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溶劑和涂裝干燥時涂膜的分解產(chǎn)物，統(tǒng)稱為VOCs(VOC)，其成分主要包括甲苯和二甲苯。這些成分對人的健康和生活環(huán)境有害，有一股惡臭。長期吸入低濃度有機廢氣，會引起咳嗽、胸悶、哮喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病，是目前公認的強致癌物。

 

有機廢氣在光化學(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溶劑。因此，各***都頒布了相應(yīng)的法律法規(guī)來限制此類氣體的排放。GB16297《***氣污染綜合排放標準》于1997年在我***頒布實施，限制了苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機溶劑等33種污染物的排放。近年來，隨著人們環(huán)保意識的提高、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)處理達標后才能排放。不同的廠家對不同的涂裝廢氣采取了不同的方法。以下是對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，涂裝廢氣主要來自涂裝和干燥過程。排放的污染物主要是噴漆過程中產(chǎn)生的漆霧和有機溶劑，以及干燥揮發(fā)過程中產(chǎn)生的有機溶劑。漆霧主要來源于空氣涂裝作業(yè)中溶劑漆的散落部分，其成分與所用油漆一致。有機溶劑主要來源于涂裝使用過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，涂裝過程中排放的有害廢氣主要來源于噴漆室、烘干室和烘干室。

 

1.干燥過程中有機廢氣的處理方案

 

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)性有機廢氣的裝置。適用于***風(fēng)量、低濃度，有機廢氣濃度在100 ppm ~ 20000 ppm之間。其運行成本低，當(dāng)有機廢氣濃度在450PPM以上時，RTO裝置不需要添加輔助燃料；凈化率高，兩床RTO凈化率可達98%以上，三床RTO凈化率可達99%以上，不產(chǎn)生NOX等二次污染；全自動控制，操作簡單；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:再生床底部的自動控制閥分別與進氣歧管和排氣歧管連接；再生床通過換向閥換向，儲存從燃燒室出來的高溫氣體的熱量，預(yù)熱進入再生床的有機廢氣；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℃)的有機廢氣在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水進行凈化。典型的雙床實時操作系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括一個燃燒室、兩個陶瓷填充床和四個開關(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%；有機廢氣用很少或不用燃料處理。

 

***點:處理***流量、低濃度的有機廢氣，運行成本非常低。

 

缺點:一次性投資高，燃燒溫度高，不適合處理高濃度有機廢氣，運動部件多，維護工作量***。

 

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)的有機廢氣。RCO處理技術(shù)***別適用于對熱回收率要求較高的場合，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較***的場合。***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。有機物在***定催化劑的作用下，在低起燃溫度(250~300℃)下進行無焰氧化燃燒，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)、自動控制系統(tǒng)、自動閥等系統(tǒng)組成。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，排出的有機尾氣通過引風(fēng)機進入設(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，其溫度幾乎達到催化氧化催化層設(shè)定的溫度，此時部分污染物被氧化分解；廢氣通過加熱區(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***量熱量達到預(yù)期的處理效果。催化氧化后的氣體進入陶瓷材料層2，回收熱能后通過回轉(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)運行，自動切換。通過旋轉(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。