第一篇:汽车制造业喷漆废气处理解决方案
汽车制造业喷漆废气处理解决方案
汽车生产过程中,车身喷漆是产生废气最多的环节,其中包含甲醛、苯等有害废气,由于人们对废气不了解、处理技术不成熟、处理成本比高等原因,将喷漆产生的废气直接排放。这些不经过处理的废气在一定的情况下会造成大气污染、影响植物生长和人类的健康。
而喷漆完成要经过喷漆室—晾置室—烘干室三道程序。
喷漆房的成分是芳香径等有机废气,浓度较低,但是废气中含有少量的漆雾,很容易堵塞废气处理设备,导致处理不达标,增加成本,影响废气处理设备寿命。
晾置室与喷漆室的成分相近,不含漆雾,但是有机废气比喷气室废气大。
烘干室废气比较复杂。烘干电泳涂料和溶剂型涂料时均有废气排出,但是成分和浓度差别较大。电泳涂料比溶剂涂料的烘干废气低一些,但是其恶臭物质浓度更大。结合上述,最终选择水淋塔+UV光解净化器:水淋塔处理含有烟尘、粉尘、酸碱性废气的有机废气的工业气味净化,对废气进行预处理,把漆雾和一些有机废气进行处理,经过处理的剩余废气再由UV光解净化器进行处理。UV光解用于净化有机恶臭气体,能破坏三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链,在高能紫外线光束照射下,降解转变成低分子化合物,如CO2、H2O等,利用高能UV光束还可以裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭和处理的目的。
水淋塔+UV光解净化器同样适用于各种喷漆房、电动车喷漆、摩托车喷漆等。
第二篇:喷漆房废气VOCs处理方案
喷漆房废气VOCs处理方案
喷漆工艺是在现代生产中常用的一道工艺,家装行业、汽车行业、金属制品行业等诸多行业均需使用喷漆工艺。随着喷漆工艺的广泛用,它带来的污染——VOCs废气污染也越来越严重。
喷漆分局废气具有很大的危害性,而且具有刺激性的异味,对周边的环境影响较大。
一般来说,喷漆过程中排放的废气内包含三种主要有害物质:
1、油性漆:携带油漆微粒的水珠;水性漆:溶解了油漆的微粒水珠;
2、独立在空中喷在废气中的油漆微粒;
3、气化状态下的油漆本身原材料异味、稀释剂(常温漆固化剂)散发的异味、以及在反应及固化过程中释放的异味。
那么,对于喷漆工艺产生废气该如何治理呢?
目前对于喷漆废气主要使用以下几种方法:
废气的末端治理技术可分为两大类:回收技术和销毁技术。回收技术是通过物理的方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法,主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。
销毁技术是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等的方法,主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和多相(光)催化氧化技术等。
其中,吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术,也仍然是目前应用最为广泛的废气治理技术。
吸附技术初次处理效果较好,投资成本低,但存在更换频繁、安全性低、危固处理麻烦等问题,所以单一的吸附技术已不被环保局及排污企业认可。它一般作为废气处理的前期处理过程,并结合催化燃烧、冷凝法等方式协同进行治理。
吸收技术由于有机吸收剂存在二次污染和安全性低等缺点,目前在废气治理中已经较少使用;水基吸收受水溶性物种的限制,只在某些特定行业的废气净化中有所应用。冷凝技术只是在极高浓度下直接使用才有意义,通常作为吸附技术或催化燃烧技术等辅助手段使用。
等离子体破坏技术、生物技术和膜分离技术是近年来发展的一些新技术。等离子体技术在学术上已相对发展成熟,但案例较少;膜分离技术的发展目前还不够成熟,在大风量的有机废气治理中尚没有实际应用。生物净化技术近年来获得了较快的发展,技术已较成熟,已成为目前低浓度废气治理和恶臭治理的主流技术之一。
催化燃烧与热力焚烧技术在国外较为成熟应用也较为广泛,适合处理高浓度、小风量的废气,对整个技术的安全性与气密性要求较高。处理大风量、低浓度的废气时需要有相关的浓缩技术对其进行前处理。
多相(光)催化分解近年来突破了技术瓶颈,技术已较为成熟,因其投资成本低、安全可靠,已成为处理10万方每小时以下风量、中、低浓度废气的主要手段。
根据实际情况,不同的废气浓度,温度等采用的方法也有所差别,部分废气处理需要结合多种技术来处理。目前较多采用的是喷淋洗涤+多相混合催化氧化方式来处理喷漆废气。
第三篇:喷漆废气处理工艺的优缺点
喷漆废气处理工艺的优缺点
