De föroreningar som släpps ut är huvudsakligen: färgdimma och organiska lösningsmedel som produceras av sprayfärg, och organiska lösningsmedel som produceras vid torkning och förångning. Färgdimma kommer huvudsakligen från lösningsmedelsbeläggningen vid luftsprutning, och dess sammansättning överensstämmer med den beläggning som används. Organiska lösningsmedel kommer huvudsakligen från lösningsmedel och utspädningsmedel i beläggningarnas användningsprocess, de flesta av dem är flyktiga utsläpp, och deras huvudsakliga föroreningar är xylen, bensen, toluen och så vidare. Därför är den huvudsakliga källan till de skadliga avgaserna som släpps ut i beläggningen sprutmålningsrummet, torkrummet och torkrummet.
1. Avgasbehandlingsmetod från bilproduktionslinjen
1.1 Behandlingsschema för organisk avgas i torkningsprocessen
Gasen som släpps ut från torkrummet för elektrofores, mediumbeläggning och ytbeläggning tillhör den högtemperatur- och högkoncentrationsavgasen, vilket är lämpligt för förbränningsmetoden. För närvarande inkluderar de vanligaste åtgärderna för avgasbehandling i torkningsprocessen: regenerativ termisk oxidationsteknik (RTO), regenerativ katalytisk förbränningsteknik (RCO) och TNV-återvinningssystem för termisk förbränning.
1.1.1 Termisk oxidationsteknik (RTO) av termisk lagringstyp
Termisk oxidator (Regenerativ termisk oxidator, RTO) är en energibesparande miljöskyddsanordning för behandling av flyktiga organiska avfallsgaser med medelhög och låg koncentration. Lämplig för hög volym, låg koncentration, lämplig för organiska avfallsgaser med en koncentration på 100 PPM-20000 PPM. Driftkostnaden är låg, när koncentrationen av organiska avfallsgaser är över 450 PPM behöver RTO-anordningen inte tillsätta extra bränsle; reningsgraden är hög, reningsgraden för tvåbädds-RTO kan nå över 98%, reningsgraden för trebädds-RTO kan nå över 99%, och ingen sekundär förorening som NOX; automatisk styrning, enkel drift; säkerheten är hög.
Den regenerativa värmeoxidationsanordningen använder termisk oxidationsmetod för att behandla medelhög och låg koncentration av organisk avgas, och värmeväxlaren i form av en keramisk värmelagringsbädd används för att återvinna värmen. Den består av en keramisk värmelagringsbädd, en automatisk styrventil, en förbränningskammare och ett styrsystem. Huvudfunktionerna är: den automatiska styrventilen i botten av värmelagringsbädden är ansluten till insugningsröret respektive avgasröret, och värmelagringsbädden lagras genom att förvärma den organiska avgasen som kommer in i värmelagringsbädden med keramiskt värmelagringsmaterial för att absorbera och frigöra värme; den organiska avgasen som förvärmts till en viss temperatur (760 ℃) oxideras i förbränningskammarens förbränning för att generera koldioxid och vatten, och renas. Den typiska RTO-huvudstrukturen med två bäddar består av en förbränningskammare, två keramiska packbäddar och fyra omkopplingsventiler. Den regenerativa keramiska packbäddsvärmeväxlaren i anordningen kan maximera värmeåtervinningen med mer än 95 %; Inget eller lite bränsle används vid behandling av organisk avgas.
Fördelar: Vid hantering av högt flöde och låg koncentration av organisk avgas är driftskostnaden mycket låg.
Nackdelar: hög engångsinvestering, hög förbränningstemperatur, inte lämplig för behandling av hög koncentration av organisk avfallsgas, det finns många rörliga delar, kräver mer underhållsarbete.
1.1.2 Termisk katalytisk förbränningsteknik (RCO)
Den regenerativa katalytiska förbränningsanordningen (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) appliceras direkt på rening av organiska avgaser med medelhög och hög koncentration (1000 mg/m3–10000 mg/m3). RCO-behandlingstekniken är särskilt lämplig för höga krav på värmeåtervinningshastighet, men även lämplig för samma produktionslinje, eftersom avgasernas sammansättning ofta ändras eller avgaskoncentrationen varierar kraftigt på grund av de olika produkterna. Den är särskilt lämplig för företag som behöver återvinna värmeenergi eller torka avgaser från stamledningar, och energiåtervinningen kan användas för torkning av stamledningar för att uppnå syftet att spara energi.
