涂裝車間廢氣處理解決方案
關鍵詞:涂裝廢氣解決方案,
? ??廣東合力創藍環??萍加邢薰尽疽韵潞喎Q:合力創藍環?!繌U氣處理技術專家團隊,根據涂裝企業廢氣處理成功經驗和行業特點,即:汽車涂裝、電子制品手機外殼涂裝等不同廢氣濃度、風量和成分以及企業生產規模等情況,向客戶提供個性化涂裝車間廢氣處理高效節能、優化組合解決方案,為企業量身打造適合自己企業的省錢更省心的交鑰匙達標環保工程。
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一、前 ?言
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??涂裝車間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的分解物,統稱為揮發性有機化合物(VOCs),主要成份有苯、甲苯和二甲苯,這些成份對人的健康和生活環境有害,并且有惡臭。如果人長期吸入低濃度的有機廢氣,會引發咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病,這是目前大家公認的強烈致癌物。
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??在室外,有機廢氣對光化學煙霧、酸雨的形成也起著非常重要的作用。為減少涂料中的VOCs,相繼開發了環保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,限制該類氣體的排放。我國于1997年頒布并實施的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、甲苯、二甲苯等揮發性有機溶劑。
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??近年來,隨著人們環保意識不斷提高,國家環保法規不斷完善,執法力度不斷加強,涂裝生產廠在新建涂裝線中需配置廢氣處理設備,對老的涂裝生產線也在逐步完善和更新廢氣處理裝置,廢氣經過處理達標后才能排放。
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??合力創藍環保正是基于此種情況,技術設計團隊針對不同廠家、不同涂裝車間廢氣處理,因企而異,采用了不同的處理工藝。下面就涂裝廢氣處理技術進行分析和探討。
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??涂裝是指對金屬和非金屬表面覆蓋保護層或裝飾層,是產品表面保護和裝飾采用的最基本的技術手段。涂裝工藝可以簡單歸納為:前處理→噴涂→干燥或固化。前處理一般包括除油、除銹、鈍化(磷化)工藝。針對不同的涂層及對抗腐蝕的要求,除油、除銹、磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇。在前處理除銹工藝中,噴砂、拋丸或打磨工藝,也在不同行業的不同部門按需擇用。
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??根據涂裝生產工藝,涂裝廢氣主要來自于前處理、噴涂、干燥過程,所排放的污染物主要為:前處理過程中產生的粉塵或酸霧,噴漆時產生的漆霧和有機溶劑,干燥揮發時產生的有機溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料一致。有機溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑,絕大部分屬揮發性排放,其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。涂裝中排放的有害廢氣主要集中在噴漆生產線上,其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發生源。
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二、涂裝車間廢氣處理方法
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(一)、烘干過程有機廢氣處理方案:
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??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行處理。目前,烘干過程常用的涂裝廢氣處理技術措施有:蓄熱式催化燃燒技術(RCO)。
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蓄熱式催化燃燒裝置(RCO)
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??蓄熱式催化燃燒裝置(Regenerative Catalytic Oxidizer簡稱RCO)直接應用于中、高濃度(1000mg/m3—10000mg/m3)涂裝車間有機廢氣處理。RCO處理技術特別適用于熱回收率需求高的場合,也適用于同一生產線上,因產品不同,廢氣成分經常發生變化或廢氣濃度波動較大的場合。尤其適用于需要熱能回收的企業或烘干線廢氣處理,可將能源回收用于烘干線,從而達到節約能源的目的。
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??蓄熱式催化燃燒治理技術是典型的氣-固相反應,其實質是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過程中,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℃)發生無焰氧化燃燒,氧化分解為CO2和水。并放出大量熱能。
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??【涂裝車間廢氣處理】蓄熱式催化燃燒系統(RCO)裝置主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統、自控系統、自動閥門等幾個系統構成。
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在工業生產過程中,排放的有機尾氣通過引風機進入設備的切換閥,通過切換閥將進口氣體和出口氣體完全分開。氣體首先通過陶瓷材料層1預熱后發生熱量的儲備和熱交換,其溫度幾乎達到催化層進行催化氧化所設定的溫度,這時其中部分污染物氧化分解;廢氣繼續通過加熱區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。經催化氧化后的氣體進入陶瓷材料層2,回收熱能后通過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、自動切換。通過旋轉閥工作,所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環步驟,熱量得以回收。
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??優點:工藝流程簡單、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;整個過程無廢水產生,凈化過程不產生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。
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??缺點:催化燃燒裝置僅適用含低沸點有機成分、灰分含量低的有機廢氣的處理,對含油煙等粘性物質的廢氣處理則不宜采用,催化劑宜中毒。
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(二)、噴漆室、晾干室有機廢氣處理方案:
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??噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、大風量常溫廢氣,污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機溶劑。
??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行處理。
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【活性炭吸附—脫附廢氣處理裝置】:
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??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,即將大風量、低濃度的有機廢氣通過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行催化燃燒,有機物被氧化成無害的CO2和H20,燃燒后的熱廢氣通過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、相關的風機、閥門等組成。
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??活性炭吸附—脫附凈化裝置,根據吸附和催化燃燒兩個基本原理設計,采用雙氣路連續工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用。先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附,然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生;脫附下來的有機物已被濃縮(濃度較原來提高幾十倍)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,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,用于活性再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達到節能的目的。再生后的可進入下次吸附;在脫附時,凈化操作可用另一個吸附床進行,既適合于連續操作,也適合于間斷操作。
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??優點:性能穩定,結構簡便,安全可靠,節能省力,無二次污染。設備占地面積小,重量輕,極適用于大風量下使用。吸附有機物廢氣的活性炭床,用催化燃燒后的廢氣進行脫附再生,脫附后的氣體再送催化燃燒室進行凈化,不需外部能量,節能效果顯著。
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??缺點:活性炭使用壽命短,運行成本高。
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三、結 ??語
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??當今,治理涂裝廢氣污染公害既是涂裝廢氣處理技術發展的重點和方向,也是涂裝行業不容推卸的責任。隨著我國對環境質量的要求不斷提高,揮發性有機廢氣治理工作正逐步開展。對涂裝車間廢氣處理,應根據不同特點,分析不同處理方法的處理效果與處理成本,采取切實有效的技術方法處理,滿足排放標準,保護地球環境,創建和諧社會。
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