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杜安環(huán)保
生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用裝備
2023-Z-12
申報(bào)單位
南方環(huán)境有限公司
推薦單位
廣東省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
一、技術(shù)簡(jiǎn)介
適用范圍
本裝備可適用于船舶修造行業(yè)外場(chǎng)涂裝過(guò)程中外板涂裝、密閉艙室涂裝、小構(gòu)件臨時(shí)涂裝等工況，滿足船臺(tái)、船塢、碼頭等復(fù)雜的使用場(chǎng)景。同時(shí)該設(shè)備還可擴(kuò)展應(yīng)用至鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、木制家具生產(chǎn)、機(jī)械件生產(chǎn)、汽車零部件噴涂等行業(yè)。對(duì)其他各行業(yè)中VOCs無(wú)組織排放源治理也具有廣泛的應(yīng)用前景。
限制條件：廢氣溫度≤40℃，濕度≤80RH，主要污染組分：噴涂作業(yè)產(chǎn)生的漆霧顆粒物及苯系物、醇類等非甲烷總烴。
技術(shù)原理
基于《船舶工業(yè)工程項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51364-2019)要求，結(jié)合船舶行業(yè)外場(chǎng)涂裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工況條件復(fù)雜、可供設(shè)備空間有限、作業(yè)點(diǎn)多變等環(huán)境因素，本設(shè)備主要由無(wú)組織廢氣收集系統(tǒng)、多級(jí)漆霧過(guò)濾單元、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮單元、催化氧化爐單元、數(shù)字化控制單元集成收集、處理可移動(dòng)式一體化設(shè)備。處理設(shè)備采用多級(jí)預(yù)過(guò)濾+沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化氧化(CO)處理VOCs廢氣。主要利用沸石比表面積大和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。低溫條件下，大風(fēng)量的有機(jī)廢氣通過(guò)沸石分子篩轉(zhuǎn)輪，VOCs分子吸附其表面，經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣可直接排放。吸附有大量VOCs的沸石轉(zhuǎn)輪部分進(jìn)入高溫脫附區(qū)，利用小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOCs分子脫附出來(lái)，形成高濃度廢氣，送入后端的廢氣氧化系統(tǒng)催化氧化處理，凈化后的廢氣可直接排放。
工藝路線
該設(shè)備采用柔性收集+多級(jí)過(guò)濾+吸附濃縮+催化氧化(CO)處理工藝，由前端外置收集系統(tǒng)和移動(dòng)式一體化設(shè)備構(gòu)成，一體化設(shè)備由多級(jí)過(guò)濾、沸石分子篩轉(zhuǎn)輪、CO爐、吸附風(fēng)機(jī)、脫附風(fēng)機(jī)和自控系統(tǒng)等組成。
船舶行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含有VOCs的無(wú)組織噴漆廢氣，通過(guò)前端外置收集系統(tǒng)收集后送入設(shè)備本體，經(jīng)多級(jí)過(guò)濾將廢氣中的漆霧、粉塵等顆粒物截留去除后，送入沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)，吸附分離VOCs后，凈化的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)排放；吸附的VOCs被脫附風(fēng)機(jī)送來(lái)的高溫氣體脫附送入CO爐，轉(zhuǎn)化為CO2和水蒸氣等高溫氣體，通過(guò)一、二級(jí)換熱器進(jìn)行熱量回收后排放出設(shè)備。設(shè)備通過(guò)對(duì)溫度、壓力等運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控，可根據(jù)前端進(jìn)口濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下將設(shè)備運(yùn)行能耗降到最低。
系列產(chǎn)品適配廢氣10000——40000m³/h，濃度約1000mg/m³，預(yù)過(guò)濾采用G4+F7+F9，處理效率≥90%。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)。
應(yīng)用效果
本項(xiàng)目成果在外場(chǎng)無(wú)組織VOCs減排效果顯著，實(shí)測(cè)VOCs減排率達(dá)到90%以上；監(jiān)控點(diǎn)處非甲烷總烴1h平均濃度<10mg/m³，監(jiān)控點(diǎn)處任意一次濃度值<30mg/m³(監(jiān)控點(diǎn)指廢氣處理設(shè)備排氣口外1m，距離地面1.5m以上處)，可滿足《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)要求。在船舶行業(yè)VOCs無(wú)組織排放末端治理設(shè)備的市場(chǎng)上，本設(shè)備屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
在廣船國(guó)際移動(dòng)式VOCs處理裝置項(xiàng)目應(yīng)用案例中，含二甲苯、乙苯、甲醇、乙醇、1-甲氧基-2-丙醇等的廢氣，通過(guò)催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度(300——500℃)下實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs 的氧化分解，生成二氧化碳和水等，是一種節(jié)能高效的廢氣處理技術(shù)之一。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無(wú)焰燃燒， 燃燒后排放產(chǎn)物無(wú)害，由于燃燒溫度低，也不會(huì)產(chǎn)生NOx。