Den regenerativa katalytiska förbränningsbehandlingstekniken är en typisk gas-fastfasreaktion, vilket i själva verket är djup oxidation av reaktiva syreradikaler. I processen med katalytisk oxidation gör adsorptionen av katalysatorns yta att reaktantmolekylerna på katalysatorns yta berikas. Katalysatorns effekt på att minska aktiveringsenergin accelererar oxidationsreaktionen och förbättrar oxidationsreaktionens hastighet. Under inverkan av en specifik katalysator sker organiskt material utan oxidationsförbränning vid låg starttemperatur (250~300℃), vilket sönderdelas till koldioxid och vatten och frigör en stor mängd värmeenergi.
RCO-anordningen består huvudsakligen av ugnskroppen, den katalytiska värmelagringskroppen, förbränningssystemet, det automatiska styrsystemet, den automatiska ventilen och flera andra system. I den industriella produktionsprocessen kommer den utsläppta organiska avgasen in i utrustningens roterande ventil genom den inducerade fläkten, och inloppsgasen och utloppsgasen separeras helt genom den roterande ventilen. Värmelagringen och värmeväxlingen av gasen når nästan den temperatur som ställts in genom den katalytiska oxidationen av det katalytiska lagret; avgasen fortsätter att värmas upp genom uppvärmningsområdet (antingen genom elvärme eller naturgasuppvärmning) och bibehålls vid den inställda temperaturen; den kommer in i det katalytiska lagret för att slutföra den katalytiska oxidationsreaktionen, nämligen att reaktionen genererar koldioxid och vatten och frigör en stor mängd värmeenergi för att uppnå den önskade behandlingseffekten. Gasen som katalyseras av oxidationen kommer in i det keramiska materialskiktet 2, och värmeenergin släpps ut i atmosfären genom den roterande ventilen. Efter rening är avgastemperaturen efter rening bara något högre än temperaturen före avgasreningen. Systemet arbetar kontinuerligt och växlar automatiskt. Genom det roterande ventilarbetet slutför alla keramiska fyllnadsskikt cykelstegen för uppvärmning, kylning och rening, och värmeenergin kan återvinnas.
Fördelar: enkelt processflöde, kompakt utrustning, pålitlig drift; hög reningseffektivitet, generellt över 98 %; låg förbränningstemperatur; låg disponibel investering, låg driftskostnad, värmeåtervinningseffektiviteten kan generellt nå mer än 85 %; hela processen utan avloppsvattenproduktion, reningsprocessen producerar inte sekundär NOX-föroreningar; RCO-reningsutrustning kan användas med torkrummet, den renade gasen kan återanvändas direkt i torkrummet för att uppnå syftet med energibesparing och utsläppsminskning.
Nackdelar: den katalytiska förbränningsanordningen är endast lämplig för behandling av organisk avgas med lågkokande organiska komponenter och låg askhalt, och avgasbehandling av klibbiga ämnen som oljig rök är inte lämplig, och katalysatorn bör förgiftas; koncentrationen av organisk avgas är under 20 %.
1.1.3TNV Termiskt förbränningssystem av återvinningstyp
Återvinningstyp av termiskt förbränningssystem (tyska Thermische Nachverbrennung TNV) är en användning av gas eller bränsle som direkt förbräns och värmer upp avgaser som innehåller organiska lösningsmedel. Under hög temperatur oxideras organiska lösningsmedelsmolekyler och sönderdelas till koldioxid och vatten. Högtemperaturrökgaser genom en flerstegs värmeöverföringsanordning kräver uppvärmning av luft eller varmt vatten. Fullständig återvinning av oxidations- och sönderdelningsenergi för organisk avgas sker i produktionsprocessen, vilket minskar energiförbrukningen för hela systemet. Därför är TNV-systemet ett effektivt och idealiskt sätt att behandla avgaser som innehåller organiska lösningsmedel när produktionsprocessen kräver mycket värmeenergi. För den nya produktionslinjen för elektroforetiska färgbeläggningar används generellt ett TNV-återvinningssystem för termiskt förbränning.
