涂裝廢氣處理

目前隨著社會的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排是我國發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的國策，也是貫徹落實科學(xué)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(fēng)機(jī)將涂裝廢氣抽入旋流塔內(nèi)通過N層分解機(jī)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(dá)標(biāo)。廢氣對照GB16297《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，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(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)過漆霧過濾器再經(jīng)過活性炭吸附層，有機(jī)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(dá)到飽和狀態(tài)時，停止吸附，此時有機(jī)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(jìn)入內(nèi)部循環(huán)，當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點時，有機(jī)物從活性炭內(nèi)脫附出來，進(jìn)入催化室進(jìn)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(jìn)入吸附床脫附時，此時加熱裝置*停止工作，有機(jī)廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃，尾氣再生，循環(huán)進(jìn)行，直至有機(jī)物*從活性炭內(nèi)部分離，至催化室分解。活性炭得到了再生，有機(jī)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(fēng)量，低濃度廢氣轉(zhuǎn)化為高濃度低風(fēng)量氣體，從而能選擇較小的焚燒爐對高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行焚燒。在低溫條件下，有機(jī)廢氣通過沸石轉(zhuǎn)盤，有機(jī)物被吸附在沸石轉(zhuǎn)盤上，分出一部分氣流量（約1/20）進(jìn)入冷卻區(qū)，冷卻區(qū)氣體進(jìn)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(jī)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(jī)廢氣裂解為清潔的CO2和H2O，從而到達(dá)無害化排放。廢氣通過提升閥被提升到燃燒室進(jìn)行燃燒，有機(jī)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(fēng)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(fēng)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(fēng)量(排風(fēng)量一般在25 萬m3以下)，對噴涂車間噴涂風(fēng)場要求不高，在環(huán)保要求嚴(yán)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(jī)廢氣。

因汽車整車噴漆室風(fēng)速高精度控制要求(垂直風(fēng)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(fēng)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(jìn)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(jī)廢氣中的有機(jī)物(VOC)，并將大風(fēng)量變?yōu)樾★L(fēng)量，將VOC 濃縮廢氣送入RTO或TAR 進(jìn)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(dá)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(dá)到20mg/m3以下，與歐洲標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jī)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(jī)污染物的類型及其濃度、有機(jī)的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量以及需要達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。