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汽车喷漆VOCs废气处理方法选择

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-06-26 18:34
       众所周知,挥发性有机物(VOCs)是造成大气污染的主要原因之一。汽车喷漆废气中主要污染物为VOCs,此行业VOCs挥发量非常大。本文通过对汽车喷漆废气治理应用技术进行调查研究,讨论汽车喷漆废气处理较实用技术,希望对行业内外读者有帮助。

1、     汽车喷漆废气产生源

1)喷涂作业室喷涂过程产生的油漆粉末与VOCs
2)烘干室产生的VOCs

2、     喷漆废气主要成分

汽车喷漆废气中主要成分较典型的有二甲苯、醚、酮、酯、醇以及芳香烃等,这些成分大多是在喷漆及烘干过程中产生的,喷漆过程产约占总量的15%,烘干过程产生约为85%。

3、     汽车喷漆废气特点

总的来说,汽车喷漆废气具备以下两点:
1)浓度低,一般350mg/m³以下;
2)风量大,一般10000m³/h~400000 m³/h;

下面详细讲解一下烘干室与喷漆室废气

A.烘干室VOCs
       汽车喷漆烘干,一般会有几个加热炉,用燃气制得热量,经过换热,打入烘干室内的气体温度约为80℃左右,在此温度下,VOCs会大量挥发,因此浓度较高。
B.喷漆室VOCs
       喷漆过程产生的VOCs浓度较低,此过程主要是漆雾在引风机的抽引下被带走,需要经过过滤,才能进入喷漆废气处理设备处理。

4、适用技术方向

汽车喷漆废气处理属于低浓度大风量废气,目前应用最多的处理技术为:
1)预处理+沸石转轮浓缩+蓄热式催化燃烧
2)预处理+活性炭吸附变温脱附+催化燃烧

5、汽车喷漆废气处理技术

 (1)预处理+沸石转轮浓缩+蓄热式催化燃烧
       预处理有采用湿式的,也有采用干式的,湿式的投资相对较小,但会产生二次污染;干式的投资较大,不会有二次污染产生。
沸石转轮制作工艺:首先要通过基材卷制处理之后,形成陶瓷基体,之后再将基体放置到沸石合成混合物之中,合理的控制溶液的实际浓度,把控好具体的放置时间,使基体表层就会形成一层沸石分子筛膜。
       陶瓷基体之上的沸石分子筛膜,表面拥有大量微孔,这些孔道将会实现较强的吸附性能,分子筛主要有Si和沸石组成,硅含量越多,其疏水性能越强。废气经过分子筛微孔,有机气分子将会附着在沸石分子筛膜的表层,逐渐的还会向内部予以扩散,在静电的吸附作用和范德华力的吸引力影响下,有机分子被吸附。
       当有机气体经过吸附作用达到饱和状态时,就会应用热空气实现对分子筛进行加热,温度达到有机成分的沸点时,VOCs被脱附。
       沸石转轮吸附主要是是利用沸石分子筛所具备的吸附性能,对喷漆废气中的有机成分进行吸附,再由蓄热式催化燃烧设备产生的热量或电加热器产生的热量脱附,此时已成为高浓度有机废气,再进入蓄热式催化燃烧设备进行处理,最终达标排放。研究表明,沸石转轮浓缩系统是一种适合处理高流量(大风量)、低浓度、高湿度、多成分VOCs废气的净化设备,VOCs去除率达90%以上。
       RCO 工艺的原理是以较低温度有机废气(250~300℃)在催化剂的作用下将气态污染物完全氧化,其去除效率可达99%以上,同时热回收效率可以达到90%以上。RCO的热回收是利用陶瓷材料的高热传导系数特性作为热交换介质,以得到较完整的热能传导率。蓄热催化氧化装置在一个固定床反应器中把化学反应和蓄热热交换结合起来,大大提高了热能的利用率,反应热回收率高,达到节能减排功效
(2)预处理+活性炭吸附脱附+催化燃烧
       活性炭吸附脱附装置是由三塔或更多塔组合,其中一塔进行吸附,切换至另一塔进行吸附,吸附饱和的吸附塔进行脱附,热源来自电加热或蒸汽加热,也可以来自催化装置,脱附出的高浓度有机废气进入催化燃烧装置处理。
催化燃烧法:它是利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体,即:

       将烘干室的有机气体源通过引风机作用送入净化装置,首先通过前处理装置,进入除尘阻火器系统,然后进入换热器,再送入到加热室,通过加热装置,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机气体分解成二氧化碳和水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度,这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热,使它完全燃烧,这样节省了能源,废气有效去除率达到97%以上,符合国家排放标准。
6、两种废气处理工艺比较
       对于例如奔驰、大众这样的大企业,汽车喷漆废气量大,工作时间长,较宜采用预处理+沸石浓缩转轮浓缩+蓄热式催化燃烧的处理方式;如果是工作时间不固定,且每天工作在8小时内的中型企业,可采用预处理+活性炭吸附脱附+催化燃烧处理方式;处理工艺选择合适,可帮助企业节省成本。

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