В основном выбрасываются загрязняющие вещества: красочный туман и органические растворители, образующиеся при распылении краски, а также органические растворители, образующиеся при испарении высыхания. Красочный туман в основном образуется из-за покрытия растворителем при воздушном распылении, и его состав соответствует используемому покрытию. Органические растворители в основном поступают из растворителей и разбавителей в процессе использования покрытий, большинство из них представляют собой летучие выбросы, а их основными загрязнителями являются ксилол, бензол, толуол и так далее. Таким образом, основным источником вредных отходящих газов, выделяющихся в покрытии, является помещение для окраски распылением, сушильное помещение и сушильное помещение.
1. Метод очистки отходящих газов автомобильной производственной линии.
1.1 Схема очистки органических отходящих газов в процессе сушки
Газ, выбрасываемый из камеры электрофореза, нанесения среднего покрытия и сушки поверхностного покрытия, относится к отходящим газам с высокой температурой и высокой концентрацией, которые подходят для метода сжигания. В настоящее время к широко используемым мерам по очистке отходящих газов в процессе сушки относятся: технология регенеративного термического окисления (RTO), технология регенеративного каталитического сжигания (RCO) и система термического сжигания с рекуперацией TNV.
1.1.1 Технология термического окисления аккумулирующего типа (RTO)
Термический окислитель (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) — энергосберегающее природоохранное устройство для очистки летучих органических отходящих газов средней и низкой концентрации. Подходит для больших объемов и низкой концентрации, подходит для концентрации органических отходящих газов от 100 до 20 000 частей на миллион. Эксплуатационные затраты низкие: когда концентрация органических отходящих газов превышает 450 частей на миллион, устройству RTO не требуется добавлять вспомогательное топливо; степень очистки высока, степень очистки двухслойного RTO может достигать более 98%, степень очистки трехслойного RTO может достигать более 99%, при этом отсутствуют вторичные загрязнения, такие как NOX; автоматическое управление, простота эксплуатации; безопасность высокая.
В устройстве регенеративного теплового окисления используется метод термического окисления для обработки органических отходящих газов средней и низкой концентрации, а для рекуперации тепла используется керамический теплообменник с аккумулирующим слоем. Он состоит из керамического теплоаккумулирующего слоя, автоматического регулирующего клапана, камеры сгорания и системы управления. Основные особенности: автоматический регулирующий клапан в нижней части слоя аккумулирования тепла соединен с впускной основной трубой и основной вытяжной трубой соответственно, а слой аккумулирования тепла сохраняется за счет предварительного нагрева органических отходов, поступающих в слой аккумулирования тепла. с керамическим теплоаккумулирующим материалом для поглощения и выделения тепла; органический отходящий газ, предварительно нагретый до определенной температуры (760 ℃), окисляется при сгорании в камере сгорания с образованием углекислого газа и воды и очищается. Типичная основная конструкция двухслойного RTO состоит из одной камеры сгорания, двух керамических набивочных слоев и четырех переключающих клапанов. Регенеративный керамический теплообменник с насадочным слоем в устройстве может максимизировать рекуперацию тепла более чем на 95%; При очистке органических отходящих газов топливо не используется или используется мало.
Преимущества: При работе с высоким потоком и низкой концентрацией органических отходов эксплуатационные расходы очень низкие.
Недостатки: высокие единовременные инвестиции, высокая температура сгорания, не подходит для очистки органических отходящих газов с высокой концентрацией, много движущихся частей, требуется больше работ по техническому обслуживанию.
1.1.2 Технология термокаталитического сжигания (RCO)
Устройство регенеративного каталитического сжигания (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) непосредственно применяется для очистки органических отходящих газов средней и высокой концентрации (1000 мг/м3-10000 мг/м3). Технология очистки RCO особенно подходит для высоких требований к степени рекуперации тепла, но также подходит для одной и той же производственной линии, поскольку из-за различных продуктов состав отходящих газов часто меняется или концентрация отходящих газов сильно колеблется. Это особенно подходит для необходимости рекуперации тепловой энергии на предприятиях или очистки отходящих газов магистральных линий сушки, а рекуперацию энергии можно использовать для сушки магистральных линий для достижения цели энергосбережения.
