汽車(chē)涂裝有機廢氣處理方法—山東淄博清新環(huán)??萍加邢薰?/h1>
2018-05-30
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淄博清新環(huán)??萍加邢薰?
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汽車(chē)涂裝有機廢氣處理方法—汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線(xiàn)是汽車(chē)制造過(guò)程中產(chǎn)生“三廢”最多的環(huán)節,其中涂裝廢氣是涂裝“三廢”的主要部分。涂裝車(chē)間的廢氣主要是涂料中含有的有機溶劑和涂膜在噴涂及烘干時(shí)的分解物,統稱(chēng)為揮發(fā)性有機化合物(VOCs),這些成份對人的健康和生活環(huán)境有害,并且有惡臭,人如果長(cháng)期吸入低濃度的有機廢氣,會(huì )引發(fā)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。除此之外,有機廢氣對光化學(xué)煙霧、酸雨的形成起著(zhù)非常重要的作用。為減少涂料中的VOCs,開(kāi)發(fā)了水性涂料和粉末涂料,但水性涂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,限制該類(lèi)氣體的排放,我國于1997年頒布并實(shí)施的GB16297《大氣污染綜合排放標準》,限定了33種污染物的排放限值,其中包括苯、等揮發(fā)性有機溶劑。近年來(lái),隨著(zhù)人們環(huán)保意識提高,環(huán)保法規不斷完善與執法力度不斷提高,汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)在新建涂裝線(xiàn)中需配置廢氣處理設備,對老的涂裝線(xiàn)也在逐步補充廢氣處理裝置,廢氣經(jīng)過(guò)處理達標后才能排放。針對不同的涂裝廢氣,不同的廠(chǎng)家采用了不同的方法,下面就汽車(chē)涂裝廢氣處理技術(shù)進(jìn)行初淺的分析探討。
根據汽車(chē)涂裝生產(chǎn)工藝,涂裝廢氣主要來(lái)自于噴涂、干燥過(guò)程。所排放的污染物主要為:噴漆時(shí)產(chǎn)生的漆霧和有機溶劑,干燥揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的有機溶劑。漆霧主要來(lái)自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料一致。有機溶劑主要來(lái)自于涂料使用過(guò)程中的溶劑、稀釋劑,絕大部分屬揮發(fā)性排放,其主要的污染物為苯等。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。
1、汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)廢氣處理方法
1.1烘干過(guò)程有機廢氣的治理方案
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(guò)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)
1.1.1蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,簡(jiǎn)稱(chēng)RTO)是一種用于處理中低濃度揮發(fā)性有機廢氣的節能型環(huán)保裝置。適用于大風(fēng)量、低濃度,適用于有機廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費用低,有機廢氣濃度在450PPM以上時(shí),RTO裝置不需添加輔助燃料;凈化率高,兩床式RTO凈化率能達到98%以上,三床式RTO凈化率能達到99%以上,并且不產(chǎn)生NOX等二次污染;全自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)單;安全性高。
蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度的有機廢氣,用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統等組成。主要特征是:蓄熱床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣總管和排氣總管相連,蓄熱床通過(guò)換向閥交替換向,將由燃燒室出來(lái)的高溫氣體熱量蓄留,并預熱進(jìn)入蓄熱床的有機廢氣,蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量;預熱到一定溫度(≥760℃)的有機廢氣在燃燒室燃燒發(fā)生氧化反應,生成二氧化碳和水,得到凈化。典型的兩床式RTO主體結構一個(gè)燃燒室、兩個(gè)陶瓷填料床和四個(gè)切換閥組成(見(jiàn)下圖)。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到最大限度的回收,熱回收率大于95%;處理有機廢氣時(shí)不用或使用很少的燃料。
1.1.2蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)
蓄熱式催化燃燒裝置(RegenerativeCatalyticOxidizer簡(jiǎn)稱(chēng)RCO)直接應用于中高濃度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有機廢氣凈化。RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場(chǎng)合,也適用于同一生產(chǎn)線(xiàn)上,因產(chǎn)品不同,廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動(dòng)較大的場(chǎng)合。尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線(xiàn)廢氣處理,可將能源回收用于烘干線(xiàn),從而達到節約能源的目的。
