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涂裝廢氣治理主要有減少廢氣排放和噴漆廢氣進行治理兩方面。
一、減少廢氣排放
1、使用環保型涂料
環保型涂料是不使用或少量使用溶劑的涂料,如水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。粉末涂料基本上不排放廢氣,近年發展,江淮汽車已將粉末涂料成功應用于車廂噴涂,目前生產線已量產。采用粉末涂料,可減少車廂噴涂過程中的廢氣排放量,節約廢氣治理設備投資和運行成本。
由于近年環保問題凸顯,我國推行水性漆的應用,目前新建生產線環評均要求使用水性漆,水性漆已普及到各涂裝行業。水性漆的主要成分是水,溶劑含量為20%~25%,遠遠低于溶劑型涂料。使用水性漆,可以從根源上減少廢氣中VOC的排放量。
2、提高涂料利用率,減少涂料使用量
汽車涂裝過程中常以噴涂形式使用涂料,在噴涂過程中產生較多漆霧,漆霧是噴漆廢氣中的顆粒物來源,因此,提高涂料利用率可以降低廢氣中的顆粒物,降低廢氣處理難度。只有采用大容量低壓空氣噴涂或靜電噴涂才能滿足至少65%的涂料利用率。除此之外,采用機器人噴涂也可以提高涂料利用率,目前國內涂裝行業正在推行內噴機器人,即整條涂裝線噴涂實現無人化,全部使用機器人噴涂,地提高了涂料的利用率。
3、采用循環風技術,減少廢氣排放量
噴漆系統是汽車車身涂裝車間能耗大的系統,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(0.3mg/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。
二、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的應用經驗。活性炭價格便宜,表面有疏水性,比表面積((500~1200㎡/g)大,因而具有優異的吸附性能,可使溶劑吸附在其表面,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,在以去除溶劑為目的的場合,活性炭是適宜的吸附劑。
涂裝噴漆廢氣治理如采用活性炭吸附塔吸附法,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()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:含物的廢氣通過引風機,經過活性炭吸附箱,VOC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,當熱風達到物的沸點(不高于120℃)時,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。釋放出的熱量在進入吸附床脫附時,加熱裝置 停止工作,廢氣在催化燃燒室內維持自燃,尾氣 ,循環進行,直至物 從活性炭內部分離,至催化室分解。活性炭了 ,物催化分解處理。
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,相對純凈的廢氣進入沸石轉輪吸附裝置進行吸附凈化處理,物質被沸石轉輪特有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150~200℃)后進入轉輪脫附區進行脫附,沸石中的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、小風量、高溫度的廢氣,直接進入RTO焚燒爐氧化后釋放出大量能量,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 氣甚至不需要 氣,做到節能環保,同時,整套裝置 、、無二次污染。