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汽車涂裝有機廢氣處理方法用哪一種？

    汽車涂裝生產(chǎn)線會產(chǎn)生三廢，也就是廢水、廢氣和固體廢棄物。涂裝車間的廢氣主要是涂層中所含的有機溶劑，以及噴涂干燥過程中涂層膜的分解。它被統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機化合物(VOC)，主要由甲苯和二甲苯組成。這些成分對人體健康和生活環(huán)境有害，有惡臭。長期吸入低濃度有機廢氣，會引起咳嗽、胸悶、哮喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病。

    為此，各國頒布了相應(yīng)的法令，限制此類氣體的排放。1997年，中國頒布實施了GB16297《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，限制了苯、甲苯、二甲苯等33種揮發(fā)性有機溶劑的排放。近年來，隨著人們環(huán)保意識的提高，環(huán)保法律法規(guī)的不斷完善，執(zhí)法工作的不斷完善，汽車生產(chǎn)企業(yè)需要在新的涂裝生產(chǎn)線上配備廢氣處理設(shè)備，而舊的涂裝生產(chǎn)線也在逐步補充廢氣處理設(shè)備。廢氣需要經(jīng)過處理才能排出?？紤]到不同的涂層廢氣，不同的制造商采用不同的方法。接下來，由恒藍環(huán)保公司小編為您介紹一下汽車涂裝有機廢氣處理方法吧，希望能對您有那么點幫助。
 

汽車涂裝有機廢氣處理方法
 

    從汽車涂裝生產(chǎn)工藝來看，涂裝廢氣主要來自噴涂和干燥過程。主要污染物有：油漆霧和油漆過程中產(chǎn)生的有機溶劑、干燥時產(chǎn)生的有機溶劑和揮發(fā)時產(chǎn)生的有機溶劑。漆霧主要來自于溶劑型涂料在空氣噴涂中的分散，其組成與所使用的涂料一致。有機溶劑主要來源于涂料使用中的溶劑和稀釋劑。其中大部分是揮發(fā)性排放物。主要污染物為二甲苯、苯、甲苯等。因此，涂料排放有害廢氣的主要來源是噴漆室、烘干室和烘干室。

一、汽車生產(chǎn)線廢氣處理方法

1、烘干過程有機廢氣的治理方案

    電泳、中間包衣、表面包衣干燥室排放的氣體屬于高溫高濃度廢氣，適宜焚燒。目前，干燥過程中常見的廢氣處理措施有：再生式熱氧化技術(shù)(RTO)、再生式催化燃燒技術(shù)(RCO)、TNV回收熱焚燒系統(tǒng)。

（1）再生熱氧化工藝(RTO)

    蓄熱式熱氧化器（RTO）是一種用于處理中、低濃度揮發(fā)性有機廢氣的節(jié)能環(huán)保裝置。適用于大風(fēng)量、低濃度、有機廢氣濃度在100ppm-20000PPM之間。其運行成本低，當(dāng)有機廢氣濃度在450 ppm以上時，RTO裝置不需要添加輔助燃料，兩床RTO的凈化率在98%以上，三床RTO的凈化率超過99%，不產(chǎn)生NOX等二次污染，自動控制具有操作簡單、安全性高等優(yōu)點。
 

汽車涂裝有機廢氣處理方法用哪一種
 

    再生式熱氧化器采用熱氧化法處理中、低濃度有機廢氣，采用陶瓷再生床換熱器回收熱量。本實用新型由陶瓷蓄熱床、自動控制閥、燃燒室、控制系統(tǒng)等組成。其主要特點是：蓄熱床底部的自動控制閥分別連接進水管和排氣管。蓄熱床通過換熱閥交替存儲燃燒室中高溫氣體的熱量，并將有機廢氣預(yù)熱到蓄熱床中。蓄熱床被陶瓷蓄熱材料吸收并釋放熱量，預(yù)熱到一定溫度的有機廢氣(≥76 0℃)在燃燒室內(nèi)反應(yīng)生成二氧化碳和水，可被凈化。典型的雙床RTO主結(jié)構(gòu)由一個燃燒室、兩個陶瓷填料床和四個開關(guān)閥組成。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器能大限度地回收熱能，熱回收率可達95%以上，用于有機廢氣處理的燃料很少。

優(yōu)點：處理大流量、低濃度有機廢氣運行成本低。

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，有許多運動部件，需要更多的維護工作。

（2）再生催化燃燒技術(shù)(RCO)

    再生催化燃燒裝置(RCO)直接應(yīng)用于高濃度有機廢氣(1000 mg/m3~10000 mg/m3)的凈化。RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收要求高的場合和同一生產(chǎn)線。由于產(chǎn)品的不同，廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化，或廢氣濃度波動較大。特別適用于需要熱回收的企業(yè)或干燥線的廢氣處理，并可將能量回收用于干燥線，從而達到節(jié)能的目的。

