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VOC废气处理设备的特性及运转过程

文章作者:首信环保   发布时间:2019-04-03
随着国内经济的高速发展,人们对于汽车的需求也越来越大,从而引发汽车工业飞速发展,并逐渐成为重要的支柱产业。

随着国内经济的高速发展,人们对于汽车的需求也越来越大,从而引发汽车工业飞速发展,并逐渐成为重要的支柱产业。为了满足日益增长的汽车消费需求,各汽车厂商积极投入到扩大产能的行列中,希望抓住我国汽车行业发展的历史机遇,纷纷在各地上马建设整车项目。与此同时,人们对于环境尤其是空气质量的关注度越来越高,雾霾、PM2.5、AQI空气质量指数已成为天气预报不可缺少的内容,而年空气优良天数也成为各级工作业绩的重要考核指标。

涂装车间是整车项目中不可缺少的一部分,在汽车涂装过程中,由于需要使用涂料,通常被认为是一个污染大户,是产生污染物较多的一个环节,包括废气、废水和废渣。因此,如何有效治理汽车涂装生产中的废气已成为函待解决的重要问题。目前各地方都相继出台了针对汽车表面涂装中有机物排放标准以及挥发性有机物排污收费实施办法,在制度建立和经济效益两方面双管齐下,即从立法上确保企业必须减少挥发性有机废气的排放,做到合法排放;同时从经济利益角度引导企业主动减少排放。

涂装车间产生有机废气的主要来源有喷漆室、挥发室和烘房。烘房废气的特点是风量小、浓度高,一般采用高温氧 化焚烧处理,在高温条件下挥发性有机物氧 化分 解,产生的热量作为烘房所需的热源,净化后的空气可以达到国家和地方发布的排放标准。而喷漆室产生的有机废气由于风量大、浓度低,在满足国家法规的情况下一般都采用高空直接排放,从而造成严重的环境污染。近几年,许多地方相继出台了地方法规,对有机废气排放制定了更严苛的标准。为满足这些要求,部分喷漆室所排放的有机废气也必须进行有效治理。

广东11选5分布走势图汽车涂装车间通常采用的漆雾处理方式有2种,一种是传统湿式文丘里喷漆室,另外一种是干式或半干式喷漆室。

由于干式或半干式喷漆室在节能减排方面效果显著,近几年已被各厂家普遍选用。不同的喷漆室形式下,排风风量、温湿度、废气浓度以及排风中的颗粒物都有很大的区别,具体比较。

汽车涂装喷漆室废气具有风量大、浓度低的特点。如果采用直接燃烧处理,成本比较高,因此通常采用吸附的方法进行处理,即采用吸附转轮进行浓缩,浓缩后变为浓度高、风量低的气体,然后采用高温焚烧氧 化处理。

而这些参数的不同对后续废气处理方案的设计会产生很大的影响。

活性炭一般适用于大部分VOC的吸附净化,但在实际工业应用中,其对需处理的废气有较高的相对湿度要求,通常小于50%左右;而且活性炭存在再生困难、吸附性能受水气影响大、吸附饱和时在热气流再生过程中安全性较差、易发生火灾等缺陷。笔者所在单位在20世纪90年代末曾经试验过一套采用活性炭纤维的转轮,在调试过程中就发生设备自燃,也验证了活性炭在涂装车间喷漆室废气处理应用中并不适用。

沸石分子筛的特性为:有较强的疏水性,对原始废气的相对湿度要求较低,而且不可燃、耐温高、高温再生简单易行、维护方便。因此,非常适合用于处理汽车涂装车间的喷漆室和晾干室废气。

从转轮脱附区过来的高浓度废气首先在热氧 化焚烧炉内的光管式换热器内被高温洁净气体预先加热至450~500℃,然后流过燃烧器,较终进入燃烧室,加热到约730℃,使污染物氧 化。此过程中需要的热能一部分由废气中的溶剂提供,根据废气中的溶剂含量,所需的补充热能以其他燃料如天然气形式供应。因燃烧室内存在相当大的湍流,经过一定滞留时间后有机污染物被氧 化分 解。热洁净气体流从反应室流入废气预热器中,预热器中的大部分热能换热到更冷的废气上。

采用沸石作为吸附介质的转轮系统组成,来自喷漆室的废气首先经过过滤,因为废气中的颗粒物会堵塞沸石分子筛,从而影响吸附过程。因此在沸石转轮前需要安装空气过滤器,以去除这些颗粒,保护沸石分子筛。过滤系统的级别通常和喷漆室的形式有关。沸石转轮的作用是将有机废气从大风量浓缩到小风量中。浓缩后的小风量废气,可以高效地被热氧 化炉焚烧处理。吸附的意思是有机溶剂分子在被称作“吸附介质”的“活性”物质上富集,类似于海绵,吸附介质将有机溶剂气体吸收进来。然后,通过高温小风量气流对其加热,将有机物分子温度升高至200℃左右,加剧其分子间的不规则运动,转轮无法继续捕捉后,有机物分子将随气流全部从转轮内部带出。

广东11选5分布走势图沸石转轮的基材由蜂窝状的陶瓷纤维片组成,而作为吸附介质的疏水性沸石采用特殊的烧结工艺覆盖在基材的表面,转轮的吸附和脱附是一个连续的运转过程,即转轮一直在旋转。因此它被分为了3个区域:吸附区、脱附区和冷却区,每个区域间相互隔离。含大部分VOC的废气在经过转轮吸附区的时候被吸附在转轮上,变成洁净的气体排出。在脱附区域,附着在转轮上的VOC被连续的高温脱附气体从反方向解吸出来。高浓度的 VOC气体从转轮上脱离后被送到焚烧炉高温氧 化焚烧处理。

转轮中热脱附区接着被转到了冷却区,原先的小部分废气被引入到该区对转轮进行冷却处理,然后被送到脱附热交换器进行升温,在换热器中,这部分气体与焚烧炉出口的高温洁净气体进行热交换并成为高温的脱附气体。


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