2.1.干燥過程有機廢氣處理方案:

 

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蓄熱熱氧化技術、蓄熱催化燃燒技術和TNV回收熱燃燒系統

 

2.1.1蓄熱熱氧化技術

 

蓄熱式燃燒爐是一種處理中低濃度揮發(fā)性有機廢氣的節(jié)能環(huán)保裝置。適用于***風量、低濃度，有機廢氣濃度在100 ppm ~ 20000 ppm之間。其運行成本低，當有機廢氣濃度在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，不產生NOX等二次污染；全自動控制，操作簡單；安全性高。

 

蓄熱式熱燃燒爐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、燃燒室和控制系統組成。其主要***征是:蓄熱床底部的自動控制閥分別與進氣歧管和排氣歧管連接；蓄熱床通過換向閥換向，儲存從燃燒室出來的高溫氣體的熱量，預熱進入蓄熱床的有機廢氣；蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收和釋放熱量；預熱到一定溫度(≥760℃)的有機廢氣在燃燒室中燃燒，產生二氧化碳和水進行凈化。典型的雙床實時操作系統主要結構由一個燃燒室、兩個陶瓷填充床和四個開關閥組成。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、低濃度有機廢氣時，運行成本很低。

 

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***。

 

2.1.2蓄熱催化燃燒技術

 

蓄熱催化燃燒裝置(RCO)直接應用于中高濃度(1000 mg/m3-10000 mg/m3)有機廢氣的凈化。RCO處理技術***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線上的不同產品導致廢氣成分經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。

 

蓄熱催化燃燒處理技術是典型的氣固反應，其本質是活性氧深度氧化。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，提高了氧化反應速率。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、催化蓄熱器、燃燒系統、自動控制系統、自動閥等系統組成。在工業(yè)生產過程中，排出的有機尾氣通過引風機進入設備的回轉閥，入口氣體和出口氣體被回轉閥完全分離。氣體經陶瓷材料層1預熱后，發(fā)生蓄熱換熱，其溫度幾乎達到催化氧化催化層設定的溫度，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)，并保持在設定溫度；它進入催化層完成催化氧化反應，即反應產生CO2和H2O，釋放***量熱量達到預期的處理效果。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閥排入***氣。凈化后的排氣溫度僅略高于廢氣處理前。系統連續(xù)運行，自動切換。通過轉輪閥的操作，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。

 

***點:工藝流程簡單，設備緊湊，運行可靠；凈化效率高，一般達到98%以上；與RTO相比，燃燒溫度低；一次性投資少，運行成本低，熱回收效率一般可達85%以上；整個過程無廢水產生，凈化過程無NOX等二次污染產生；RCO凈化設備可與干燥室配合使用，凈化后的氣體可直接回用于干燥室，達到節(jié)能減排的目的；

 

缺點:催化燃燒裝置僅適用于處理含有低沸點有機成分和低灰分的有機廢氣，不適用于處理含有油煙等粘性物質的廢氣，催化劑應中毒；處理后的有機廢氣濃度低于20%。

 

2.1.3 TNV回收型熱燃燒系統

 

回收熱燃燒系統(簡稱TNV)使用氣體或油直接燃燒和加熱含有有機溶劑的廢氣。在高溫作用下，有機溶劑分子被氧化分解成CO2和水，產生的高溫煙氣通過配套的多級換熱裝置加熱生產過程中所需的空氣或熱水，充分回收有機廢氣氧化分解過程中產生的熱能，降低整個系統的能耗。因此，當生產過程中需要***量熱量時，TNV系統是處理含有機溶劑廢氣的一種有效而理想的方法。新建涂裝生產線一般采用TNV回收熱燃燒系統。

 

TNV系統由三部分組成:廢氣預熱燃燒系統、循環(huán)空氣加熱系統和新風換熱系統。該系統中的廢氣燃燒集中供熱裝置是TNV的核心部分，由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒發(fā)動機和主煙道控制閥組成。工作過程如下:有機廢氣由高壓頭風機抽出干燥室，經廢氣燃燒集中供熱裝置內置換熱器預熱后，由燃燒機加熱，有機廢氣在高溫(約750℃)下氧化分解，分解后的有機廢氣變成CO2和水。產生的高溫煙氣通過爐內換熱器和主煙氣管道排出，排出的煙氣加熱干燥室內的循環(huán)空氣，為干燥室提供所需的熱量。系統末端設置新風換熱裝置，***終回收系統余熱，干燥室補充的新風經煙氣加熱后送至干燥室。此外，主煙氣管道還設有電動調節(jié)閥，用于調節(jié)裝置出口煙氣溫度，***終排煙溫度可控制在160℃左右。

 

廢氣燃燒集中供熱裝置的***點包括:有機廢氣在燃燒室中的停留時間為1 ~ 2s；有機廢氣分解率***于99%；熱回收率可達76%；燃燒器出力調節(jié)比可達26∶1，***可達40∶1。

 

缺點:處理低濃度有機廢氣時，運行成本較高；管式換熱器只有在連續(xù)運行時才具有較長的壽命。

 

2.2、噴漆室、烘干室有機廢氣處理方案

 

噴漆室和烘干室排放的氣體為常溫下的低濃度***流量廢氣，污染物主要成分為芳香烴、醇醚和酯類有機溶劑。目前***外比較成熟的方法有:一是濃縮有機廢氣，減少待處理的有機廢氣總量；***先，采用吸附法(活性炭或沸石作為吸附劑)吸附低濃度常溫油漆廢氣，并用高溫氣體脫附；然后，通過催化燃燒或蓄熱熱燃燒處理濃縮廢氣。