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处理工艺:
现阶段针对有机废气的处理工艺主要有:隔离法、燃烧法、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法、吸附法。
1、隔离法:是通过特种过滤材料,置放於废气外排过程,经机械隔离,从而达到治理效果。优点:对漆雾治理效率高,无技术要求,操作简单。缺点:不能有效去除有机物。
2、燃烧法:利用加热高温的方法,将有机废气直接燃烧处理,以达到废气净化的目的。优点:净化效率高,可达95%以上。
缺点:需要大量热能,如甲苯直接燃烧需8000°C左右,需要消耗大量能源,也易在高温下生成NOX等造成二次污染。
3、吸收法:利用吸收液与废气相互接触,使废气中的有害物质溶入吸收液中,从而使废气得以净化。吸收液另行处理。
优点:投资小,运行费用低,操作简单。
缺点:处理效率低,不稳定,净化效率不高,约为50%,难於达到相关环保要求,适合低浓度有机废气,有二次污染。
4、冷凝法:通过冷凝降温,当温度低于有害物质的凝结点时,气态的有害物质转化为液态,从空气中分离出来,从而净化。
优点:运行稳定,净化效率高。
缺点:投资较大,对环境及操作人员要求较高,且能耗过大,运行费用高。
5、等离子低温催化氧化法:等离子体是物质存在的除固态、液态、气态之外的第四种状态,具有宏观度内的电中性与高导电性。等离子体中含有大量的活性电子、离子、激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰掸的结果,产生大量的强氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很强的O3;有机物分子受到高能电子碰撞,被激发及原子健断裂而形成小碎片基团或原子;O·、OH·、HO2、O3等与激发原子、有机物分子、基团、自由基等反应,最终使有机物分子氧化降解为CO、CO2和HO2。优点:广泛适用性,适合于处理低浓度(〈1~1000ppm〉)、剧毒剧臭的有害气体,弥补了其他技术无法处理的空白。以及操作简单。
缺点:单独的低温等离子体技术在处理有害气体时还是有其欠缺的地方,如不能完全彻底地把有害气体转化为无害气体,副产物较多;且在氧等离子体下产生大量的臭氧;能耗较高;脱除效率较低等。
6、吸附法:利用多孔性的活性炭、硅澡土、无烟煤等分子级的大表面剩余能,将有机气体分子吸附到其表面,从而净化。
优点:处理效率高(活性炭吸附可达99%以上),适用广泛,操作简单,投资费用低。
缺点:系统风压损失大,使得能耗较高,吸附剂的饱和点难掌握,吸附剂容量有限,运行费用较高。
处理工艺的选定:
综上所述,各种方法均有优缺点,一个优秀的处理工艺必需是集众所长,避其所短,必需高效、实用、低能耗、易操作。
紫外光触媒催化氧化除臭废气净化器
技术原理:(1)、利用特制波段(157 nm-189 nm)的高能紫外线光束照射有机废气和恶臭气体,快速裂解废气和恶臭气体的分子键,瞬间打开和改变其分子结构,破坏其核酸,产生一系列光解裂变反应,重新进行DNA分子排列组合,降解转变为低分子化学物,如CO2二氧化碳和H2O水分子等物质。(2)、利用特制波段(157 nm-189 nm)的高能紫外光波照射分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧);被紫外光波裂解后呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物。如CO2二氧化碳分子、H2O水分子 等。
(3)、利用特制的TiO2二氧化钛光触媒催化氧化过滤棉,在UV紫外光的照射下,产生光触催化反应,极大地提升和加强了紫外光波的能量聚变,在更加高能高效地裂解废气和恶臭气味分子的同时,催化产生更多的活性氧和臭氧,对废气和恶臭气味进行更彻底地催化氧化分解反应,使其降解转化成低分子化合物、水分子和二氧化碳,从而达到脱臭及杀灭细菌的目的。
(4)、高效除恶臭:能高效去除挥发性有机废气(VOCs)及各种恶臭气味,脱臭效率最高可达99%以上。
应用对象:
(1)适应范围广泛,对VOCs有机废气、非甲烷总烃、以及《国家恶臭污染控制标准》中规定的八大恶臭物质(氨、硫化氢、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、三甲胺、苯乙烯)以及苯、甲苯、二甲苯等废气均能有效治理净化,特别适合处理各种恶臭废气、腐臭废气、喷漆废气、喷涂废气、电泳废气、电镀废气、印刷印染废气、生物制药废气、废水污水臭气废气、污泥臭气处理等。