蓄熱式催化燃燒治理技術(shù)是典型的氣-固相反應,其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過(guò)程中,催化劑表面的吸附作用使反應物分子富集于催化劑表面,催化劑降低活化能的作用加快了氧化反應的進(jìn)行,提高了氧化反應的速率。在特定催化劑的作用下,有機物在較低的起燃溫度下(250~300℃)發(fā)生無(wú)焰氧化燃燒,氧化分解為CO2和水。并放出大量熱能。
RCO裝置主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統、自控系統、自動(dòng)閥門(mén)等幾個(gè)系統構成。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,排放的有機尾氣通過(guò)引風(fēng)機進(jìn)入設備的旋轉閥,通過(guò)選轉閥將進(jìn)口氣體和出口氣體完全分開(kāi)。氣體首先通過(guò)陶瓷材料層1預熱后發(fā)生熱量的儲備和熱交換,其溫度幾乎達到催化層進(jìn)行催化氧化所設定的溫度,這時(shí)其中部分污染物氧化分解;廢氣繼續通過(guò)加熱區(可采用電加熱方式或天然氣加熱方式)升溫,并維持在設定溫度;其再進(jìn)入催化層完成催化氧化反應,即反應生成CO2和H2O,并釋放大量的熱量,以達到預期的處理效果。經(jīng)催化氧化后的氣體進(jìn)入陶瓷材料層2,回收熱能后通過(guò)旋轉閥排放到大氣中,凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統連續運轉、自動(dòng)切換。通過(guò)旋轉閥工作,所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟,熱量得以回收。
優(yōu)點(diǎn):工藝流程簡(jiǎn)單、設備緊湊、運行可靠;凈化效率高,一般均可達98%以上;與RTO相比燃燒溫度低;一次性投資低,運行費用低,其熱回收效率一般均可達85%以上;整個(gè)過(guò)程無(wú)廢水產(chǎn)生,凈化過(guò)程不產(chǎn)生NOX等二次污染;RCO凈化設備可與烘房配套使用,凈化后的氣體可直接回用到烘房利用,達到節能減排的目的;
1.2噴漆室、晾干室有機廢氣的治理方案
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(lèi)、酯類(lèi)有機溶劑。目前,國外較為成熟的方法是:先將有機廢氣濃縮以減少需處理的有機廢氣總量,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附劑)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。
1.2.1活性炭吸附--脫附凈化裝置
采用蜂窩狀活性炭為吸附劑,結合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOCs和催化燃燒的原理,即將大風(fēng)量、低濃度的有機廢氣通過(guò)蜂窩狀活性炭吸附以達到凈化空氣的目的,當活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生,脫附出濃縮的有機物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒,有機物被氧化成無(wú)害的CO2和H20,燃燒后的熱廢氣通過(guò)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,達到廢熱利用和節能的目的。整套裝置由預濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機、閥門(mén)等組成。
活性炭吸附--脫附凈化裝置根據吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設計,采用雙氣路連續工作,一個(gè)催化燃燒室,兩個(gè)吸附床交替使用。先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時(shí)停止吸附,然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來(lái)使活性炭再生;脫附下來(lái)的有機物已被濃縮(濃度較原來(lái)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。當有機廢氣的濃度達到2000PPm以上時(shí),有機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(mǎn)足燃燒和吸附所需的熱能,達到節能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附;在脫附時(shí),凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行,既適合于連續操作,也適合于間斷操作。
技術(shù)性能及特點(diǎn):性能穩定,結構簡(jiǎn)便,安全可靠,節能省力,無(wú)二次污染。設備占地面積小,重量輕。極適用于大風(fēng)量下使用。吸附有機物廢氣的活性炭床,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,節能效果顯著(zhù)。
王經(jīng)理;15315235717
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