    再生催化燃燒處理技術(shù)是一種典型的氣固反應(yīng)，其本質(zhì)是活性氧(ROS)的深度氧化。在催化氧化過程中，催化劑表面的吸附作用豐富了催化劑表面的反應(yīng)物分子。降低催化劑活化能的作用加速了氧化反應(yīng)，提高了氧化反應(yīng)速率。在特定催化劑的作用下，有機物在較低的著火溫度(2 5 0≤30 0℃)下進行無焰氧化燃燒，分解為二氧化碳和水，釋放出大量的熱能。
 

汽車涂裝用的催化燃燒設(shè)備
 

    RCO裝置主要由爐體、催化再生器、燃燒系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、自動閥等組成。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，廢氣有機氣體通過引風(fēng)機進入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥，通過旋轉(zhuǎn)閥將進口氣體與出口氣體完全分離。通過陶瓷材料層1預(yù)熱后發(fā)生熱能儲備和熱交換，氣體溫度幾乎達到催化層催化氧化設(shè)定的溫度，此時部分污染物被氧化分解。廢氣通過加熱區(qū)(可通過電加熱或天然氣加熱)繼續(xù)升溫并保持在設(shè)定溫度，進入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放大量熱能，達到所需的處理效果。催化氧化后的氣體進入陶瓷材料層2，通過旋轉(zhuǎn)閥回收熱能并排放到大氣中。凈化后的廢氣溫度僅略高于廢氣處理前。系統(tǒng)連續(xù)運行，自動切換。通過回轉(zhuǎn)閥的運行，所有的陶瓷填充層都完成了加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟，熱能可以回收利用。

優(yōu)點：工藝流程簡單，設(shè)備緊湊，運行可靠；凈化效率高，一般可達98%；與RTO相比燃燒溫度低；一次投資低，運行成本低；熱回收效率一般可達85%；整個過程不產(chǎn)生廢水，凈化過程中不產(chǎn)生NOX等二次污染。RCO凈化裝置可與干燥室結(jié)合使用，凈化后的氣體可直接回用到干燥室，達到節(jié)能減排的目的。

缺點：催化燃燒裝置僅適用于低沸點、低灰份的有機廢氣的處理，不適用于油煙、催化劑中毒等粘性物質(zhì)的處理和20%以下的有機廢氣濃度的處理。

（3）TNV回收熱焚燒系統(tǒng)

    再生熱焚燒爐(TNV)是一種直接燃燒氣體或燃料油來加熱含有有機溶劑的廢氣的系統(tǒng)。在高溫下，有機溶劑分子被氧化成二氧化碳和水。產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪赏ㄟ^配套的多級換熱器對生產(chǎn)過程中所需的空氣或熱水進行加熱，充分回收和利用有機廢氣氧化分解產(chǎn)生的熱能，降低整個系統(tǒng)的能耗。因此，當(dāng)生產(chǎn)過程中需要大量的熱能時，TNV系統(tǒng)是處理含有機溶劑廢氣的一種有效而理想的方法。新型電泳涂料生產(chǎn)線一般采用TNV回收熱焚燒系統(tǒng)。

    TNV系統(tǒng)由三部分組成：廢氣預(yù)熱焚燒系統(tǒng)、循環(huán)空氣加熱系統(tǒng)和新風(fēng)換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的廢氣焚燒集中加熱裝置是TNV的核心部件，由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒器和主煙道控制閥組成。其工作過程如下：有機廢氣經(jīng)高壓頭風(fēng)機從干燥室抽出，經(jīng)廢氣焚燒集中加熱裝置內(nèi)置換熱器預(yù)熱后，由燃燒器加熱。有機廢氣在高溫（約750℃）下氧化分解。分解后的有機廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^熱交換器和爐內(nèi)的主煙道排出。排出的煙氣加熱干燥室中的循環(huán)空氣，并為干燥室提供所需的熱能。在系統(tǒng)的末端安裝了一臺新型的空氣換熱器，系統(tǒng)的余熱終被回收，添加到干燥室的新鮮空氣用煙氣加熱，然后送進干燥室。另外，在主煙氣管道上安裝電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)裝置出口煙氣溫度，終煙氣溫度可控制在160℃左右。

優(yōu)點：有機廢氣在燃燒室停留時間為1≤2s，有機廢氣的分解率大于99%，熱回收率可達76%，有機廢氣的分解率大于99%。燃燒器輸出調(diào)節(jié)比可達26≤1，可達40：1。

缺點：當(dāng)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)運行時才有較長的使用壽命。

汽車涂裝用的催化燃燒配置單
 

2、噴漆室、干燥室有機廢氣處理方案

    噴漆室和烘干室排放的氣體為低濃度、大流量的常溫廢氣。污染物的主要成分是芳香烴、醇醚和酯類有機溶劑。目前，國外較為成熟的方法是：首先將有機廢氣濃縮，以減少待處理有機廢氣的總量，采用吸附法（活性炭或沸石為吸附劑）吸附低濃度常溫噴漆廢氣，利用高溫氣體解吸有機廢氣，用催化燃燒或蓄熱式熱燃燒的方法對濃縮廢氣進行處理。