(2)可以处理各种废气,包括不适合采用等离子处理的废气(比如喷漆废气、喷涂废气、化工废气、含汽油酒精废气、含天那水废气、油漆厂废气、化肥厂废气等),如果采用UV光解设备,安全性更高.UV光解除臭光触媒催化净化器系统运行维护
(1)本设备无机械动作,无噪音,运行安静;
(2)日常运行无需额外添加任何物料和添加剂之类的耗材参加物理或者化学反应;
(3)无需专人管理和日常维护,只需做定期检查,如果处理效率降低,只需打开设备将UV灯管拆出来,进行清洗,去除粉尘颗粒等粘附杂质即可。
第四篇:涂装VOCs废气处理解决方案
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涂装VOCs废气处理解决方案
更多有关废气处理核心技术,请百度:和风环境技术。
涂装车间的废气主要是涂料中含有的有机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分解物,统称为挥发性有机化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。这些成份对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭,人如果长期吸入低浓度的有机废气,会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病,是目前公认的强烈致癌物。
1、前言
有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。为减少涂料中的VOC,开发了水性涂料和粉末涂料,但水性涂料中仍含有一定比例的有机溶剂。为此,各国颁布了相应的法令,限制该类气体的排放,我国于1997年颁布并实施的GB16297《大气污染综合排放标准》,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机溶剂。近年来,随着人们环保意识提高,环保法规不断完善与执法力度不断提高,汽车生产厂在新建涂装线中需配置废气处理设备,对老的涂装线也在逐步补充废气处理装置,废气经过处理达标后才能排放。针对不同的涂装废气,不同的厂家采用了不同的方法,下面就汽车涂装废气处理技术进行初浅的分析探讨。
根据汽车涂装生产工艺,涂装废气主要来自于喷涂、干燥过程。所排放的污染物主要为:喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。
2、汽车生产线废气处理方法 2.1烘干过程有机废气的治理方案
电泳、中涂、面涂烘干室排出的气体属于高温、高浓度废气,适合采用焚烧的方法进行处理。目前烘干过程常用的废气处理措施有:蓄热式热力氧化技术(RTO)、蓄热式催化燃烧技术(RCO)、TNV回收式热力焚烧系统 2.1.1蓄热式热力氧化技术(RTO)
蓄热式热氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,简称RTO)是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保装置。适用于大风量、低浓度,适用于有机废气浓度在100PPM—20000PPM之间。其操作费用低,有机废气浓度在450PPM以广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
上时,RTO装置不需添加辅助燃料;净化率高,两床式RTO净化率能达到98%以上,三床式RTO净化率能达到99%以上,并且不产生NOX等二次污染;全自动控制、操作简单;安全性高。
蓄热式热氧化器采用热氧化法处理中低浓度的有机废气,用陶瓷蓄热床换热器回收热量。由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。主要特征是:蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连,蓄热床通过换向阀交替换向,将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留,并预热进入蓄热床的有机废气,蓄热床采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量;预热到一定温度(≥760℃)的有机废气在燃烧室燃烧发生氧化反应,生成二氧化碳和水,得到净化。典型的两床式RTO主体结构一个燃烧室、两个陶瓷填料床和四个切换阀组成(见下图)。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到最大限度的回收,热回收率大于95%;处理有机废气时不用或使用很少的燃料。
