Els contaminants abocats són principalment: boira de pintura i dissolvents orgànics produïts per pintura en aerosol, i dissolvents orgànics produïts en assecar la volatilització. La boira de pintura prové principalment de la part del recobriment de dissolvent en la polvorització d'aire i la seva composició és coherent amb el recobriment utilitzat. Els dissolvents orgànics provenen principalment dels dissolvents i diluents en el procés d'ús dels recobriments, la majoria d'ells són emissions volàtils, i els seus principals contaminants són el xilè, el benzè, el toluè, etc. Per tant, la font principal dels gasos residuals nocius descarregats al recobriment és la sala de pintura en aerosol, la sala d'assecat i la sala d'assecat.
1. Mètode de tractament de gasos residuals de la línia de producció d'automòbils
1.1 Esquema de tractament del gas orgànic residual en el procés d'assecat
El gas descarregat de la sala d'assecatge d'electroforesi, recobriment mitjà i recobriment superficial pertany al gas residual d'alta temperatura i alta concentració, adequat per al mètode d'incineració. Actualment, les mesures de tractament de gasos residuals d'ús habitual en el procés d'assecat inclouen: tecnologia d'oxidació tèrmica regenerativa (RTO), tecnologia de combustió catalítica regenerativa (RCO) i sistema d'incineració tèrmica de recuperació TNV.
1.1.1 Tecnologia d'oxidació tèrmica de tipus d'emmagatzematge tèrmic (RTO)
L'oxidador tèrmic (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) és un dispositiu de protecció del medi ambient que estalvia energia per tractar gasos de residus orgànics volàtils de concentració mitjana i baixa. Apte per a gran volum, baixa concentració, adequat per a concentracions de gasos residuals orgànics entre 100 PPM-20000 PPM. El cost d'operació és baix, quan la concentració de gasos residuals orgànics és superior a 450 PPM, el dispositiu RTO no necessita afegir combustible auxiliar; la taxa de purificació és alta, la taxa de purificació de RTO de dos llits pot arribar a superar el 98%, la taxa de purificació de RTO de tres llits pot arribar a superar el 99% i no hi ha contaminació secundària com ara NOX; control automàtic, funcionament senzill; la seguretat és alta.
El dispositiu d'oxidació de calor regenerativa adopta el mètode d'oxidació tèrmica per tractar la concentració mitjana i baixa de gasos residuals orgànics, i l'intercanviador de calor de llit d'emmagatzematge de calor de ceràmica s'utilitza per recuperar la calor. Es compon d'un llit d'emmagatzematge de calor de ceràmica, vàlvula de control automàtica, cambra de combustió i sistema de control. Les característiques principals són: la vàlvula de control automàtica a la part inferior del llit d'emmagatzematge de calor està connectada amb la canonada principal d'admissió i la canonada principal d'escapament respectivament, i el llit d'emmagatzematge de calor s'emmagatzema preescalfant el gas residual orgànic que entra al llit d'emmagatzematge de calor. amb material d'emmagatzematge de calor ceràmic per absorbir i alliberar calor; el gas residual orgànic preescalfat a una determinada temperatura (760 ℃) s'oxida a la combustió de la cambra de combustió per generar diòxid de carboni i aigua, i es purifica. L'estructura principal típica de RTO de dos llits consta d'una cambra de combustió, dos llits d'embalatge de ceràmica i quatre vàlvules de commutació. L'intercanviador de calor del llit d'embalatge ceràmic regeneratiu del dispositiu pot maximitzar la recuperació de calor superior al 95%; No s'utilitza o s'utilitza poc combustible en el tractament de gasos residuals orgànics.
Avantatges: en tractar amb un alt cabal i una baixa concentració de gasos residuals orgànics, el cost operatiu és molt baix.
Desavantatges: alta inversió única, alta temperatura de combustió, no apte per al tractament d'alta concentració de gasos residuals orgànics, hi ha moltes peces mòbils, necessiten més treballs de manteniment.
1.1.2 Tecnologia de combustió catalítica tèrmica (RCO)
El dispositiu de combustió catalítica regenerativa (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) s'aplica directament a la purificació de gasos residuals orgànics de concentració mitjana i alta (1000 mg/m3-10000 mg/m3). La tecnologia de tractament RCO és especialment adequada per a l'alta demanda de taxa de recuperació de calor, però també és adequada per a la mateixa línia de producció, a causa dels diferents productes, la composició del gas residual sovint canvia o la concentració del gas residual fluctua molt. És especialment adequat per a la necessitat de recuperació d'energia tèrmica de les empreses o el tractament de gasos residuals de la línia troncal d'assecat, i la recuperació d'energia es pot utilitzar per assecar la línia troncal, per tal d'aconseguir el propòsit d'estalvi d'energia.
