Выбрасываемые загрязняющие вещества в основном представляют собой аэрозоль краски и органические растворители, образующиеся при распылении краски, а также органические растворители, образующиеся при высыхании и улетучивании.Туман краски в основном возникает из части 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 загрязняющими веществами являются ксилол, бензол, толуол и так далее.Таким образом, основным источником вредных отработанных газов, выбрасываемых при нанесении покрытия, является помещение для окраски распылением, помещение для сушки и помещение для сушки.
1. Метод очистки отработанных газов автомобильной производственной линии.
1.1 Схема очистки органических отходящих газов в процессе сушки
Газ, выходящий из сушильной камеры для электрофореза, среднего покрытия и поверхностного покрытия, относится к отходящим газам с высокой температурой и высокой концентрацией, которые подходят для метода сжигания.В настоящее время обычно используемые меры по очистке отходящих газов в процессе сушки включают: технологию регенеративного термического окисления (RTO), технологию регенеративного каталитического сжигания (RCO) и систему термического сжигания с рекуперацией TNV.
1.1.1 Технология термического окисления с накоплением тепла (RTO)
Термический окислитель (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) представляет собой энергосберегающее природоохранное устройство для обработки летучих органических отработанных газов средней и низкой концентрации.Подходит для больших объемов, низкой концентрации, подходит для органических отработанных газов с концентрацией от 100 до 20000 частей на миллион.Стоимость эксплуатации низкая, когда концентрация органических отходящих газов выше 450 частей на миллион, устройству RTO не требуется добавлять вспомогательное топливо;скорость очистки высока, степень очистки RTO с двумя слоями может достигать более 98%, степень очистки RTO с тремя слоями может достигать более 99%, и нет вторичного загрязнения, такого как NOX;автоматическое управление, простота в эксплуатации;безопасность высокая.
В устройстве регенеративного теплового окисления используется метод термического окисления для обработки органических отработанных газов средней и низкой концентрации, а для рекуперации тепла используется керамический теплообменник с аккумулирующим теплом.Он состоит из керамического теплоаккумулирующего слоя, автоматического регулирующего клапана, камеры сгорания и системы управления.Основные особенности: автоматический регулирующий клапан в нижней части теплоаккумулирующего слоя соединен с впускной и выпускной магистральной трубой соответственно, а теплоаккумулирующий слой накапливается за счет предварительного нагрева органических отработанных газов, поступающих в теплоаккумулирующий слой. с керамическим теплоаккумулирующим материалом для поглощения и отдачи тепла;органические отходящие газы, предварительно нагретые до определенной температуры (760 ℃), окисляются при сгорании в камере сгорания с образованием углекислого газа и воды и очищаются.Типичная основная конструкция RTO с двумя слоями состоит из одной камеры сгорания, двух керамических набивочных слоев и четырех переключающих клапанов.Теплообменник с регенеративным керамическим насадочным слоем в устройстве может максимизировать рекуперацию тепла более чем на 95%;При очистке органических отходящих газов топливо не используется или используется в небольшом количестве.
Преимущества: При работе с большим потоком и низкой концентрацией органических отработанных газов эксплуатационные расходы очень низкие.
Недостатки: большие единовременные инвестиции, высокая температура горения, не подходит для обработки органических отработанных газов высокой концентрации, много движущихся частей, требуется больше работ по техническому обслуживанию.
1.1.2 Технология термокаталитического сжигания (RCO)
Устройство регенеративного каталитического сжигания (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) применяется непосредственно для очистки органических отработанных газов средней и высокой концентрации (1000 мг/м3-10000 мг/м3).Технология очистки RCO особенно подходит для высоких требований к скорости 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.Он особенно подходит для рекуперации тепловой энергии предприятий или очистки отработанных газов магистральной линии сушки, а рекуперация энергии может использоваться для сушки магистральной линии для достижения цели энергосбережения.