优点:在处理大流量低浓度的有机废气时,运行成本非常低。
缺点:较高的一次性投资,燃烧温度较高,不适合处理高浓度的有机废气,有很多运动部件,需要较多的维护工作。2.1.2蓄热式催化燃烧技术(RCO)
蓄热式催化燃烧装置(RegenerativeCatalyticOxidizer简称RCO)直接应用于中高浓度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有机废气净化。RCO处理技术特别适用于热回收率需求高的场合,也适用于同一生产线上,因产品不同,废气成分经常发生变化或废气浓度波动较大的场合。尤其适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理,可将能源回收用于烘干线,从而达到节约能源的目的。
蓄热式催化燃烧治理技术是典型的气-固相反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中,催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面,催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行,提高了氧化反应的速率。在特定催化剂的作用下,有机物在较低的起燃温度下(250~300℃)发生无焰氧化燃烧,氧化分解为CO2和水。并放出大量热能。RCO装置主要由炉体、催化蓄热体、燃烧系统、自控系统、自动阀门等几个系统构成。在工业生产过程中,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过选转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体首先通过陶瓷材料层1预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
通过加热区(可采用电加热方式或天然气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入陶瓷材料层2,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。
优点:工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠;净化效率高,一般均可达98%以上;与RTO相比燃烧温度低;一次性投资低,运行费用低,其热回收效率一般均可达85%以上;整个过程无废水产生,净化过程不产生NOX等二次污染;RCO净化设备可与烘房配套使用,净化后的气体可直接回用到烘房利用,达到节能减排的目的;
缺点:催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰分含量低的有机废气的处理,对含油烟等粘性物质的废气处理则不宜采用,催化剂宜中毒;处理有机废气浓度在20%以下。2.1.3TNV回收式热力焚烧系统
回收式热力焚烧系统(德语ThermischeNachverbrennung简称TNV)是利用燃气或燃油直接燃烧加热含有机溶剂的废气,在高温作用下,有机溶剂分子被氧化分解为CO2和水,产生的高温烟气通过配套的多级换热装置加热生产过程需要的空气或热水,充分回收利用氧化分解有机废气时产生的热能,降低整个系统的能耗。因此,TNV系统是生产过程需要大量热量时,处理含有机溶剂废气高效、理想的处理方式,对于新建涂装生产线,一般采用TNV回收式热力焚烧系统。
TNV系统由三大部分组成:废气预热及焚烧系统、循环风供热系统、新风换热系统。该系统中的废气焚烧集中供热装置是TNV的核心部分,它由炉体、燃烧室、换热器、燃烧机及主烟道调节阀等组成。其工作过程为:用一台高压头风机将有机废气从烘干室内抽出,经过废气焚烧集中供热装置的内置换热器预热后,到达燃烧室内,然后再通过燃烧机加热,在高温下(750℃左右)将有机废气进行氧化分解,分解后的有机废气变成CO2和水。产生的高温烟气通过炉内的换热器和主烟气管道排出,排出的烟气对烘干室的循环风进行加热,为烘干室提供所需的热量。在系统末端设置新风换热装置,将系统余热进行最后回收,将烘干室补充的新风用烟气加热后送入烘干室。另外,在主烟气管道上还设置有电动调节广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
阀,用于调节装置出口的烟气温度,最终排放的烟气温度可以控制在160℃左右。
