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汽車涂裝線vocs廢氣如何治理以及費用?藍陽環保解釋
閱讀:686 發布時間:2020-5-30噴漆系統是汽車車身涂裝車間能耗再大的系統,噴漆系統能耗占涂裝車間總能耗的48%左右,因此如何降低噴漆系統的能耗,尤其是噴漆調溫、調濕的能耗,是涂裝工藝環節節能減排的關鍵所在。
近幾年在國內部分德系、美系、日系汽車工廠中開始采用空調循環風技術,該技術主要是用于降低噴漆系統的能源消耗。
全自動噴漆室排風再循環可分為干式再循環和濕空氣再循環。從漆前準備段、風幕、晾干室等區段排出的空氣含濕量不高,僅過濾就可循環利用,或經干式漆霧捕捉裝置處理過的噴漆室排風,因其潔凈度(O_3mg/m3)已達標,可直接循環利用,統稱為干式再循環,而經濕式(水洗式)漆霧捕集裝置處理過的噴漆室排風含水量增加,需除濕調溫后才能循環利用,故稱為濕空氣再循環。通過使用空調循環風技術,噴漆室空調新風風量可降低60%以上。
2.2噴漆廢氣治理
涂裝噴漆廢氣治理通常采用2種方法:一是“活性炭吸附+催化燃燒”,二是“沸石濃縮轉輪吸附+高溫燃燒法(RTO/TNV)”,前者適用于小風量(小于10萬m3/h),后者適用于大風量(大于10萬m3/h)。
1)活性炭吸附法
活性炭作為涂裝車間的廢氣吸附劑已經有很多年的應用經驗。活性炭價格便宜,表面有疏水性,比表面積(500~1200m2,g)大,因而具有優異的吸附|生能,可使有機溶劑吸附在其表面,吸附飽和后,采用100℃左右的熱空氣進行脫附,脫附過程中被吸附的氣體解析出來。
由于具有疏水性表面的分子篩(沸石)價格昂貴,在以去除有機溶劑為目的的場合,活性炭是再適宜的吸附劑。涂裝噴漆廢氣治理如采用活性炭吸附法,常規采用活性炭吸附與催化燃燒(脫附)相結合的處理工藝。它是根據吸附(效率高)和催化燃燒(節能)2個基本原理設計的,即吸附濃縮一催化燃燒法,該工藝采用多個活性炭吸附箱連續工作,且各吸附箱之間可交替使用。
吸附:含有機物的廢氣通過引風機,經過活性炭吸附箱,VOCs吸附在活性炭內部,吸附后潔凈氣體高空排放至室外;經過一段時間(約6d)后,活性炭達到飽和狀態,停止吸附,此時有機物已被濃縮在活性炭內。
脫附:啟動催化凈化裝置內的加熱裝置,熱風進入內部循環,當熱風達到有機物的沸點(不高于120℃)時,有機物從活性炭內解析出來,進入催化室進行催化分解成CO2和H2O,同時釋放出熱量。釋放出的熱量在進人吸附床脫附時,加熱裝置*停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內維持自燃,尾氣再生,循環進行,直至有機物*從活性炭內部分離,至催化室分解。活性炭得到了再生,有機物得到催化分解處理。
2)沸石轉輪吸附法
噴漆室廢氣屬于大風量、低濃度的有機混合氣體,目前此類廢氣主流治理方式為“沸石轉輪吸附濃縮+高溫焚燒凈化”,處理后的廢氣直接達標排放。
待處理的噴漆室有機混合廢氣經引風機作用,先經過預處理過濾裝置去除廢氣中的粉塵及雜質部分,否則直接吸附會堵塞沸石的微縮孔,從而影響吸附效果,甚至失效,經過初步過濾后,相對純凈的有機廢氣進入沸石轉輪吸附裝置進行吸附凈化處理,有機物質被沸石轉輪*的作用力截留在其內部,潔凈氣體排出,經過一段時間吸附后,沸石轉輪達到飽和狀態,轉輪自動轉動進入冷卻和高溫脫附區域。
沸石轉輪脫附出來的高濃度廢氣直接進入RTO蓄熱式焚燒爐進行焚燒凈化處理,廢氣焚燒后的氧化室高溫氣體與脫附廢氣通過熱交換器進行熱交換,使脫附廢氣換熱(溫度控制在150—200oC)后進入轉輪脫附區進行脫附,沸石中的有機物受到熱空氣加熱后從沸石中揮發出來,此時脫附出來的廢氣屬于高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣,直接進入RTO焚燒爐氧化后釋放出大量能量,有機物利用自身氧化燃燒釋放出的熱量維持自燃,如果脫附廢氣濃度足夠高,RTO正常使用需要很少的天然氣甚至不需要天然氣,做到真正的節能環保,同時,整套裝置安全、可靠、無二次污染,具體工作原理如圖3所示。
廢氣治理裝置效益分析
3.1烘干廢氣治理裝置
烘干室廢氣治理裝置同時也作為烘干室加熱裝置,除一次性設備投資外,只有設備正常運行費用(電和天然氣),無其他額外費用。
3.2“活性炭吸附+催化燃燒”裝置
活性炭和催化劑使用壽命較短,在雙班生產、單班8h情況下,活性炭使用壽命為2a,催化劑使用壽命為2.5a。因此采用此種方式處理噴漆廢氣要定期更換活性炭、催化劑和過濾器。以55000m3/h涂裝線為例,設備運行費用分析如表3所列。
由于活性炭使用體積大,催化劑單價高,導致使用該治理方式年設備維護費用較高。
3.3沸石轉輪吸附裝置
以廢氣量114000m%、廢氣濃度430mg/m3、,要求VOCs處理效率大于96%為例,其經濟效益分析如下。
3.3.1裝機容量
設備裝機容量如表4所列。
3.3.2運行能耗
設備啟動及運行能耗如表5~6所列。
設備維護費用如表7所列。
結語
汽車行業作為中國制造行業的支柱產業,應積極響應國家環保政策,各大車企應實施一系列行之有效的廢氣治理技術和方法,確保廢氣排放滿足國家和地方排放標準,加強工業廢氣污染治理技術的開發、研究及技術應用,為保護環境盡職盡責。