Технология регенеративно-каталитической очистки сжиганием представляет собой типичную газо-твердофазную реакцию, которая фактически представляет собой глубокое окисление активных форм кислорода. В процессе каталитического окисления адсорбция на поверхности катализатора приводит к тому, что молекулы реагентов обогащаются на поверхности катализатора. Эффект катализатора по снижению энергии активации ускоряет реакцию окисления и повышает скорость реакции окисления. Под действием специального катализатора органическое вещество происходит без дополнительного окислительного сгорания при низкой начальной температуре (250~300℃), которое разлагается на углекислый газ и воду и выделяет большое количество тепловой энергии.
Устройство RCO в основном состоит из корпуса печи, каталитического теплоаккумулятора, системы сгорания, системы автоматического управления, автоматического клапана и ряда других систем. В процессе промышленного производства выбрасываемый органический выхлопной газ поступает во вращающийся клапан оборудования через вытяжной вентилятор, а входящий и выходящий газы полностью разделяются посредством вращающегося клапана. Накопление тепловой энергии и теплообмен газа практически достигают температуры, заданной каталитическим окислением каталитического слоя; выхлопной газ продолжает нагреваться через зону нагрева (либо электрическим нагревом, либо нагревом природным газом) и поддерживает заданную температуру; он поступает в каталитический слой для завершения реакции каталитического окисления, а именно, в результате реакции образуются диоксид углерода и вода, а также выделяется большое количество тепловой энергии для достижения желаемого эффекта обработки. Газ, катализируемый окислением, поступает в слой 2 керамического материала, а тепловая энергия выводится в атмосферу через поворотный клапан. После очистки температура выхлопных газов после очистки лишь немного выше, чем температура до очистки отходящих газов. Система работает непрерывно и переключается автоматически. Благодаря вращающемуся клапану все керамические слои наполнения завершают этапы цикла нагрева, охлаждения и очистки, а тепловая энергия может быть рекуперирована.
Преимущества: простая технологическая схема, компактное оборудование, надежная работа; высокая эффективность очистки, обычно более 98%; низкая температура горения; низкие располагаемые инвестиции, низкие эксплуатационные расходы, эффективность рекуперации тепла обычно может достигать более 85%; весь процесс без производства сточных вод, процесс очистки не приводит к вторичному загрязнению NOX; Оборудование для очистки RCO можно использовать с сушильной комнатой, очищенный газ можно использовать повторно непосредственно в сушильной камере для достижения цели энергосбережения и сокращения выбросов;
Недостатки: устройство каталитического сжигания подходит только для обработки органических отходящих газов с органическими компонентами с низкой температурой кипения и низким содержанием золы, а обработка отходящих газов липких веществ, таких как маслянистый дым, не подходит, и катализатор должен быть отравлен; концентрация органических отходящих газов ниже 20%.
1.1.3TNV Система термического сжигания вторичного типа
Система термического сжигания рециркуляционного типа (нем. Thermische Nachverbrennung TNV) представляет собой использование газа или топлива для прямого сжигания, нагревания отходящих газов, содержащих органический растворитель, под действием высокой температуры, окисления молекул органического растворителя, разложения на углекислый газ и воду, высокотемпературных дымовых газов. за счет поддержки многоступенчатого устройства теплопередачи процесс производства отопления требует воздуха или горячей воды, полную переработку окислительного разложения тепловой энергии органических отходящих газов, снижение энергопотребления всей системы. Таким образом, система TNV является эффективным и идеальным способом очистки отходящих газов, содержащих органические растворители, когда производственный процесс требует большого количества тепловой энергии. Для новой линии по производству электрофоретических лакокрасочных покрытий обычно применяется система термического сжигания с рекуперацией TNV.
Система ТНВ состоит из трех частей: системы подогрева и сжигания отходящих газов, системы подогрева циркуляционного воздуха и системы теплообмена свежего воздуха. Устройство центрального отопления для сжигания отходящих газов в системе является основной частью ТНВ, которая состоит из корпуса печи, камеры сгорания, теплообменника, горелки и главного регулирующего клапана дымохода. Его рабочий процесс таков: с помощью вентилятора с высоким напором органические отходящие газы из сушильной камеры, после сжигания отходящих газов, встроенного в теплообменник устройства центрального отопления, попадают в камеру сгорания, а затем через нагрев горелки при высокой температуре ( около 750 ℃) до разложения окисления органических отходящих газов, разложения органических отходящих газов на диоксид углерода и воду. Образовавшийся высокотемпературный дымовой газ выводится через теплообменник и главную трубу дымохода в печи. Выпускаемый дымовой газ нагревает циркулирующий воздух в сушильной камере, обеспечивая необходимую тепловую энергию для сушильной камеры. В конце системы установлено устройство теплопередачи свежего воздуха для рекуперации отходящего тепла системы для окончательной рекуперации. Свежий воздух, поступающий в сушильную камеру, нагревается дымовыми газами и затем направляется в сушильную камеру. Кроме того, на главном трубопроводе дымовых газов также имеется электрический регулирующий клапан, который используется для регулировки температуры дымовых газов на выходе из устройства, а конечную температуру дымовых газов можно контролировать на уровне около 160 ℃.