（1）活性炭吸附-解吸凈化裝置

    以蜂窩狀活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附再生、VOC濃縮和催化燃燒的原理，將大風(fēng)量、低濃度的有機廢氣用蜂窩狀活性炭吸附，達到凈化空氣的目的?；钚蕴课斤柡秃?，用熱風(fēng)解吸再生活性炭，將濃縮的有機物解吸到催化燃燒床上進行催化燃燒，將有機物氧化成無害的二氧化碳和水，燃燒后的熱廢氣通過換熱器加熱冷空氣。換熱后冷卻的氣體部分排出，部分用于蜂窩狀活性炭的解吸和再生，以達到余熱利用和節(jié)能的目的。該裝置由前置過濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃劑、相關(guān)風(fēng)機、閥門等組成。

    活性炭吸附-解吸凈化裝置是根據(jù)吸附和催化燃燒兩個基本原理設(shè)計的。它連續(xù)工作在兩個氣路，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，達到飽和后停止，然后用熱氣流從活性炭中解吸有機物，再生活性炭。解吸的有機物被濃縮(比原來濃度高出幾十倍)，并送到催化燃燒室內(nèi)，催化燃燒成二氧化碳和水蒸氣的排放物。當(dāng)有機廢氣濃度高于2000ppm時，有機廢氣可在催化床中維持自發(fā)燃燒而無需外部加熱。燃燒后，部分廢氣排入大氣，大部分進入吸附床進行活性炭再生。這樣既能滿足燃燒和吸附所需的熱能，又能達到節(jié)能的目的。再生后的吸附可進入下一吸附，脫附時可在另一吸附床上進行凈化操作，適用于連續(xù)操作及間歇操作。

汽車涂裝用的催化燃燒工程案例
 

技術(shù)性能和特點：性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，節(jié)能省力，無二次污染。該設(shè)備占地面積小，重量輕。非常適合在大風(fēng)量下使用。吸附有機廢氣的活性炭床由催化燃燒廢氣解吸再生。解吸后的氣體送催化燃燒室凈化，無需外能源。節(jié)能效果顯著。其缺點是活性炭的使用壽命短，運行成本高。

（2）沸石流道吸附-解吸凈化裝置

    沸石的主要成分是：硅和鋁，具有吸附能力，可用作吸附劑；沸石轉(zhuǎn)輪利用沸石特定孔徑的特性吸附和解吸有機污染物，使低濃度、高風(fēng)量的VOC廢氣冷凝成低風(fēng)量、高濃度的VOC廢氣。采用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮氣體，可降低末端處理設(shè)備的運行成本。。該裝置適用于處理流量大、濃度低、含有多種有機成分的廢氣。缺點是早期投資較高。

    沸石轉(zhuǎn)輪吸附凈化裝置是一種連續(xù)吸附解吸的氣體凈化裝置。在沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)，特殊密封裝置分為吸附區(qū)、解吸區(qū)(再生區(qū))和冷卻區(qū)。該系統(tǒng)的工作過程是沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，通過吸附區(qū)和解吸(再生)區(qū)和冷卻區(qū)循環(huán)，廢氣中的VOC通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)連續(xù)被轉(zhuǎn)輪的沸石吸收，由轉(zhuǎn)輪吸附的有機溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動而被送到解吸(再生)區(qū)，吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOC通過待再生的小風(fēng)量熱空氣在解吸區(qū)進行加熱解吸,將VOC廢氣與熱空氣一起排出,旋轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)移到冷卻區(qū)進行冷卻冷卻后,可進行吸附,轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時,吸附,進行解吸和冷卻循環(huán)，確保廢氣處理連續(xù)穩(wěn)定運行。

    沸石轉(zhuǎn)輪裝置本質(zhì)上是一種濃縮器。含有有機溶劑的廢氣經(jīng)轉(zhuǎn)輪處理后分為兩部分：可直接排放的潔凈空氣和含有高濃度有機溶劑的再生空氣。可直接排放的潔凈空氣可回收到涂裝空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中。高濃度的VOC氣體，其濃度約為進入系統(tǒng)前VOC濃度的10倍，然后通過TNV回收熱焚燒系統(tǒng)(或其他設(shè)備)在高溫下焚燒，焚燒產(chǎn)生的熱量分別在干燥室中加熱和用沸石轉(zhuǎn)輪進行脫附加熱。充分利用熱能，達到節(jié)能減排的效果。

   本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、使用壽命長、吸附解吸效率高、空氣體積大、濃度低、風(fēng)量低、廢氣濃度低的低VOC廢氣，減少后端終加工設(shè)備的成本，沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOC產(chǎn)生的壓降低，從而大大降低了功率的功耗，整個系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置模塊化設(shè)計，具有小的空間要求，提供了連續(xù)、無人的控制方式，使轉(zhuǎn)輪集中后的廢氣達到二級排放標(biāo)準(zhǔn)，吸附劑中不易燃的疏水沸石的使用更加安全，缺點是一次性投資高。

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