Технология регенеративной каталитической обработки сжиганием представляет собой типичную газо-твердофазную реакцию, которая на самом деле представляет собой глубокое окисление активных форм кислорода.В процессе каталитического окисления адсорбция поверхности катализатора делает молекулы реагентов обогащенными на поверхности катализатора.Влияние катализатора на снижение энергии активации ускоряет реакцию окисления и повышает скорость реакции окисления.Под действием специфического катализатора происходит безальтернативное окислительное сгорание органического вещества при низкой начальной температуре (250~300℃), которое разлагается на углекислый газ и воду с выделением большого количества тепловой энергии.
Устройство RCO в основном состоит из корпуса печи, каталитического аккумулятора тепла, системы сгорания, системы автоматического управления, автоматического клапана и нескольких других систем.В процессе промышленного производства отработанный органический выхлопной газ поступает во вращающийся клапан оборудования через вытяжной вентилятор, а входящий и выходящий газ полностью разделяются через вращающийся клапан.Аккумулирование тепловой энергии и теплообмен газа почти достигают температуры, заданной каталитическим окислением каталитического слоя;выхлопной газ продолжает нагреваться через зону нагрева (электрическим или природным газом) и поддерживает заданную температуру;он входит в каталитический слой для завершения реакции каталитического окисления, а именно, в результате реакции образуются углекислый газ и вода, и выделяется большое количество тепловой энергии для достижения желаемого эффекта обработки.Газ, катализируемый окислением, поступает в слой керамического материала 2, а тепловая энергия выбрасывается в атмосферу через поворотный клапан.После очистки температура выхлопных газов после очистки лишь немного выше, чем температура перед очисткой отходящих газов.Система работает непрерывно и переключается автоматически.Благодаря работе вращающегося клапана все слои керамического наполнителя завершают этапы цикла нагрева, охлаждения и очистки, а тепловая энергия может быть рекуперирована.
Преимущества: простая технологическая схема, компактное оборудование, надежная работа;высокая эффективность очистки, как правило, более 98%;низкая температура горения;низкие одноразовые инвестиции, низкие эксплуатационные расходы, эффективность рекуперации тепла обычно может достигать более 85%;весь процесс без производства сточных вод, процесс очистки не производит вторичного загрязнения NOX;Оборудование для очистки RCO можно использовать с сушильной комнатой, очищенный газ можно повторно использовать непосредственно в сушильной комнате для достижения цели энергосбережения и сокращения выбросов;
Недостатки: устройство каталитического сжигания подходит только для обработки органических отработанных газов с органическими компонентами с низкой температурой кипения и низкой зольностью, а обработка отходящих газов от липких веществ, таких как маслянистый дым, не подходит, и катализатор должен быть отравлен;концентрация органических отходящих газов ниже 20%.
1.1.3 ТНВ Система термического сжигания рециклингового типа
Система термического сжигания рециркуляционного типа (нем. Thermische Nachverbrennung TNV) представляет собой использование газа или топлива для прямого сжигания отходящих газов, содержащих органический растворитель, под действием высокой температуры молекулы органического растворителя окисляются, разлагаются на углекислый газ и воду, высокотемпературный дымовой газ за счет поддержки многоступенчатого устройства теплопередачи в процессе производства тепла требуется воздух или горячая вода, полная рециркуляция окислительного разложения тепловой энергии органических отработанных 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 электрофоретического лакокрасочного покрытия обычно используется система термического сжигания с рекуперацией TNV.