La tecnologia de tractament de combustió catalítica regenerativa és una típica reacció en fase gas-sòlida, que en realitat és l'oxidació profunda d'espècies reactives d'oxigen. En el procés d'oxidació catalítica, l'adsorció de la superfície del catalitzador fa que les molècules de reactius s'enriqueixin a la superfície del catalitzador. L'efecte del catalitzador en la reducció de l'energia d'activació accelera la reacció d'oxidació i millora la velocitat de la reacció d'oxidació. Sota l'acció d'un catalitzador específic, la matèria orgànica es produeix sense combustió d'oxidació a baixa temperatura inicial (250 ~ 300 ℃), que es descompon en diòxid de carboni i aigua, i allibera una gran quantitat d'energia tèrmica.
El dispositiu RCO es compon principalment del cos del forn, el cos d'emmagatzematge de calor catalític, el sistema de combustió, el sistema de control automàtic, la vàlvula automàtica i diversos altres sistemes. En el procés de producció industrial, el gas d'escapament orgànic descarregat entra a la vàlvula giratòria de l'equip a través del ventilador de tirada induïda, i el gas d'entrada i el gas de sortida es separen completament a través de la vàlvula giratòria. L'emmagatzematge d'energia tèrmica i l'intercanvi de calor del gas gairebé arriba a la temperatura fixada per l'oxidació catalítica de la capa catalítica; el gas d'escapament continua escalfant-se a través de la zona de calefacció (ja sigui mitjançant calefacció elèctrica o calefacció de gas natural) i es manté a la temperatura establerta; entra a la capa catalítica per completar la reacció d'oxidació catalítica, és a dir, la reacció genera diòxid de carboni i aigua i allibera una gran quantitat d'energia tèrmica per aconseguir l'efecte de tractament desitjat. El gas catalitzat per l'oxidació entra a la capa de material ceràmic 2 i l'energia tèrmica es descarrega a l'atmosfera a través de la vàlvula rotativa. Després de la purificació, la temperatura d'escapament després de la purificació és només lleugerament superior a la temperatura abans del tractament de gasos residuals. El sistema funciona contínuament i canvia automàticament. Mitjançant el treball de la vàlvula giratòria, totes les capes d'ompliment de ceràmica completen els passos del cicle de calefacció, refrigeració i purificació, i es pot recuperar l'energia tèrmica.
Avantatges: flux de procés simple, equip compacte, funcionament fiable; alta eficiència de purificació, generalment superior al 98%; baixa temperatura de combustió; baixa inversió d'un sol ús, baix cost operatiu, eficiència de recuperació de calor generalment pot arribar a més del 85%; tot el procés sense producció d'aigües residuals, el procés de purificació no produeix contaminació secundària amb NOX; L'equip de purificació RCO es pot utilitzar amb la sala d'assecatge, el gas purificat es pot reutilitzar directament a la sala d'assecat, per aconseguir el propòsit d'estalvi d'energia i reducció d'emissions;
Inconvenients: el dispositiu de combustió catalítica només és adequat per al tractament de gasos residuals orgànics amb components orgànics de baix punt d'ebullició i baix contingut de cendres, i el tractament de gasos residuals de substàncies enganxoses com el fum oliós no és adequat i el catalitzador s'ha d'enverinar; la concentració de gasos residuals orgànics és inferior al 20%.
1.1.3TNV Sistema d'incineració tèrmica tipus reciclatge
El sistema d'incineració tèrmica de tipus de reciclatge (alemany Thermische Nachverbrennung TNV) és l'ús de gasos residuals de calefacció de combustió directa de gas o combustible que conté dissolvent orgànic, sota l'acció d'alta temperatura, descomposició de molècules de dissolvent orgànic en diòxid de carboni i aigua, el gas de combustió d'alta temperatura. Mitjançant el suport del dispositiu de transferència de calor multietapa, el procés de producció de calefacció necessita aire o aigua calenta, reciclatge complet, descomposició d'oxidació de l'energia tèrmica del gas residual orgànic, redueix el consum d'energia de tot el sistema. Per tant, el sistema TNV és una manera eficient i ideal de tractar els gasos residuals que contenen dissolvents orgànics quan el procés de producció necessita molta energia tèrmica. Per a la nova línia de producció de recobriments de pintura electroforètica, generalment s'adopta el sistema d'incineració tèrmica de recuperació TNV.