废气焚烧集中供热装置的特点包括:有机废气在燃烧室的逗留时间为1~2s;有机废气分解率大于99%;热回收率可达76%;燃烧器输出的调节比可达26∶1,最高可达40∶1。
缺点:在处理低浓度有机废气时,运行成本较高;管式热交换器只是在连续运行时,才有较长的寿命。2.2喷漆室、晾干室有机废气的治理方案
喷漆室、晾干室排出的气体为低浓度、大流量常温废气,污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类、酯类有机溶剂。目前,国外较为成熟的方法是:先将有机废气浓缩以减少需处理的有机废气总量,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附剂)对低浓度常温喷漆废气进行吸附,用高温气体脱附,浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。2.2.1活性炭吸附--脱附净化装置
采用蜂窝状活性炭为吸附剂,结合吸附净化、脱附再生并浓缩VOC和催化燃烧的原理,即将大风量、低浓度的有机废气通过蜂窝状活性炭吸附以达到净化空气的目的,当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭得到再生,脱附出浓缩的有机物被送往催化燃烧床进行催化燃烧,有机物被氧化成无害的CO2和H20,燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气,热交换后降温的气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生,达到废热利用和节能的目的。整套装置由预滤器、吸附床、催化燃烧床、阻燃器、相关的风机、阀门等组成。
活性炭吸附--脱附净化装置根据吸附和催化燃烧两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生;脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。再生后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。
技术性能及特点:性能稳定,结构简便,安全可靠,节能省力,无二次污染。设备占地面积小,重量轻。极适用于大风量下使用。吸附有机物废气的活性炭床,用催化燃烧后的废气进行脱附再生,广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
脱附后的气体再送催化燃烧室进行净化,不需外部能量,节能效果显著。缺点是,活性炭使用寿命短,运行成本高。
2.2.2沸石转轮吸附--脱附净化装置
沸石的主要成分为:硅、铝,具有吸附能力,可作为吸附剂使用;沸石转轮就是利用沸石特定孔径对于有机污染物具有吸附、脱附能力的特性,使原本具低浓度、大风量的VOC废气,经沸石转轮浓缩转换成小风量、高浓度的气体,可以降低后端终处理设备的运行成本。其装置特性适合处理大流量、低浓度、含多种有机成分的废气。缺点是前期投资高。
沸石转轮吸附-净化装置是一种可连续进行吸附和脱附操作的气体净化装置。沸石转轮两侧由特制的密封装置分成三个区域:吸附区、解吸(再生)区及冷却区域。该系统的工作过程是:沸石转轮以较低的速度连续转动,循环通过吸附区和解吸(再生)区及冷却区域;低浓度、大风量的废气连续不断地通过转轮的吸附区时,废气中的VOC被转轮的沸石吸附,被吸附净化后的气体直接排放;轮子吸附的有机溶剂随着转轮的转动被送到解吸(再生)区,再用小风量热风连续地通过解吸区,被吸附到转轮上的VOC在解吸区受热脱附实现再生,VOC废气随热风一起排出;转轮转至冷却区域进行冷却降温后可重新进行吸附,随着转轮的不断转动,吸附、解吸、冷却循环进行,确保废气处理持续稳定的运行。
沸石转轮装置实质上是一个浓缩器,经过转轮处理后的含有机溶剂的废气被分成两个部分:可以直接排放的洁净空气和含高浓度有机溶剂的再生空气。可以直接排放的洁净空气,可以进入喷漆空调通风系统进行循环使用;高浓度的VOC气体,其浓度大约为进入系统前VOC浓度的10倍左右,浓缩后的气体再通过TNV回收式热力焚烧系统(或其他设备)进行高温焚烧处理,焚烧产生的热量分别为烘干室供热和沸石转轮脱附供热,热量被充分利用,达到节能减排的效果。
技术性能及特点:结构简单,维护方便,使用寿命长;高吸、脱附效率,使原本高风量、低浓度的VOCs废气,转换成低风量、高浓度的废气,降低后端终处理设备的成本;沸石转轮吸附VOC所产生的压降极低,可大大减少电力能耗;整体系统采预组及模块化设计,具备了最小的空间需求,且提供了持续性及无人化的操控模式;经过转轮浓缩后的废气,可达到国家排放标准;吸附剂使用不可燃性疏水沸石,使用更安全;缺点是一次性投资较高。
