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活性炭吸脱附和催化燃烧装置最新介绍

  汽车涂装生产线是汽车制造过程中产生“三废”多的环节,其中涂装废气是涂装“三废”的主要部分。涂装车间的废气主要是涂料中含有的有 机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分 解物,统称为挥发性有 机化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。这些成份对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭,人如果长期吸入低浓度的有 机废气,会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道病症,是目前公认的强烈致癌物。除此之外,有 机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。为减少涂料中的VOC,开发了水性涂料和粉末涂料,但水性涂料中仍含有一定比例的有 机溶剂。为此,各国颁布了相应的法令,限制该类气体的排放,我国于1997年颁布并实施的GB16297《大气污染综合排放标准》,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有 机溶剂。近年来,随着人们环保意识提高,环保法规不断完善与执法力度不断提高,汽车生产厂在新建涂装线中需配置废气处理设备,对老的涂装线也在逐步补充废气处理装置,废气经过处理达标后才能排放。针对不同的涂装废气,不同的厂家采用了不同的方法,下面就汽车涂装废气处理技术进行初浅的分析探讨。

  根据汽车涂装生产工艺,涂装废气主要来自于喷涂、干燥过程。所排放的污染物主要为:喷漆时产生的漆雾和有 机溶剂,干燥挥发时产生的有 机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有 机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。

  汽车涂装车间废气主要是涂料所含的有 机溶剂和涂膜在烘干时的分 解物,统称为挥发性有 机物(VOCs),对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭。VOCs的成分排出量随所使用的涂料品种、使用量、使用条件等的变化而有差异。涂装车间废气主要发生源为喷漆室、晾干室和烘干室三者的排气,其中喷漆室的排气量很大,烘干室的排气浓度很大。

  我公司受该公司的委托,根据提供的相关数据及资料,借鉴相关工程实际设计和运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,为该公司设计了本废气处理工程。

  经过检测分析,该公司的废气成分主要为有 机溶剂蒸汽、涂料热分 解生成物、单体漆雾、尘埃等,主要化学成分为苯、甲苯、二甲苯以及非甲烷总烃。

  许多苯系物具有刺激性气味,相当一部分物质例如苯乙烯能产生使人很不愉快但很难说是臭味的味道,降低了人们的生活环境质量。需要说明,化学上的恶臭(odour)是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。而苯系物挥发性有 机气体与恶臭气体在危害与控制等方面具有许多相似之处。

  除了对人类健康产生直接的影响外,许多苯系物还能够引起城市的光化学烟雾,产生二次污染对人类健康产生更大的危害。苯系物的污染范围不仅仅局限在一个城市或国家内,随着它的扩散与迁移,甚至可能引起包括大规模区域环境问题,因此苯系物的污染具有跨国性。

  非甲烷总烃(non-methane hydrocarbon,简称NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2~C8)。大气中的NMHC超过一定浓度,除直接对人体健康有害外,在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人类造成危害。

  非甲烷总烃因为与甲烷不同,有较大的光化学活 性,是形成光化学烟雾的前体物。其种类很多,其中排放量很大的是由自然界植物释放的萜烯类化合物,约占NMHC总量的65%,而其中很主要的是异戊二烯和单萜烯,它们会在城市和乡村大气中因光化学反应而形成光化学氧化剂和气溶胶粒子。NMHC的人为源主要有汽油燃烧、焚烧、溶剂蒸发、石油蒸发和运输损耗及废物提炼,这五类占碳氢化合物人为排放量的约96%。

  根据客户提供的数据及我公司现场勘查的车间工况,我们设计了一套4000Nm3/h风量的废气处理装置,具体工艺为:收集混合废气,然后通过管道进入干式过滤器除水除雾,再经过除尘器出去废气中的粉尘颗粒,然后通过活 性炭吸附脱附装置进行废气浓缩,接入RCO催化燃烧设备进行燃烧,产生无害气体达标排放,并将余热回收循环利用。

  喷涂车间废气含有大量的漆雾以及一些水汽和粉尘。通过干式过滤器的除雾除 湿功能,可以去除废气成分中的漆雾和水汽;通过除尘器,可以去除废气成分中的粉尘,减少对后续设备处理效率的干扰。

  活 性炭吸附脱附有 机废气处理设备(ACF)是利用活 性炭(或纤维)对有 机溶剂的强吸附性而开发的。它采用吸附浓缩-脱附再 生-溶剂分离回收的工艺流程而设计的由并联的两个或三个活 性炭(纤维)吸附器和一套脱附回收装置组成,适合于低浓度大风量的有 机废气的净化治理。它具有技术成熟,性能稳定,吸附能力强,可回收有 机物,尾气排放浓度低、安全可靠等优点。

  活 性碳吸附废气处理设备主要使用活 性吸附装置对废气中的有 机废气、粉尘进行过滤、吸附从而达到净化有 机废气和除尘的效果,吸附装置是比较传统的一种废气处理方法,可是由于活 性炭在废气浓度大或有大量油烟、粉尘气体时容易饱和,需要经常对活 性炭进行更换,而活 性炭成本比较高,而且使用过的炭也是一种危废,容易造成污染,所以通过活 性炭脱附再 生装置使得炭能经常处理后循环利用,能大大降低企业进行废气处理的成本。

  我公司研发的RCO催化燃烧装置是在催化剂的作用下,使有 机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,达到治理的目的。催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有 机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活 化。由于表面吸附降低了反应的活 化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水,释放大量的热量,达到彻底净化废气的效果,并且余热可以用作其他用途,绿色环保,节约成本。

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