El sistema TNV consta de tres parts: sistema de preescalfament i incineració de gasos residuals, sistema de calefacció d'aire circulant i sistema d'intercanvi de calor d'aire fresc. El dispositiu de calefacció central d'incineració de gasos residuals del sistema és la part central de TNV, que es compon del cos del forn, la cambra de combustió, l'intercanviador de calor, el cremador i la vàlvula reguladora de la fums principal. El seu procés de treball és: amb un ventilador de capçal d'alta pressió, el gas residual orgànic de la sala d'assecatge, després de la incineració de gasos residuals, el preescalfament de l'intercanviador de calor integrat, a la cambra de combustió, i després a través de la calefacció del cremador, a alta temperatura ( uns 750 ℃) a la descomposició d'oxidació de gasos residuals orgànics, descomposició de gasos residuals orgànics en diòxid de carboni i aigua. El gas de combustió d'alta temperatura generat es descarrega a través de l'intercanviador de calor i la canonada principal de fums del forn. El gas de combustió descarregat escalfa l'aire circulant a l'assecatge per proporcionar l'energia calorífica necessària per a l'assecatge. Al final del sistema s'instal·la un dispositiu de transferència de calor d'aire fresc per recuperar la calor residual del sistema per a la recuperació final. L'aire fresc complementat per l'assecador s'escalfa amb gas de combustió i després s'envia a l'assecatge. A més, també hi ha una vàlvula reguladora elèctrica a la canonada principal de gasos de combustió, que s'utilitza per ajustar la temperatura dels gasos de combustió a la sortida del dispositiu, i l'emissió final de la temperatura dels gasos de combustió es pot controlar a uns 160 ℃.
Les característiques del dispositiu de calefacció central per incineració de gasos residuals inclouen: el temps d'estada del gas orgànic residual a la cambra de combustió és d'1 ~ 2 s; la taxa de descomposició dels gasos residuals orgànics és superior al 99%; la taxa de recuperació de calor pot arribar al 76%; i la relació d'ajust de la sortida del cremador pot arribar a 26 ∶ 1, fins a 40 ∶ 1.
Inconvenients: en tractar gasos residuals orgànics de baixa concentració, el cost d'operació és més elevat; l'intercanviador de calor tubular només està en funcionament continu, té una llarga vida útil.
1.2 Esquema de tractament de gasos residuals orgànics en sala de pintura en aerosol i sala d'assecat
El gas descarregat de la sala de pintura en aerosol i la sala d'assecat és de baixa concentració, gran cabal i gas residual a temperatura ambient, i la composició principal dels contaminants són hidrocarburs aromàtics, èters d'alcohol i dissolvents orgànics d'èster. Actualment, el mètode estranger més madur és: la primera concentració de gasos residuals orgànics per reduir la quantitat total de gasos residuals orgànics, amb el primer mètode d'adsorció (carbó actiu o zeolita com a adsorbent) per a una baixa concentració d'adsorció d'escapament de pintura en aerosol a temperatura ambient, amb depuració de gas a alta temperatura, gas d'escapament concentrat mitjançant combustió catalítica o mètode de combustió tèrmica regenerativa.
1.2.1 Dispositiu d'adsorció--dessorció i purificació de carbó actiu
Utilitzant el carbó activat de bresca com a adsorbent, combinat amb els principis de purificació per adsorció, regeneració per desorció i concentració de COV i combustió catalítica, gran volum d'aire, baixa concentració de gasos de residus orgànics mitjançant l'adsorció de carbó activat de bresca per aconseguir el propòsit de la purificació de l'aire, Quan el carbó activat està saturat i després utilitza aire calent per regenerar el carbó activat, la matèria orgànica concentrada desorbida s'envia al llit de combustió catalítica per a la combustió catalítica, la matèria orgànica s'oxida a diòxid de carboni i aigua inofensives, els gasos d'escapament calents cremats escalfen el aire fred a través d'un intercanviador de calor, una mica d'emissió del gas de refrigeració després de l'intercanvi de calor, part per a la regeneració desorbitòria del carbó activat de bresca, per aconseguir el propòsit d'utilitzar la calor residual i estalviar energia. Tot el dispositiu es compon de prefiltre, llit d'adsorció, llit de combustió catalítica, retard de flama, ventilador relacionat, vàlvula, etc.
El dispositiu de purificació d'adsorció i desorció de carbó activat està dissenyat segons els dos principis bàsics d'adsorció i combustió catalítica, utilitzant un treball continu de doble camí de gas, una cambra de combustió catalítica, dos llits d'adsorció s'utilitzen alternativament. Primer gas residual orgànic amb adsorció de carbó activat, quan la saturació ràpida atura l'adsorció, i després utilitza el flux d'aire calent per eliminar la matèria orgànica del carbó activat per fer la regeneració del carbó activat; la matèria orgànica s'ha concentrat (concentració desenes de vegades superior a l'original) i enviada a la cambra de combustió catalítica combustió catalítica en diòxid de carboni i descàrrega de vapor d'aigua. Quan la concentració del gas residual orgànic arriba a més de 2000 PPm, el gas residual orgànic pot mantenir la combustió espontània al llit catalític sense escalfament extern. Part dels gasos d'escapament de la combustió es descarreguen a l'atmosfera i la major part s'envien al llit d'adsorció per a la regeneració del carbó actiu. Això pot satisfer la combustió i l'adsorció de l'energia tèrmica necessària per aconseguir el propòsit d'estalvi energètic. La regeneració pot entrar a la següent adsorció; en la desorció, l'operació de purificació es pot realitzar mitjançant un altre llit d'adsorció, adequat tant per a funcionament continu com per a funcionament intermitent.