Система ТНВ состоит из трех частей: системы предварительного подогрева и сжигания отработанных газов, системы подогрева циркулирующего воздуха и системы теплообменника свежего воздуха.Устройство центрального отопления для сжигания отработанных газов в системе является основной частью ТНВ, которое состоит из корпуса печи, камеры сгорания, теплообменника, горелки и регулирующего клапана главного дымохода.Его рабочий процесс таков: с помощью напорного вентилятора высокого давления органические отработанные газы из сушильной камеры, после сжигания отработанных газов, устройства центрального отопления, встроенного теплообменника, предварительного нагрева, в камеру сгорания, а затем через нагреватель горелки при высокой температуре ( около 750 ℃) к разложению окисления органических отработанных газов, разложению органических отработанных газов на углекислый газ и воду.Образовавшиеся высокотемпературные дымовые газы выводятся через теплообменник и главную дымовую трубу в топку.Выходящие дымовые газы нагревают циркулирующий воздух в сушильной камере, чтобы обеспечить необходимую тепловую энергию для сушильной камеры.Устройство теплопередачи свежего воздуха устанавливается в конце системы для рекуперации отработанного тепла системы для окончательной рекуперации.Свежий воздух, поступающий из сушильной камеры, 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 конечный выброс температуры дымовых газов можно контролировать на уровне около 160 ℃.
Характеристики устройства центрального отопления для сжигания отработанных газов включают: время пребывания органических отработанных газов в камере сгорания составляет 1-2 с;скорость разложения органических отработанных газов более 99%;коэффициент рекуперации тепла может достигать 76%;а коэффициент регулировки мощности горелки может достигать 26 ∶ 1, до 40 ∶ 1.
Недостатки: при очистке низкоконцентрированных органических отходящих газов стоимость эксплуатации выше;трубчатый теплообменник находится только в непрерывной работе, он имеет долгий срок службы.
1.2 Схема очистки органических отходящих газов в покрасочной и сушильной камерах
Газ, выбрасываемый из помещения для распыления краски и сушильной камеры, представляет собой отработанный газ с низкой концентрацией, большой скоростью потока и комнатной температурой, а основной состав загрязняющих веществ представляет собой ароматические углеводороды, простые эфиры спиртов и органические растворители на основе сложных эфиров.В настоящее время зарубежным более зрелым методом является: первая концентрация органических отработанных газов для уменьшения общего количества органических отработанных газов с первым методом адсорбции (активированный уголь или цеолит в качестве адсорбента) для низкой концентрации адсорбции выхлопных газов аэрозольной краской при комнатной температуре, с высокотемпературной отдувкой газа, концентрированием выхлопных газов с использованием каталитического сжигания или метода регенеративного термического сжигания.
1.2.1 Устройство для адсорбции-десорбции и очистки с активированным углем
Использование сотового активированного угля в качестве адсорбента. В сочетании с принципами адсорбционной очистки, регенерации десорбции и концентрации летучих органических соединений и каталитического сжигания. Большой объем воздуха, низкая концентрация органических отработанных газов за счет адсорбции сотового активированного угля для достижения цели очистки воздуха. Когда активированный уголь насыщается, а затем используется горячий воздух для регенерации активированного угля, десорбированное концентрированное органическое вещество направляется в слой каталитического сжигания для каталитического сжигания, органическое вещество окисляется до безвредного диоксида углерода и воды, сгоревшие горячие выхлопные газы нагревают холодный воздух через теплообменник, некоторый выброс охлаждающего газа после теплообмена, часть для десорбционной регенерации сотового активированного угля, для достижения цели утилизации отработанного тепла и энергосбережения.Все устройство состоит из предварительного фильтра, адсорбционного слоя, слоя каталитического сжигания, огнезащиты, 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, двух адсорбционных слоев попеременно.Сначала органические отработанные газы с адсорбцией активированного угля, при быстром насыщении прекращают адсорбцию, а затем используют поток горячего воздуха для удаления органических веществ из активированного угля для регенерации активированного угля;органическое вещество было сконцентрировано (концентрация в десятки раз выше исходной) и отправлено в камеру каталитического сжигания каталитического сжигания с выделением углекислого газа и водяного пара.Когда концентрация органического отходящего газа достигает более 2000 частей на миллион, органический отходящий газ может поддерживать самовозгорание в каталитическом слое без внешнего нагрева.Часть отходящих газов сгорания выбрасывается в атмосферу, а большая часть направляется на адсорбционный слой для регенерации активированного угля.Это может обеспечить сжигание и поглощение необходимой тепловой энергии для достижения цели энергосбережения.Регенерация может войти в следующую адсорбцию;при десорбции операция очистки может выполняться другим адсорбционным слоем, подходящим как для непрерывной работы, так и для периодической работы.