TNV-systemet består av tre delar: ett system för förvärmning och förbränning av avgaser, ett system för cirkulerande luftvärme och ett system för friskluftsvärmeväxling. Centralvärmeanordningen för avgasförbränning i systemet är kärnan i TNV och består av ugnskropp, förbränningskammare, värmeväxlare, brännare och huvudreglerventil för rökgången. Dess arbetsprocess är: med hjälp av en högtrycksfläkt leds organisk avgas från torkrummet, efter förvärmning av den inbyggda värmeväxlaren i centralvärmeanordningen för avgasförbränning, till förbränningskammaren och sedan genom brännaren, där den organiska avgasen sönderdelas vid hög temperatur (cirka 750 ℃), och organisk avgas sönderdelas till koldioxid och vatten. Den genererade högtemperaturrökgasen släpps ut genom värmeväxlaren och huvudrökgasröret i ugnen. Den utsläppta rökgasen värmer upp den cirkulerande luften i torkrummet för att ge den erforderliga värmeenergin till torkrummet. En friskluftsvärmeöverföringsanordning är placerad i slutet av systemet för att återvinna systemets spillvärme för slutlig återvinning. Friskluften som tillförs från torkrummet värms upp med rökgas och skickas sedan in i torkrummet. Dessutom finns det en elektrisk reglerventil på huvudrökgasledningen, som används för att justera rökgastemperaturen vid anordningens utlopp, och den slutliga utsläppstemperaturen av rökgas kan styras till cirka 160 ℃.
Egenskaperna hos centralvärmeanordningar för avgasförbränning inkluderar: uppehållstiden för organisk avgas i förbränningskammaren är 1~2 sekunder; nedbrytningshastigheten för organisk avgas är mer än 99 %; värmeåtervinningsgraden kan nå 76 %; och justeringsförhållandet för brännarens effekt kan nå 26 ∶ 1, upp till 40 ∶ 1.
Nackdelar: vid behandling av organisk avfallsgas med låg koncentration är driftskostnaden högre; den rörformiga värmeväxlaren är endast i kontinuerlig drift och har lång livslängd.
1.2 Behandlingsschema för organisk avgas i sprutmålningsrum och torkrum
Gasen som släpps ut från sprayfärgsrummet och torkrummet har låg koncentration, hög flödeshastighet och rumstemperaturavgaser, och den huvudsakliga sammansättningen av föroreningar är aromatiska kolväten, alkoholetrar och esterorganiska lösningsmedel. För närvarande är den mer mogna utländska metoden: den första koncentrationen av organisk avgas för att minska den totala mängden organisk avgas, med den första adsorptionsmetoden (aktivt kol eller zeolit som adsorbent) för låg koncentration av rumstemperaturadsorption av sprayfärgsavgaser, med högtemperaturgasstrippning, koncentrerade avgaser med katalytisk förbränning eller regenerativ termisk förbränningsmetod.
1.2.1 Anordning för adsorption, desorption och rening av aktivt kol
Med hjälp av bikakebaserat aktivt kol som adsorbent, kombinerat med principerna för adsorptionsrening, desorptionsregenerering och koncentrering av VOC och katalytisk förbränning, uppnås syftet med luftrening genom adsorption av bikakebaserat aktivt kol med hög luftvolym, låg koncentration av organisk avfallsgas genom adsorption av bikakebaserat aktivt kol med hög luftvolym. När det aktiva kolet är mättat och sedan använder varm luft för att regenerera det aktiva kolet, skickas desorberat koncentrerat organiskt material till den katalytiska förbränningsbädden för katalytisk förbränning. Organiskt material oxideras till ofarlig koldioxid och vatten. De förbrända heta avgaserna värmer upp den kalla luften genom en värmeväxlare. En del av kylgasen släpps ut efter värmeväxling. Delvis används för desorberande regenerering av bikakebaserat aktivt kol för att uppnå syftet med utnyttjande av spillvärme och energibesparing. Hela anordningen består av förfilter, adsorptionsbädd, katalytisk förbränningsbädd, flamskyddsmedel, tillhörande fläkt, ventil etc.
Adsorptions-desorptionsreningsanordningen för aktivt kol är konstruerad enligt de två grundläggande principerna adsorption och katalytisk förbränning. Den använder dubbla gasvägar för kontinuerligt arbete. En katalytisk förbränningskammare och två adsorptionsbäddar används växelvis. Först adsorberas organiskt avfall med aktivt kol, och vid snabb mättnad stoppas adsorptionen. Sedan används varmluft för att avlägsna organiskt material från det aktiva kolet för att regenerera det aktiva kolet. Det organiska materialet koncentreras (koncentrationen är dussintals gånger högre än den ursprungliga) och skickas till den katalytiska förbränningskammaren för katalytisk förbränning till koldioxid och vattenånga. När koncentrationen av organiskt avfall når mer än 2000 PPm kan det organiska avfallet upprätthålla spontan förbränning i den katalytiska bädden utan extern uppvärmning. En del av förbränningsavgaserna släpps ut i atmosfären, och det mesta skickas till adsorptionsbädden för regenerering av aktivt kol. Detta kan ge den värmeenergi som krävs för förbränning och adsorption för att uppnå syftet att spara energi. Regenereringen kan gå vidare till nästa adsorption. Vid desorptionen kan reningsoperationen utföras med en annan adsorptionsbädd, lämplig för både kontinuerlig drift och intermittent drift.
