涂裝VOCs廢氣處理方案

 

涂裝車間的廢氣主要是油漆中含有的有機(jī)溶劑和涂裝干燥時(shí)涂膜的分解產(chǎn)物，統(tǒng)稱為VOCs(VOC)，其成分主要包括甲苯和二甲苯。這些成分對(duì)人的健康和生活環(huán)境有害，有一股惡臭。長(zhǎng)期吸入低濃度有機(jī)廢氣，會(huì)引起咳嗽、胸悶、哮喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病，是目前公認(rèn)的強(qiáng)致癌物。

 

有機(jī)廢氣在光化學(xué)煙霧和酸雨的形成中起著非常重要的作用。為了降低涂裝中的VOC，開發(fā)了水性涂裝和粉末涂裝，但水性涂裝中仍含有一定比例的有機(jī)溶劑。因此，各***都頒布了相應(yīng)的法律法規(guī)來(lái)限制此類氣體的排放。GB16297《***氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》于1997年在我***頒布實(shí)施，限制了苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)溶劑等33種污染物的排放。近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高、環(huán)保法規(guī)的不斷完善和執(zhí)法力度的不斷提高，汽車制造商需要在新建的涂裝生產(chǎn)線上配置廢氣處理設(shè)備，舊的涂裝生產(chǎn)線逐步輔以廢氣處理裝置，廢氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。不同的廠家對(duì)不同的涂裝廢氣采取了不同的方法。以下是對(duì)汽車涂裝廢氣處理技術(shù)的初步分析和探討。

 

根據(jù)汽車涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝廢氣主要來(lái)自涂裝和干燥過(guò)程。排放的污染物主要是噴漆過(guò)程中產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑，以及干燥揮發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來(lái)源于空氣涂裝作業(yè)中溶劑漆的散落部分，其成分與所用油漆一致。有機(jī)溶劑主要來(lái)源于涂裝使用過(guò)程中的溶劑和稀釋劑，多為揮發(fā)性排放物，主要污染物為二甲苯、苯、甲苯等。因此，涂裝過(guò)程中排放的有害廢氣主要來(lái)源于噴漆室、烘干室和烘干室。

 

1.干燥過(guò)程中有機(jī)廢氣的處理方案

 

電泳、中涂、面涂干燥室排出的氣體屬于高溫高濃度廢氣，適合燃燒。目前，干燥過(guò)程中常用的廢氣處理措施包括再生熱氧化技術(shù)、再生催化燃燒技術(shù)和TNV回收熱燃燒系統(tǒng)。

 

2.再生熱氧化技術(shù)

 

蓄熱式熱氧化器是一種節(jié)能環(huán)保的處理中低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的裝置。適用于***風(fēng)量、低濃度，有機(jī)廢氣濃度在100 ppm ~ 20000 ppm之間。其運(yùn)行成本低，當(dāng)有機(jī)廢氣濃度在450PPM以上時(shí)，RTO裝置不需要添加輔助燃料；凈化率高，兩床RTO凈化率可達(dá)98%以上，三床RTO凈化率可達(dá)99%以上，不產(chǎn)生NOX等二次污染；全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單；安全性高。

 

蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度有機(jī)廢氣，采用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。它由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)組成。其主要***征是:再生床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣歧管和排氣歧管連接；再生床通過(guò)換向閥換向，儲(chǔ)存從燃燒室出來(lái)的高溫氣體的熱量，預(yù)熱進(jìn)入再生床的有機(jī)廢氣；蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收和釋放熱量；預(yù)熱到一定溫度(≥760℃)的有機(jī)廢氣在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水進(jìn)行凈化。典型的雙床實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括一個(gè)燃燒室、兩個(gè)陶瓷填充床和四個(gè)開關(guān)閥(見下圖)。裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器能***限度地回收熱能，熱回收率***于95%；有機(jī)廢氣用很少或不用燃料處理。

 

***點(diǎn):處理***流量、低濃度的有機(jī)廢氣，運(yùn)行成本非常低。

 

缺點(diǎn):一次性投資高，燃燒溫度高，不適合處理高濃度有機(jī)廢氣，運(yùn)動(dòng)部件多，維護(hù)工作量***。

 

3.再生催化燃燒技術(shù)

 

再生催化氧化器(RCO)直接用于凈化中高濃度(1000 mg/m3-10000 mg/m3)的有機(jī)廢氣。RCO處理技術(shù)***別適用于對(duì)熱回收率要求較高的場(chǎng)合，也適用于同一條生產(chǎn)線上的不同產(chǎn)品導(dǎo)致廢氣成分經(jīng)常變化或廢氣濃度波動(dòng)較***的場(chǎng)合。***別適用于需要熱能回收的企業(yè)廢氣處理或烘干線，烘干線可以利用能量回收，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

 

再生催化燃燒處理技術(shù)是典型的氣固反應(yīng)，其本質(zhì)是活性氧深度氧化。在催化氧化過(guò)程中，催化劑表面的吸附使反應(yīng)物分子在催化劑表面富集，催化劑的活化能降低加速了氧化反應(yīng)，提高了氧化反應(yīng)速率。有機(jī)物在***定催化劑的作用下，在低起燃溫度(250~300℃)下進(jìn)行無(wú)焰氧化燃燒，氧化分解為CO2和水。并放出***量熱能。

 

RCO裝置主要由爐體、催化再生器、燃燒系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)閥等系統(tǒng)組成。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，排出的有機(jī)尾氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入設(shè)備的回轉(zhuǎn)閥，入口氣體和出口氣體被回轉(zhuǎn)閥完全分離。氣體經(jīng)陶瓷材料層1預(yù)熱后，發(fā)生蓄熱換熱，其溫度幾乎達(dá)到催化氧化催化層設(shè)定的溫度，此時(shí)部分污染物被氧化分解；廢氣通過(guò)加熱區(qū)繼續(xù)升溫(可采用電加熱或天然氣加熱)，并保持在設(shè)定溫度；它進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即反應(yīng)產(chǎn)生CO2和H2O，釋放***量熱量達(dá)到預(yù)期的處理效果。催化氧化后的氣體進(jìn)入陶瓷材料層2，回收熱能后通過(guò)回轉(zhuǎn)閥排入***氣。凈化后的排氣溫度僅略高于廢氣處理前。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)切換。通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥的操作，所有陶瓷填充層完成加熱、冷卻和凈化的循環(huán)步驟，熱量可以回收。