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结语
3、减少涂装公害既是涂装技术发展方向,也是涂装行业的责任。随着国内对环境质量的要求不断提高,挥发性有机废气的治理工作正逐步开展。对汽车涂装废气,应根据不同特点,分析不同处理方法的处理效果与处理成本,采取切实有效的技术方法处理,满足排放标准,保护地球环境,创建和谐社会。
如需了解更多的废气处理相关知识,可以咨询广州和风环境技术有限公司,一家以环保工程、产品制造与技术服务三大价值链为核心,以技术进步和科技创新为支撑的产业构架体系,业务范围已涉及给排水、废气、噪音治理、环境影响评价、能源报告书、节能工程等工程承包及运营管理、设备制造、安装调试、验收一条龙服务等多个领域,形成环境规划与咨询、项目咨询、设计、建设、设备制造及设施运营完整的环保产业链。鼻尖下的健康,环境保护刻不容缓,国能创新科技一家致力于节能减排的企业,专注于有机废气处理,VOCs废气处理,公司有一批有梦想,敢拼敢做的同事们,大家想法一致就是在从事一项造福社会的行业,做一家有社会责任感的企业,与梦想同行,感恩有你,和风帮助您。更多有关废气处理核心技术,请百度:和风环境技术。
第五篇:喷漆废气处理工程技术规范
喷漆废气处理工程技术规范(盐城中宝机械制造有限公司)适用范围
本标准规定了机械、电气设备、家电、汽车、船舶、家具等行业喷漆废气处理工程的设计、施工、验收以及运行管理的技术要求,可作为环境影响评价、可行性研究、设计施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。2 规范性引用文件
(1)环境保护有关法律法规
(2)《大气污染物综合排放标准》GB162971996 3 总体设计 3.1 一般规定
3.1.1 酸洗废水处理工程的设计建设,除应遵守本技术规范外,还应符合国家现行的相关强制性标准的规定。
3.1.2 应根据工业企业酸洗废水的水质、水量、处理要求、处理目的等条件确定酸洗废水处理工程的处理规模和处理工艺,做到保护环境、经济合理、技术可靠。3.1.3 处理工程技术方案的选择应符合环境影响评价报告书批复文件的要求,渗滤液处理后出水应稳定达到GB8978 1996和有关地方排放标准的规定。4 工艺技术要求
喷涂工序包括喷涂、流平和烘干,每个工序均有VOC排放。某汽车喷涂金属车间底色漆,在喷漆室、流平室及烘干室的VOC产生量分别为60%、35%、5%,罩光漆在3个工序的产生量分别为50%、20%和30%。喷漆室或喷涂工序主要污染物为VOC和漆雾(颗粒物),流平和烘干工序主要污染物为VOC。漆雾颗粒微小(绝大部分在10μm以下)、黏度大、易黏附在物质表面,净化有机废气之前必须去除漆雾,然后再进一步去除废气中的甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等挥发性有机物。目前国内外漆雾处理方法包括:过滤法、低温冷凝法、油吸收法、水吸收法等,较多采用的是过滤法和水吸收法。经过除雾处理后的喷涂废气和流平、烘干废气主要含有挥发性有机物,还需经一步净化治理。
净化处理方法, 目前比较广泛使用的有液体吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法和活性炭吸附等四种不同的方法。活性炭吸附法净化率可达95%以上, 若无再生装置, 则运行费用太高;液体吸收法净化率只有60%-80%, 这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象, 一般难以达到国家排放标准, 而且存在着二次污染问题;催化燃烧法净化率也可达95%, 但适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气, 而喷漆废气中的“ 三苯”浓度一般低于300mg/m3, 因此采用催化燃烧法处理也不合适。
目前大部分工厂在处理喷漆废气时采用水帘洗涤装置或颗粒炭吸附法, 水帘洗涤法处理后的喷漆废气一般达不到《大气污染物排放标准》GB16297-96中的标准。颗粒炭吸附法一般未采取再生措施, 设施运行一定时间后需更换新炭。各种废气处理装置适用范围见图: 工艺流程及参数 5.1 吸附法
