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技術(shù)文章

汽車涂裝線vocs廢氣如何治理以及費用?藍陽環(huán)保解釋

閱讀:673          發(fā)布時間:2020-5-30

   噴漆系統(tǒng)是汽車車身涂裝車間能耗再大的系統(tǒng),噴漆系統(tǒng)能耗占涂裝車間總能耗的48%左右,因此如何降低噴漆系統(tǒng)的能耗,尤其是噴漆調(diào)溫、調(diào)濕的能耗,是涂裝工藝環(huán)節(jié)節(jié)能減排的關(guān)鍵所在。

    近幾年在國內(nèi)部分德系、美系、日系汽車工廠中開始采用空調(diào)循環(huán)風技術(shù),該技術(shù)主要是用于降低噴漆系統(tǒng)的能源消耗。

  全自動噴漆室排風再循環(huán)可分為干式再循環(huán)和濕空氣再循環(huán)。從漆前準備段、風幕、晾干室等區(qū)段排出的空氣含濕量不高,僅過濾就可循環(huán)利用,或經(jīng)干式漆霧捕捉裝置處理過的噴漆室排風,因其潔凈度(O_3mg/m3)已達標,可直接循環(huán)利用,統(tǒng)稱為干式再循環(huán),而經(jīng)濕式(水洗式)漆霧捕集裝置處理過的噴漆室排風含水量增加,需除濕調(diào)溫后才能循環(huán)利用,故稱為濕空氣再循環(huán)。通過使用空調(diào)循環(huán)風技術(shù),噴漆室空調(diào)新風風量可降低60%以上。

2.2噴漆廢氣治理

涂裝噴漆廢氣治理通常采用2種方法:一是“活性炭吸附+催化燃燒”,二是“沸石濃縮轉(zhuǎn)輪吸附+高溫燃燒法(RTO/TNV)”,前者適用于小風量(小于10萬m3/h),后者適用于大風量(大于10萬m3/h)。

1)活性炭吸附法

活性炭作為涂裝車間的廢氣吸附劑已經(jīng)有很多年的應用經(jīng)驗?;钚蕴績r格便宜,表面有疏水性,比表面積(500~1200m2,g)大,因而具有優(yōu)異的吸附|生能,可使有機溶劑吸附在其表面,吸附飽和后,采用100℃左右的熱空氣進行脫附,脫附過程中被吸附的氣體解析出來。

由于具有疏水性表面的分子篩(沸石)價格昂貴,在以去除有機溶劑為目的的場合,活性炭是再適宜的吸附劑。涂裝噴漆廢氣治理如采用活性炭吸附法,常規(guī)采用活性炭吸附與催化燃燒(脫附)相結(jié)合的處理工藝。它是根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)2個基本原理設(shè)計的,即吸附濃縮一催化燃燒法,該工藝采用多個活性炭吸附箱連續(xù)工作,且各吸附箱之間可交替使用。

吸附:含有機物的廢氣通過引風機,經(jīng)過活性炭吸附箱,VOCs吸附在活性炭內(nèi)部,吸附后潔凈氣體高空排放至室外;經(jīng)過一段時間(約6d)后,活性炭達到飽和狀態(tài),停止吸附,此時有機物已被濃縮在活性炭內(nèi)。

脫附:啟動催化凈化裝置內(nèi)的加熱裝置,熱風進入內(nèi)部循環(huán),當熱風達到有機物的沸點(不高于120℃)時,有機物從活性炭內(nèi)解析出來,進入催化室進行催化分解成CO2和H2O,同時釋放出熱量。釋放出的熱量在進人吸附床脫附時,加熱裝置*停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃,尾氣再生,循環(huán)進行,直至有機物*從活性炭內(nèi)部分離,至催化室分解。活性炭得到了再生,有機物得到催化分解處理。

2)沸石轉(zhuǎn)輪吸附法

噴漆室廢氣屬于大風量、低濃度的有機混合氣體,目前此類廢氣主流治理方式為“沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+高溫焚燒凈化”,處理后的廢氣直接達標排放。

待處理的噴漆室有機混合廢氣經(jīng)引風機作用,先經(jīng)過預處理過濾裝置去除廢氣中的粉塵及雜質(zhì)部分,否則直接吸附會堵塞沸石的微縮孔,從而影響吸附效果,甚至失效,經(jīng)過初步過濾后,相對純凈的有機廢氣進入沸石轉(zhuǎn)輪吸附裝置進行吸附凈化處理,有機物質(zhì)被沸石轉(zhuǎn)輪*的作用力截留在其內(nèi)部,潔凈氣體排出,經(jīng)過一段時間吸附后,沸石轉(zhuǎn)輪達到飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)輪自動轉(zhuǎn)動進入冷卻和高溫脫附區(qū)域。

沸石轉(zhuǎn)輪脫附出來的高濃度廢氣直接進入RTO蓄熱式焚燒爐進行焚燒凈化處理,廢氣焚燒后的氧化室高溫氣體與脫附廢氣通過熱交換器進行熱交換,使脫附廢氣換熱(溫度控制在150—200oC)后進入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)進行脫附,沸石中的有機物受到熱空氣加熱后從沸石中揮發(fā)出來,此時脫附出來的廢氣屬于高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣,直接進入RTO焚燒爐氧化后釋放出大量能量,有機物利用自身氧化燃燒釋放出的熱量維持自燃,如果脫附廢氣濃度足夠高,RTO正常使用需要很少的天然氣甚至不需要天然氣,做到真正的節(jié)能環(huán)保,同時,整套裝置安全、可靠、無二次污染,具體工作原理如圖3所示。

廢氣治理裝置效益分析

3.1烘干廢氣治理裝置

烘干室廢氣治理裝置同時也作為烘干室加熱裝置,除一次性設(shè)備投資外,只有設(shè)備正常運行費用(電和天然氣),無其他額外費用。

3.2“活性炭吸附+催化燃燒”裝置

活性炭和催化劑使用壽命較短,在雙班生產(chǎn)、單班8h情況下,活性炭使用壽命為2a,催化劑使用壽命為2.5a。因此采用此種方式處理噴漆廢氣要定期更換活性炭、催化劑和過濾器。以55000m3/h涂裝線為例,設(shè)備運行費用分析如表3所列。

由于活性炭使用體積大,催化劑單價高,導致使用該治理方式年設(shè)備維護費用較高。

3.3沸石轉(zhuǎn)輪吸附裝置

以廢氣量114000m%、廢氣濃度430mg/m3、,要求VOCs處理效率大于96%為例,其經(jīng)濟效益分析如下。

3.3.1裝機容量

設(shè)備裝機容量如表4所列。

 

3.3.2運行能耗

設(shè)備啟動及運行能耗如表5~6所列。

 

設(shè)備維護費用如表7所列。

結(jié)語

汽車行業(yè)作為中國制造行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),應積極響應國家環(huán)保政策,各大車企應實施一系列行之有效的廢氣治理技術(shù)和方法,確保廢氣排放滿足國家和地方排放標準,加強工業(yè)廢氣污染治理技術(shù)的開發(fā)、研究及技術(shù)應用,為保護環(huán)境盡職盡責。

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