 

2.2.1活性炭吸附-脫附凈化裝置

 

采用蜂窩活性炭作為吸附劑，結合吸附凈化、脫附蓄熱、VOCs濃縮和催化燃燒的原理，將***風量、低濃度的有機廢氣用蜂窩活性炭吸附，達到凈化空氣的目的。活性炭吸附飽和時，用熱空氣脫附蓄熱活性炭，脫附的濃縮有機物送入催化燃燒床催化燃燒，有機物被氧化成無害的CO2和H2O。燃燒后，熱廢氣通過換熱器加熱冷空氣，換熱后的冷卻氣體部分排出，另一部分用于蜂窩活性炭的脫附和蓄熱，達到余熱利用和節(jié)能的目的。整套設備由預過濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃劑、相關風機、閥門等組成。

 

活性炭吸附-脫附凈化裝置是根據吸附和催化燃燒兩個基本原理設計的，采用兩個氣路連續(xù)工作，一個催化燃燒室和兩個吸附床交替使用。***先用活性炭吸附有機廢氣，達到飽和時停止吸附，然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附出來，使活性炭蓄熱；脫附出來的有機物經過濃縮(濃度比原來高幾倍)，送到催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳和水蒸氣排放。當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時，有機廢氣可以在催化床內保持自燃，無需外部加熱。燃燒后的尾氣一部分排入***氣，***部分送到吸附床進行活性炭蓄熱。這樣可以滿足燃燒和吸附所需的熱能，達到節(jié)能的目的。蓄熱后的可以進入下一次吸附；在脫附中，凈化操作可以通過另一個吸附床進行，該吸附床適用于連續(xù)操作和間歇操作。

 

技術性能及***點:性能穩(wěn)定，結構簡單，安全可靠，節(jié)能省力，無二次污染。該設備占地面積小，重量輕。非常適合***風量。吸附有機廢氣的活性炭床被催化燃燒后的廢氣脫附蓄熱，脫附后的氣體送入催化燃燒室凈化，無需外加能源，節(jié)能效果顯著。缺點是活性炭使用壽命短，運行成本高。

 

2.2.2沸石轉輪吸附濃縮裝置

 

沸石的主要成分是:硅和鋁，具有吸附能力，可以作為吸附劑；沸石轉輪利用沸石對有機污染物的吸附和脫附能力，將低濃度、***風量的VOC廢氣通過沸石轉輪濃縮轉化為小風量、高濃度的氣體，可以降低后端***終處理設備的運行成本。其裝置***點適用于處理***流量、低濃度、多種有機成分的廢氣。缺點是前期投入高。

 

沸石轉輪吸附凈化裝置是一種可以連續(xù)進行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉輪兩側通過***殊的密封裝置分為三個區(qū)域:吸附區(qū)、脫附(蓄熱)區(qū)和冷卻區(qū)。該系統的工作過程如下:沸石轉輪低速連續(xù)轉輪，通過吸附區(qū)、脫附(蓄熱)區(qū)和冷卻區(qū)循環(huán)；當低濃度、***風量的廢氣連續(xù)通過轉輪的吸附區(qū)時，廢氣中的VOC被轉輪的沸石吸附，吸附凈化后的氣體直接排出；轉輪吸附的有機溶劑隨著轉輪的轉動被送到脫附(蓄熱)區(qū)，然后以小風量熱空氣連續(xù)通過脫附區(qū)。吸附在轉輪上的VOCs在脫附區(qū)被熱量脫附實現蓄熱，VOC廢氣隨熱空氣排出；轉輪轉到冷卻區(qū)冷卻降溫后，可以再次吸附。隨著轉輪的不斷轉動，進行吸附、脫附和冷卻循環(huán)，保證廢氣處理的連續(xù)穩(wěn)定運行。

 

沸石轉輪裝置本質上是一個濃縮器，轉輪處理后的含有機溶劑廢氣分為兩部分:可直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機溶劑的蓄熱空氣?？梢灾苯优懦龅臐崈艨諝饪梢赃M入涂裝空調通風系統進行回收利用；高濃度揮發(fā)性有機化合物氣體的濃度約為揮發(fā)性有機化合物進入系統前的10倍。濃縮氣體由TNV回收熱燃燒系統(或其他設備)高溫燃燒，燃燒產生的熱量由干燥室和沸石轉輪脫附供熱，充分利用達到節(jié)能減排的效果。

 

技術性能及***點:結構簡單，維護方便，使用壽命長；吸收和脫附效率高，將原來高風量、低濃度的VOCs廢氣轉化為低風量、高濃度的廢氣，降低后端***終處理設備的成本；沸石轉輪吸附VOCs造成的壓降極低，可***幅降低功耗；整個系統采用預裝模塊化設計，空間要求***小，提供連續(xù)無人操作模式；轉輪濃縮后的廢氣可達到***家排放標準；吸附劑采用不燃性疏水沸石，使用更安全；缺點是一次性投入高。

 

減少涂裝污染不僅是涂裝技術的發(fā)展方向，也是涂裝行業(yè)的責任。隨著我***對環(huán)境質量要求的不斷提高，揮發(fā)性有機廢氣的處理正在逐步開展。根據不同的***點，分析不同處理方法的處理效果和處理成本，采取切實有效的技術方法，達到排放標準，保護全球環(huán)境，創(chuàng)建和諧社會。