Технические характеристики и характеристики: стабильная работа, простая структура, безопасность и надежность, энергосбережение и трудосбережение, отсутствие вторичного загрязнения.Оборудование занимает небольшую площадь и имеет небольшой вес.Очень подходит для использования в больших объемах.Слой активированного угля, который адсорбирует органические отработанные газы, использует отработанный газ после каталитического сжигания для регенерации отдувки, а отпарный газ направляется в камеру каталитического сжигания для очистки без внешней энергии, и эффект энергосбережения значителен.Недостатком является то, что активированный уголь недолговечен, а его эксплуатационные расходы высоки.
1.2.2 Устройство адсорбционно-десорбционной очистки цеолитового передаточного колеса
Основными компонентами цеолита являются: кремний, алюминий, обладающие адсорбционной способностью, могут использоваться в качестве адсорбента;цеолитный бегунок должен использовать характеристики цеолитовой специфической апертуры с адсорбционной и десорбционной способностью для органических загрязнителей, так что выхлопные газы ЛОС с низкой и высокой концентрацией могут снизить эксплуатационные расходы на конечное оборудование для окончательной обработки.Его характеристики устройства подходят для обработки больших потоков, низкой концентрации, содержащих различные органические компоненты.Недостатком является то, что ранние инвестиции высоки.
Устройство адсорбционной очистки с цеолитовым каналом представляет собой устройство для очистки газа, которое может непрерывно выполнять операции адсорбции и десорбции.Две стороны цеолитового колеса разделены специальным уплотнительным устройством на три зоны: зона адсорбции, зона десорбции (регенерации) и зона охлаждения.Рабочий процесс системы: вращающееся колесо цеолитов непрерывно вращается с низкой скоростью, циркуляция через зону адсорбции, зону десорбции (регенерации) и зону охлаждения;Когда выхлопные газы с низкой концентрацией и объемом урагана непрерывно проходят через зону адсорбции бегуна, ЛОС в выхлопных газах поглощаются цеолитом вращающегося колеса, прямой выброс после адсорбции и очистки;Органический растворитель, адсорбированный колесом, направляется в зону десорбции (регенерации) при вращении колеса. Затем с помощью небольшого объема воздуха нагревают воздух непрерывно через зону десорбции. ЛОС, адсорбированные на колесе, регенерируют в зоне десорбции, Выхлопной газ VOC выпускается 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. Обеспечивается непрерывная и стабильная работа по очистке отработанного газа.
Устройство подачи цеолита по существу представляет собой концентратор, а выхлопной газ, содержащий органический растворитель, делится на две части: чистый воздух, который можно выпускать напрямую, и рециркулируемый воздух, содержащий высокую концентрацию органического растворителя.Чистый воздух, который можно выпускать напрямую и использовать повторно в окрашенной системе вентиляции кондиционирования воздуха;высокая концентрация газа ЛОС примерно в 10 раз превышает концентрацию ЛОС перед входом в систему.Концентрированный газ подвергается высокотемпературному сжиганию в системе термического сжигания с рекуперацией ТНВ (или другом оборудовании).Тепло, выделяемое при сжигании, используется для обогрева помещения для сушки и нагрева для удаления 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 зачистки, преобразование исходного большого объема воздуха и отработанного газа с низкой концентрацией летучих органических соединений в отработанный газ с низким объемом воздуха и высокой концентрацией, снижение стоимости конечного оборудования для окончательной обработки;чрезвычайно низкий перепад давления, может значительно снизить потребление энергии;общая подготовка системы и модульная конструкция с минимальными требованиями к пространству и обеспечение непрерывного и автоматического режима управления;он может достигать национального стандарта выбросов;в адсорбенте используется негорючий цеолит, использование более безопасно;недостатком является разовое вложение с высокой стоимостью.
Время публикации: 03 января 2023 г.