Rendiment tècnic i característiques: rendiment estable, estructura senzilla, segura i fiable, estalvi d'energia i estalvi de mà d'obra, sense contaminació secundària. L'equip cobreix una àrea petita i té un pes lleuger. Molt adequat per al seu ús en volum elevat. El llit de carbó activat que adsorbeix el gas residual orgànic utilitza el gas residual després de la combustió catalítica per a la regeneració d'eliminació, i el gas d'extracció s'envia a la cambra de combustió catalítica per a la seva purificació, sense energia externa, i l'efecte d'estalvi d'energia és important. El desavantatge és que el carbó actiu és curt i el seu cost operatiu és elevat.
1.2.2 Dispositiu de purificació d'adsorció--dessorció de rodes de transferència de zeolita
Els components principals de la zeolita són: silici, alumini, amb capacitat d'adsorció, es pot utilitzar com a adsorbent; El corredor de zeolites és utilitzar les característiques de l'obertura específica de la zeolita amb capacitat d'adsorció i desorció de contaminants orgànics, de manera que els gasos d'escapament de COV amb baixa concentració i alta concentració puguin reduir el cost d'operació de l'equip de tractament final de fons. Les seves característiques del dispositiu són adequades per al tractament de gran cabal, baixa concentració, que conté una varietat de components orgànics. El desavantatge és que la inversió inicial és alta.
El dispositiu de purificació d'adsorció del corredor de zeolita és un dispositiu de purificació de gasos que pot realitzar operacions d'adsorció i desorció contínuament. Els dos costats de la roda de zeolita es divideixen en tres àrees pel dispositiu especial de segellat: zona d'adsorció, zona de desorció (regeneració) i zona de refrigeració. El procés de treball del sistema és: la roda giratòria de les zeolites gira contínuament a baixa velocitat, circulació per l'àrea d'adsorció, zona de desorció (regeneració) i zona de refrigeració; Quan el gas d'escapament de baixa concentració i volum de venda passa contínuament per l'àrea d'adsorció del corredor, el VOC del gas d'escapament és adsorbit per la zeolita de la roda giratòria, emissió directa després de l'adsorció i la purificació; El dissolvent orgànic adsorbit per la roda s'envia a la zona de desorció (regeneració) amb la rotació de la roda, després amb un petit volum d'aire escalfa l'aire contínuament a través de la zona de desorció, el COV adsorbit a la roda es regenera a la zona de desorció, El gas d'escapament VOC es descarrega juntament amb l'aire calent; La roda a la zona de refrigeració per a la refrigeració es pot re-adsorció, amb la rotació constant de la roda giratòria, es realitza un cicle d'adsorció, desorció i refrigeració, assegureu-vos el funcionament continu i estable del tractament de gasos residuals.
El dispositiu de corredor de zeolita és essencialment un concentrador, i el gas d'escapament que conté dissolvent orgànic es divideix en dues parts: aire net que es pot descarregar directament i aire reciclat que conté una alta concentració de dissolvent orgànic. Aire net que es pot abocar directament i es pot reciclar en el sistema de ventilació de l'aire condicionat pintat; l'alta concentració de gas COV és aproximadament 10 vegades la concentració de COV abans d'entrar al sistema. El gas concentrat es tracta per incineració a alta temperatura mitjançant un sistema d'incineració tèrmica de recuperació TNV (o altres equips). La calor generada per la incineració és la calefacció de l'habitació d'assecat i la calefacció de la zeolita, respectivament, i l'energia tèrmica s'utilitza plenament per aconseguir l'efecte d'estalvi d'energia i reducció d'emissions.
Rendiment tècnic i característiques: estructura senzilla, fàcil manteniment, llarga vida útil; alta eficiència d'absorció i depuració, converteix el volum de vent original i el gas residual de COV de baixa concentració en un volum d'aire baix i gas residual d'alta concentració, redueix el cost de l'equip de tractament final posterior; caiguda de pressió extremadament baixa, pot reduir considerablement el consum d'energia; preparació general del sistema i disseny modular, amb requisits d'espai mínims, i proporcionar un mode de control continu i no tripulat; pot assolir l'estàndard nacional d'emissió; l'adsorbent utilitza zeolita no combustible, l'ús és més segur; el desavantatge és una inversió única amb un cost elevat.
Hora de publicació: 03-gen-2023