研發(fā)背景
船舶修造企業(yè)涂裝作業(yè)量大、VOCs無(wú)組織排放濃度高的問(wèn)題日益突出，如何有效解決多種工況條件下VOCs無(wú)組織排放治理成為眾多船舶修造企業(yè)面臨的共同難題。由于船企大都地處沿海、沿江等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，環(huán)境容量小、污染敏感度高，地方執(zhí)行的管控標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格。自2019年起，各船廠基本被所在地區(qū)納入重點(diǎn)管控對(duì)象，對(duì)于整個(gè)行業(yè)VOCs減排都提出了較高要求。傳統(tǒng)治理措施逐漸暴露出設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)成本居高不下、使用耗材存在明顯的燃燒安全隱患等問(wèn)題，且市面上尚無(wú)針對(duì)性的有效治理措施及相關(guān)便捷式設(shè)備。
針對(duì)船舶行業(yè)VOCs無(wú)組織排放處理需求，本項(xiàng)目采用一體式可移動(dòng)處理綜合解決設(shè)備，本設(shè)備具備VOCs就地收集處理、靈活吊運(yùn)、一站式高效凈化的特點(diǎn)，設(shè)備處理效果滿足《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)相關(guān)要求。另外可根據(jù)船舶行業(yè)外場(chǎng)噴涂作業(yè)需要定制不同處理能力及型號(hào)的設(shè)備，根據(jù)使用需要布置在船塢、碼頭、船甲板、調(diào)漆間等船舶工業(yè)VOCs無(wú)組織逸散場(chǎng)景，能為船舶行業(yè)提供切實(shí)可行的解決方案。
裝備特點(diǎn)
(1)制造工期短，裝備一體化設(shè)計(jì)，整體撬裝，整機(jī)移運(yùn)吊裝方便；
(2)高效、一站式處理，整體處理效率≥90%，廢氣接入設(shè)備經(jīng)處理后即可達(dá)標(biāo)排放，無(wú)需其他配套處理設(shè)施，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單；
(3)可適用于船舶行業(yè)外場(chǎng)涂裝作業(yè)工況較多的無(wú)組織排放治理領(lǐng)域；
(4)脫附效率接近100%，吸附衰減基本可忽略，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需頻繁更換吸附材料；
(5)價(jià)格相較于傳統(tǒng)定制化的VOCs處理工程投資節(jié)省40%以上。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
廣船國(guó)際VOCs移動(dòng)處置裝置項(xiàng)目
案例簡(jiǎn)介
本案例規(guī)模為1634萬(wàn)元。包含針對(duì)廣船國(guó)際有限公司在廣州南沙區(qū)龍穴造船基地的船舶艙室涂裝、船塢外板涂裝范圍內(nèi)多套VOC移動(dòng)處理裝置的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、裝卸、安裝、調(diào)試、檢驗(yàn)及培訓(xùn)、售后服務(wù)、維保等一系列服務(wù)。本案例建成后由業(yè)主自運(yùn)行、申報(bào)單位提供售后、維保服務(wù)。
達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
尾氣排放滿足《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)標(biāo)準(zhǔn)。
業(yè)主單位
廣船國(guó)際有限公司
投運(yùn)時(shí)間
2021年4月1日
工藝流程
本項(xiàng)目采用“沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+催化氧化”的工藝，利用沸石比表面積大和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。低溫條件下，大風(fēng)量的有機(jī)廢氣通過(guò)沸石分子篩轉(zhuǎn)輪，VOCs分子吸附其表面，經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣可直接排放。吸附有大量VOCs的沸石轉(zhuǎn)輪部分進(jìn)入高溫脫附區(qū)，利用小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOCs分子脫附出來(lái)，形成高濃度廢氣，送入后端進(jìn)行催化氧化處理，凈化后的廢氣熱量回收后可直接排放。
運(yùn)行情況
本項(xiàng)目成果在外場(chǎng)無(wú)組織VOCs減排效果顯著，實(shí)測(cè)VOCs減排率達(dá)到90%以上；監(jiān)控點(diǎn)處非甲烷總烴1h平均濃度<10mg/m³，監(jiān)控點(diǎn)處任意一次濃度值<30mg/m³(監(jiān)控點(diǎn)指廢氣處理設(shè)備排氣口外1m，距離地面1.5m以上處)，可滿足《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)要求。
案例中含二甲苯、乙苯、甲醇、乙醇、1-甲氧基-2-丙醇等廢氣，通過(guò)催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度(300——500℃)下實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs 的氧化分解，燃燒后排放產(chǎn)物無(wú)害，因?yàn)槿紵郎囟鹊停膊粫?huì)產(chǎn)生NOx。
三、技術(shù)申報(bào)單位聯(lián)系信息
單位名稱：南方環(huán)境有限公司
單位地址：廣東省廣州市南沙區(qū)龍穴島雞抱沙北路4號(hào)南方環(huán)境有限公司
聯(lián)系人：吳振揚(yáng)
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |船舶修造行業(yè)外場(chǎng)涂裝廢氣移動(dòng)式凈化設(shè)備