Teknisk prestanda och egenskaper: stabil prestanda, enkel struktur, säker och tillförlitlig, energibesparande och arbetsbesparande, ingen sekundär förorening. Utrustningen täcker ett litet område och har låg vikt. Mycket lämplig för användning i hög volym. Den aktiva kolbädden som adsorberar organisk avfallsgas använder avfallsgasen efter katalytisk förbränning för strippningsregenerering, och strippningsgasen skickas till den katalytiska förbränningskammaren för rening, utan extern energi, och energibesparande effekten är betydande. Nackdelen är att aktivt kol är kort och dess driftskostnad är hög.
1.2.2 Adsorptions- och desorptionsreningsanordning med zeolitöverföringshjul
Zeolitens huvudkomponenter är kisel och aluminium, med adsorptionskapacitet och kan användas som adsorbent. Zeolitspridare använder zeolitens specifika öppningsegenskaper med adsorptions- och desorptionskapacitet för organiska föroreningar, vilket gör att VOC-avgaser med låg och hög koncentration kan minska driftskostnaderna för slutbehandlingsutrustning. Dess egenskaper är lämpliga för behandling av stora flöden, låg koncentration och innehållande en mängd olika organiska komponenter. Nackdelen är att investeringen i tidiga steg är hög.
Zeolitrännans adsorptions- och reningsanordning är en gasreningsanordning som kontinuerligt kan utföra adsorption och desorption. Zeolithjulets två sidor är indelade i tre områden med hjälp av en speciell tätningsanordning: adsorptionsområde, desorptionsområde (regenereringsområde) och kylområde. Systemets arbetsprocess är: zeolitens roterande hjul roterar kontinuerligt med låg hastighet, cirkulationen sker genom adsorptionsområdet, desorptionsområde (regenereringsområde) och kylområde. När avgaser med låg koncentration och varm volym kontinuerligt passerar genom rännans adsorptionsområde, adsorberas VOC i avgaserna av zeoliten i det roterande hjulet, direkt utsläpp efter adsorption och rening. Det organiska lösningsmedlet som adsorberas av hjulet skickas till desorptionszonen (regenereringszonen) medan hjulet roterar. Sedan värms luften kontinuerligt upp med en liten luftvolym genom desorptionsområdet. De VOC som adsorberats till hjulet regenereras i desorptionszonen. VOC-avgaserna släpps ut tillsammans med den varma luften. Hjulet till kylområdet för kylning kan återadsorberas. Med konstant rotation av det roterande hjulet utförs adsorptions-, desorptions- och kylningscykler, vilket säkerställer kontinuerlig och stabil drift av avgasreningen.
Zeolitrännanordningen är i huvudsak en koncentrator, och avgaserna som innehåller organiskt lösningsmedel är uppdelade i två delar: ren luft som kan släppas ut direkt och återvunnen luft som innehåller hög koncentration av organiskt lösningsmedel. Ren luft som kan släppas ut direkt och kan återvinnas i det målade luftkonditioneringsventilationssystemet; den höga koncentrationen av VOC-gas är cirka 10 gånger VOC-koncentrationen innan den kommer in i systemet. Den koncentrerade gasen behandlas genom högtemperaturförbränning genom ett TNV-återvinningssystem för termisk förbränning (eller annan utrustning). Värmen som genereras vid förbränningen värms upp i torkrummet respektive zeolitavdrivningen, och värmeenergin utnyttjas fullt ut för att uppnå effekten av energibesparing och utsläppsminskning.
Teknisk prestanda och egenskaper: enkel struktur, enkelt underhåll, lång livslängd; hög absorptions- och strippningseffektivitet, omvandlar den ursprungliga höga vindvolymen och låga koncentrationen av VOC-avgaser till låg luftvolym och hög koncentration av avgaser, vilket minskar kostnaden för slutbehandlingsutrustning; extremt lågt tryckfall, kan avsevärt minska energiförbrukningen; övergripande systemförberedelse och modulär design, med minimala utrymmeskrav och ger kontinuerligt och obemannat styrläge; det kan uppnå den nationella utsläppsstandarden; adsorbenten använder icke-brännbar zeolit, användningen är säkrare; nackdelen är engångsinvestering med hög kostnad.
Publiceringstid: 3 januari 2023