Характеристики устройства центрального отопления для сжигания отходящих газов включают в себя: время пребывания органических отходящих газов в камере сгорания составляет 1–2 с; степень разложения органических отходящих газов составляет более 99%; степень рекуперации тепла может достигать 76%; а коэффициент регулировки мощности горелки может достигать от 26 ∶ 1 до 40 ∶ 1.
Недостатки: при очистке отходящих органических газов низкой концентрации стоимость операции выше; трубчатый теплообменник работает только в непрерывном режиме, имеет длительный срок службы.
1.2 Схема очистки органических отходящих газов в окрасочной камере и сушильной камере
Газ, выбрасываемый из помещения для окраски распылением и помещения для сушки, имеет низкую концентрацию, большую скорость потока и отходящий газ комнатной температуры, а основной состав загрязняющих веществ состоит из ароматических углеводородов, эфиров спиртов и сложных эфиров органических растворителей. В настоящее время более зрелым зарубежным методом является: первая концентрация органических отходящих газов для уменьшения общего количества органических отходящих газов, с первым методом адсорбции (активированный уголь или цеолит в качестве адсорбента) для низкой концентрации адсорбции выхлопных газов аэрозольной краски при комнатной температуре, с высокотемпературной отгонкой газа, концентрированными выхлопными газами с использованием метода каталитического сжигания или регенеративного термического сжигания.
1.2.1 Устройство адсорбции-десорбции и очистки активированного угля
Использование сотового активированного угля в качестве адсорбента в сочетании с принципами адсорбционной очистки, десорбционной регенерации и концентрации летучих органических соединений и каталитического сжигания. Большой объем воздуха, низкая концентрация органических отходящих газов за счет адсорбции сотового активированного угля для достижения цели очистки воздуха, Когда активированный уголь насыщается, а затем для регенерации активированного угля используется горячий воздух, десорбированные концентрированные органические вещества направляются в слой каталитического сгорания для каталитического сгорания. Органические вещества окисляются до безвредного диоксида углерода и воды. Сгоревшие горячие выхлопные газы нагревают Холодный воздух через теплообменник. Некоторый выброс охлаждающего газа после теплообмена. Часть десорбционной регенерации сотового активированного угля. Для достижения цели утилизации отходящего тепла и энергосбережения. Все устройство состоит из фильтра предварительной очистки, адсорбционного слоя, слоя каталитического сгорания, огнезащитного устройства, соответствующего вентилятора, клапана и т. д.
Устройство адсорбционно-десорбционной очистки с активированным углем разработано в соответствии с двумя основными принципами адсорбции и каталитического сжигания, с использованием непрерывной работы двойного газового тракта, каталитической камеры сгорания, попеременно используются два адсорбционных слоя. Сначала органический отходящий газ с адсорбцией активированным углем, при быстром насыщении прекращается адсорбция, а затем используется поток горячего воздуха для удаления органических веществ из активированного угля для регенерации активированного угля; органическое вещество концентрируется (концентрация в десятки раз превышает исходную) и направляется в камеру каталитического сгорания с образованием углекислого газа и водяного пара. Когда концентрация органических отходящих газов достигает более 2000 частей на миллион, органические отходящие газы могут поддерживать самовозгорание в каталитическом слое без внешнего нагрева. Часть продуктов сгорания выбрасывается в атмосферу, а большая часть направляется в адсорбционный слой для регенерации активированного угля. Это может обеспечить сжигание и поглощение необходимой тепловой энергии для достижения цели энергосбережения. Регенерация может перейти к следующей адсорбции; при десорбции операция очистки может выполняться с помощью другого адсорбционного слоя, подходящего как для непрерывной, так и для периодической работы.