吸附法是利用活性炭对有机成分的吸附作用,使有害成分从气体中分离出来。在处理有机废气的方法中,吸附法应用极为广泛,与其他方法相比具有去除效率高、净化彻底、能耗低、工艺成熟等优点;缺点主要是当废气中有胶粒物质或其它杂质时,吸附剂容易失效。吸附法主要适用于低浓度的有机废气净化。决定吸附法处理效率的关键是吸附剂。对吸附剂的要求一般是具有密集的细孔结构,内表面大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱、耐水、耐高温高压,对空气阻力小等特点,常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、人工氟石、炉灰渣等。在目前应用的吸附剂中活性炭性能最好,应用最广泛。
活性炭又分颗粒状和纤维状两类,相比较而言,颗粒状活性炭气孔均匀,除小孔外,还有0.5-5μm的大孔,比表面积一般为600~1600m2/g,被处理气体要从外向内扩散,通过距离较长,所以吸附解吸均较慢,经过氧化处理过的颗粒状活性炭具有更强的亲和力,一般用于固定床式活性炭吸附法。而纤维状活性炭气孔均较小,比表面积大,它是靠分子间相互引力发生吸附,相互不发生化学反应,是物理吸附过程,小孔直接开口向外,气体扩散距离短,吸附解吸均较快,一般用于吸附浓缩法。固定床式活性炭吸附法适用于排放的有机废气浓度为0-0.1mg/m3,风量为0-48000m3/h 的工程;吸附浓缩法适用于有机废气浓度为0-0.6mg/m3,风量为0-600000m3/h的工程。
活性炭吸附工艺流程图
传统的吸附式废气处理设备均采用GAC(Granular Aativated Carbon)作为废气净化的吸附材料。它们通常采用过热蒸气解吸回收。由于吸附器和风阀需要承受过热蒸气的压力和废气废水的侵蚀,其床身通常由厚钢板焊接成圆筒形罐,设备重,体积大。再加上GAC 吸附器本身的工作阻力大,通常相当于HAC的八倍左右,GAC 喷漆废气处理系统所配排气风机的运行功率大、噪音大。HAC(蜂窝状活性碳)是由一定配比的吸附剂材料和粘接剂组成,经过一定的制备工艺形成独特的蜂窝状活性炭构造的吸附材料。它具有阻力小、结构合适、孔径分布合理、湿度影响小、吸附性能好的特点。采用HAC 作为废气净化吸附材料的喷漆废气处理系统通常采用热风解吸,催化燃烧净化有机废气。这样,吸附器和风阀承受较低的风压,没有废水的侵蚀,可以用较薄的钢板制造。因此,HAC 喷漆废气处理系统具有以下特点:(1)一次完成废气处理工作,无二次废水污染;(2)造价低, 设备投资可降低20%~30 %;(3)节省能源,运行费用可降低30 %左右;(4)重量轻,占地面积少;(5)设备制造、安装周期短,维修方便。HAC 与GAC 相比,在大风量、低浓度的废气净化处理作业中,有明显的优势,为喷漆废气处理系统的普及推广应用提供了一条新途径。5.2 热破坏法
热破坏法是目前工艺设备比较成熟、应用比较广泛的一种方法。有机化合物的热破坏是十分复杂的,包含一系列高分子分解、聚合及自由基反应,最重要的有机化合物破坏机理是氧化和热分解。热破坏法可分为直接火焰燃烧法、催化燃烧法和蓄热式直接火焰燃烧法等。5.2.1 直接火焰燃烧法
直接火焰燃烧法是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。在多数情况下,有机物浓度较低,不足以在没有辅助燃料时燃烧。直接火焰燃烧和催化燃烧法适用于有机废气浓度为0.1-1.4mg/m3, 发热值3345kJ/m3,风量在0-33000m3/h的工程。对于高浓度的有机废气处理,在适当温度和停留时间条件下,可达到95%以上的处理效率。5.2.2 催化燃烧法
催化燃烧净化是利用各种工业废气可以燃烧的特性,将废气经吸附剂浓缩后, 在催化剂和较低温度(200-400℃)下进行无火焰燃烧, 将有机废气氧化分解为二氧化碳和水的技术或者将含有卤素及其他元素的有机物转化生成卤化氢, 二氧化硫及很少的二氧化氮或其它金属氧化物, 再经过吸收等净化措施将有害气体彻底转化为无害气体的一种净化方法。
催化剂一般分为三种类型。贵金属催化剂、非贵金属催化负载型催化剂、复合氧化物催化剂与稀土(复合)氧化物催化剂。对于喷漆废气的催化燃烧, 采用非贵金属催化负载型催化剂蜂窝载体, 充分利用其高比表面, 压力降较片粒状低, 机械强度大、耐磨、而寸热冲击的优良性能。同时为防止催化剂中毒, 在废气进入反应器前预处理装置, 消除废气中的粉尘和毒物, 定期进行再生和清洗工作。
5.2.3 蓄热式直接火焰燃烧法
蓄热式直接火焰燃烧法是在2个燃烧室的下部分别放置一层蓄热材料,2个燃烧室交替工作:一个燃烧室的蓄热层在废气燃烧时积蓄热量,而废气进入另一个燃烧室前经过蓄热层进行预热,预热温度为250℃,燃烧室燃烧温度为800-870℃,详见图1。此系统热效率可达95%以上,废气处理效率可达98 %以上。该方法适用于有机废气浓度为112-910mg/m3 ,风量在4200-300000m3/ h的高浓度大风量的工程。
蓄热式直接火焰燃烧法示意图
