具有(yǒu)吸附(fù)能力,可作為吸附劑使用;沸石(shí)轉輪就是(shì)利用沸石特定孔徑(jìng)對於有機汙染物具有吸(xī)附、脫附能力(lì)的特性,使原本具低濃度、大風量的VOC廢氣,經沸(fèi)石轉輪濃縮轉換成小風量、高濃度的氣體,可以降低後端終處理設(shè)備的運行成本。其裝置特性適(shì)合處理大流量、低濃度、含多種(zhǒng)有機成分的(de)廢氣。缺點是前期投資高(gāo)。
沸石轉輪吸附-淨(jìng)化裝置(zhì)是一種(zhǒng)可連續進行吸附和脫附操作的氣(qì)體淨化裝置。沸石轉輪(lún)兩側由特製的(de)密封裝置分成三個區(qū)域(yù):吸附區(qū)、解吸(xī)(再生)區及冷(lěng)卻區域(yù)。該係統(tǒng)的工(gōng)作過程是:沸石轉輪以較低的速度連續轉動,循環通過吸附區和解(jiě)吸(再生)區及冷卻(què)區域;低濃度、大風量的廢氣連續不斷地通過轉輪的吸附區時,廢氣中的VOC被轉輪的沸石吸附,被吸附淨化後的氣體直接(jiē)排(pái)放;輪子吸(xī)附的有機溶劑隨著轉輪的轉動被送到解吸(再生)區,再(zài)用小風(fēng)量熱風連(lián)續地通過解吸區,被吸附到轉輪(lún)上的VOC在解吸區受熱脫附實現(xiàn)再生,VOC廢氣隨(suí)熱風一起排出;轉輪轉至冷卻區域進行冷(lěng)卻降溫後可重新進行吸附(fù),隨著轉輪的不(bú)斷轉動,吸附、解吸、冷卻循環進行,確保廢氣處理持續穩定的運行。
沸石轉輪裝置實質上是一個(gè)濃縮器,經過轉輪處理後的含有(yǒu)機溶(róng)劑的廢氣被分(fèn)成兩個部分:可以直接排放(fàng)的潔(jié)淨空氣和含(hán)高濃度有(yǒu)機溶劑(jì)的再生空氣。可以直接排(pái)放的潔淨空氣,可以進入噴漆空調(diào)通風(fēng)係統進(jìn)行循環使用;高濃度的VOC氣體(tǐ),其濃度大約為進入(rù)係統前VOC濃度的10倍左右,濃縮後的氣體(tǐ)再通過TNV回收式熱力焚燒係統(tǒng)(或其他設備)進行高溫(wēn)焚燒處理,焚燒產生的熱(rè)量分別為烘幹室供熱和沸石轉輪脫附供熱,熱量被充分利用(yòng),達到節能減排的效果。
技術(shù)性能及特點:結構簡單,維護方便,使用壽命長;高吸、脫附效率,使原本高風量、低濃度的VOCs廢氣,轉換(huàn)成低風量、高濃度(dù)的廢氣,降低後端終處理設(shè)備的成本;沸石轉輪吸附VOC所(suǒ)產生(shēng)的壓降極低,可大大減少電力能耗;整體係統采預組及模塊化設計,具備了最小的空間需求,且提供了(le)持續性及無人化的操控(kòng)模式;經過轉輪濃縮後的廢氣,可達到國家(jiā)排放標準;吸附劑使用(yòng)不可燃性疏水沸石,使用更安全;缺點(diǎn)是一次性投資較高。
減少(shǎo)塗裝公害既是(shì)塗裝技術發展方(fāng)向,也是塗裝行業的責任。隨著國內對環境質量的(de)要求(qiú)不斷提高,揮發性有(yǒu)機廢氣的治理工作正逐步開展。對(duì)汽車塗裝廢氣,應根據不同特點,分(fèn)析不同處(chù)理方法的處理效果與處理成本,采取切實有效(xiào)的技術方(fāng)法處(chù)理(lǐ),滿足排放標準,保(bǎo)護地球環境(jìng),創建和諧社(shè)會。昆山源和環(huán)保科技有限公司是集技術研發、工程設計(jì)、設備製造、工程施工、售後(hòu)服務於一體的環保公司,專業從(cóng)事廢氣汙染、廢水汙染(rǎn)治理的高科技企業。源和的酸堿廢氣洗滌塔、有機廢氣活性炭吸附設備、脫硫脫銷設備、除塵設備、RTO蓄熱焚燒設備(bèi)、RCO催化燃燒設備、汙水處理工程等,廣泛用於食品業、化(huà)工業、塑膠業、電子業(yè)、汽車噴塗、模具業、木業、水泥業、冶金業、發電廠、太陽能業、合金打(dǎ)磨業等以及(jí)燒結機、回轉窯、電爐各種工業鍋爐等行業。
源和的廢氣(qì)處理設備包括(kuò)酸堿廢氣處理設備,工業除塵設備,工業VOC處理設備以及相關配套的管道、風閥等,廣泛應(yīng)於於電鍍、電子、化工、機械、航天、食品(pǐn)、皮革、造紙、建材(cái)、陶瓷、製藥等行業。可(kě)為您處理(lǐ)可溶性(xìng)氣體、液態微粒(lì)、固粒狀物、臭氧等汙染源。處理工業(yè)汙染(rǎn)一站式服務(wù),保證處理達標,讓你(nǐ)不再因為(wéi)汙染而煩惱。