Технические характеристики и характеристики: стабильная работа, простая конструкция, безопасность и надежность, энергосбережение и экономия труда, отсутствие вторичного загрязнения. Оборудование занимает небольшую площадь и имеет небольшой вес. Очень подходит для использования в больших объемах. Слой активированного угля, который адсорбирует органические отходящие газы, использует отходящие газы после каталитического сжигания для регенерации отпарки, а отпарный газ направляется в камеру каталитического сгорания для очистки без внешней энергии, и эффект энергосбережения значителен. Недостатком является то, что активированный уголь короткий, а его эксплуатационные расходы высоки.
1.2.2 Устройство адсорбционно-десорбционной очистки передающего колеса цеолита
Основными компонентами цеолита являются: кремний, алюминий, обладающие адсорбционной способностью, могут использоваться в качестве адсорбента; Бегунок с цеолитом заключается в использовании характеристик удельной апертуры цеолита с способностью к адсорбции и десорбции органических загрязнителей, так что выхлопные газы ЛОС с низкой и высокой концентрацией могут снизить эксплуатационные расходы на оборудование для окончательной очистки. Характеристики его устройства подходят для обработки больших потоков низкой концентрации, содержащих различные органические компоненты. Недостатком является то, что ранние инвестиции высоки.
Устройство адсорбции-очистки цеолитового бегуна представляет собой устройство очистки газов, которое может непрерывно выполнять операции адсорбции и десорбции. Две стороны цеолитового колеса разделены специальным уплотнительным устройством на три зоны: зону адсорбции, зону десорбции (регенерации) и зону охлаждения. Рабочий процесс системы: вращающееся колесо цеолитов вращается непрерывно с низкой скоростью, циркуляция через зону адсорбции, зону десорбции (регенерации) и зону охлаждения; Когда выхлопные газы с низкой концентрацией и объемом бури непрерывно проходят через зону адсорбции бегуна, ЛОС в выхлопных газах адсорбируются цеолитом вращающегося колеса. Прямые выбросы после адсорбции и очистки; Органический растворитель, адсорбированный колесом, при вращении колеса направляется в зону десорбции (регенерации). Затем небольшим объемом воздуха непрерывно нагревается воздух через зону десорбции. Адсорбированные колесом ЛОС регенерируются в зоне десорбции. Выхлопные газы ЛОС выбрасываются вместе с горячим воздухом; Колесо в зону охлаждения для охлаждения может быть повторно адсорбировано. При постоянном вращении вращающегося колеса выполняется цикл адсорбции, десорбции и охлаждения. Обеспечивает непрерывную и стабильную работу по очистке отходящих газов.
Устройство с цеолитовым каналом по существу представляет собой концентратор, а выхлопные газы, содержащие органический растворитель, делятся на две части: чистый воздух, который можно выбрасывать напрямую, и рециркулируемый воздух, содержащий высокую концентрацию органического растворителя. Чистый воздух, который можно напрямую выбрасывать и повторно использовать в окрашенной системе вентиляции кондиционирования воздуха; высокая концентрация газа ЛОС примерно в 10 раз превышает концентрацию ЛОС перед входом в систему. Концентрированный газ обрабатывается путем высокотемпературного сжигания с помощью системы термического сжигания с рекуперацией ТНВ (или другого оборудования). Тепло, выделяемое при сжигании, используется для обогрева сушильного помещения и обогрева для отпарки цеолита соответственно, а тепловая энергия полностью используется для достижения эффекта энергосбережения и сокращения выбросов.
Технические характеристики и характеристики: простая конструкция, простота обслуживания, длительный срок службы; высокая эффективность поглощения и очистки, преобразование исходного большого объема ветра и отходящих газов с низкой концентрацией летучих органических соединений в отходящие газы с низким объемом воздуха и высокой концентрацией, снижение стоимости конечного оборудования для окончательной обработки; чрезвычайно низкий перепад давления, может значительно снизить энергопотребление; общая подготовка системы и модульная конструкция с минимальными требованиями к пространству и обеспечение непрерывного и беспилотного режима управления; он может достичь национального стандарта выбросов; в адсорбенте используется негорючий цеолит, использование более безопасно; недостатком является единовременная инвестиция с высокой стоимостью.
Время публикации: 03 января 2023 г.