5.3 生物膜法
就是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,并使污染空气在填料床层中进行生物处理,将污染物除去,并使之在空隙中降解成CO2、H2O和中性盐。此方法适用于低浓度的有机废气处理,是研究治理有机废气的前沿和热点技术。5.4 组合工艺
5.4.1 吸附浓缩-催化燃烧工艺
对于大流量、低浓度的有机废气,燃烧或催化燃烧处理费用太高,不经济。利用炭吸附具有处理低浓度和大气量的优势,先用活性炭捕获废气中的有机物,然后用很小流量的热空气来脱附,这样可使VOC富集10-15倍,大大地减少了处理废气的体积,使后处理设备的规模也大幅度地降低。把浓缩后的气体送到催化燃烧装置中,利用催化燃烧处理较高浓度的特点来消除VOC。催化燃烧放出的热量可以通过间壁换热器来预热进入炭吸附床的脱附气,降低系统的能量需要量。该技术利用炭吸附处理低浓度和大气量的特点,又利用催化床处理适中流量、高浓度的优势,形成一非常有效的集成技术。
活性炭吸附-催化燃烧工艺流程图
5.4.2 雾化洗涤—超细过滤工艺及吸附—催化燃烧工艺: 喷漆废气中漆雾颗粒微小、粘度大,易粘附物质表面,净化有机废气前必须去除漆雾。传统的漆雾去除方法一般采用水洗式喷漆室,该方法净化效率低,无法达到前处理要求。通过实验及工程实践表明,雾化洗涤—超细过滤工艺去除漆雾效果显著,效率高达90%以上。
1.工艺流程说明
喷漆废气产生于工件涂装的喷漆工作台,高压空气喷射出的油漆大部分留在工件上,其它的随着废气带出,形成漆雾粉尘。这些粉尘含量不高,粒径较小,绝大部分在10µm以下,若未经处理,将很快堵塞活性炭微孔,使活性炭失效。喷漆废气经过雾化洗涤塔净化处理,由于螺旋进气及在高级雾化作用下,气液充分接触,废气中细小粉尘、未凝固的油漆颗粒及少量的有机废气被洗涤液吸收,废气由洗涤塔内丝网除沫器脱水后进入干式超细过滤器,对粉尘进行深度处理,确保废气中粉尘完全脱除。
废气进入两台JY型吸附床, 有机气体被活性炭吸附, 干净气体由排气筒外排。一台吸附床经脱附再生后处于备用状态。脱附再生时, 启动催化燃烧床电加热器, 预热空气, 并送入吸附床加热活性炭, 活性炭达到一定温度后, 吸附的有机气体解析出来, 送入催化燃烧床, 在催化作用下, 有机气体燃烧放热,燃烧尾气主要回用于活性炭加热脱附, 部分外排。通过催化燃烧床使活性炭再生, 并完全净化废气。
2.主要设备工艺有:
雾化洗涤塔。是粉尘、漆雾的预处理设备, 也可去除少量的有机气体。选用高级雾化系统, 洗涤液可雾化成微小、均匀的液滴, 使气液充分接触, 可去除细微颗粒。
干式超细过滤器。能较完全地去除粉尘、漆雾,从丝网除沫器带出的少量水汽也可截除。
JY型吸附床。净化有机废气的主要设备, 设计中应重点考虑吸附材料、停留时间、气流分布等问题。
催化燃烧床。活性炭再生的热量来源, 净化有机废气的最终设备, 是确保有机废气净化效果的关键设备。
3.工艺参数
净化设施“ 三苯”平均净化率95.9%, 粉尘净化率99%, 催化燃烧“ 三苯”转化率98.2%, 采用雾化洗涤—超细过滤工艺及吸附—催化燃烧工艺治理喷漆废气取得很好的运行效果。
从上表可知每万立方米喷漆废气运行费用仅5.4元, 运行费用中引风机的电费占76%, 催化燃烧电费占10%, 过滤材料费、水费、人工费等其它费均很低, 净化系统达到最佳效能比。7 施工与验收 7.1 工程施工 7.2 工程验收 8 运行与维护 8.1 运行 8.2 维护
8.3 应急处理措施
系统的安全生产
任何可燃烧物与氧或空气的混合物都有两种临界组成, 即爆炸下限和爆炸上限。从理论上讲, 在这两个极限之间的混合气体是可燃的或爆炸性的, 因为当一定浓度范围内的氧和可燃组分混合物被点着后, 在有控制的条件下就形成火焰, 维持燃烧, 而在一个有限的空间内无控制地迅速发展则会形成爆炸。因此, 严格控制可燃浓度和氧气含量极为重要。由于各种碳氢化合物在空气中爆炸浓度下限时, 其燃烧的热值及燃烧时的升温大致相同, 因而常将可燃物浓度与热值、温升联系起来, 把可燃物浓度用爆炸浓度下限的百分数来表示, 为1%LEL(Lower Expensive Limit)。大多数碳氢化合物每1%LEL所含热值, 大约可使混合气体温升15.3℃。为安全计, 通常将可燃物浓度冲淡在爆炸浓度下限以下燃烧, 即将废气中可燃物浓度控制在25%LEL以下, 以防止由于混合物比例及爆炸范围的偶然变化, 可能引起的爆炸或回火。为此, 在系统中的脱附风机、补冷风机进口, 均需装有新鲜空气进口管道。
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