根據(jù)工業(yè)涂裝生產(chǎn)工藝,涂裝廢氣主要來自于噴涂、干燥過程。所排放的污染物主要為:噴漆時產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑,干燥揮發(fā)時產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑,絕大部分屬揮發(fā)性排放,其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。
1、工業(yè)生產(chǎn)線廢氣處理方法
1.1烘干過程有機(jī)廢氣的治理方案
電泳、中涂、面涂烘干室排出的氣體屬于高溫、高濃度廢氣,適合采用焚燒的方法進(jìn)行處理。目前烘干過程常用的廢氣處理措施有:蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)、蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)、噴淋塔和光氧催化及低溫等離子綜合處理系統(tǒng)
1.1.1蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermal Oxidizer,簡稱RTO)是一種用于處理中低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。適用于大風(fēng)量、低濃度,適用于有機(jī)廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費(fèi)用低,有機(jī)廢氣濃度在450PPM以上時,RTO裝置不需添加輔助燃料;凈化率高,兩床式RTO凈化率能達(dá)到98%以上,三床式RTO凈化率能達(dá)到99%以上,并且不產(chǎn)生NOX等二次污染;全自動控制、操作簡單;安全性高。
蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度的有機(jī)廢氣,用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。由陶瓷蓄熱床、自動控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。主要特征是:蓄熱床底部的自動控制閥分別與進(jìn)氣總管和排氣總管相連,蓄熱床通過換向閥交替換向,將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留,并預(yù)熱進(jìn)入蓄熱床的有機(jī)廢氣,蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量;預(yù)熱到一定溫度(≥760℃)的有機(jī)廢氣在燃燒室燃燒發(fā)生氧化反應(yīng),生成二氧化碳和水,得以凈化。典型的兩床式RTO主體結(jié)構(gòu)一個燃燒室、兩個陶瓷填料床和四個切換閥組成。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得以很大限度的回收,熱回收率大于95%;處理有機(jī)廢氣時不用或使用很少的燃料。
優(yōu)點(diǎn):在處理大流量低濃度的有機(jī)廢氣時,運(yùn)行成本非常低。
幾乎可以處理所有含有機(jī)化合物的廢氣
可以處理風(fēng)量大、濃度低的有機(jī)廢氣
處理有機(jī)廢氣流量的彈性很大(名義流量20%~120%)
可以適應(yīng)有機(jī)廢氣中VOC的組成和濃度的變化、波動
對廢氣中夾帶少量灰塵、固體顆粒不敏感
在所有熱力燃燒凈化法中熱效率高(>95%)
在合適的廢氣濃度條件下無需添加輔助燃料而實(shí)現(xiàn)自供熱操作
凈化效率高(三室>99%)
維護(hù)工作量少、操作安全可靠
有機(jī)沉淀物可周期性的清除,蓄熱體可更換
整個裝置的壓力損失較小
裝置使用壽命長
缺點(diǎn):
裝置重量大,因為采用陶瓷蓄熱體
裝置體積大,只能放在室外
要求盡可能連續(xù)操作
一次性投資費(fèi)用相對較高
不能徹底凈化處理含硫含氮含鹵素的有機(jī)物
適用廢氣
使用有機(jī)廢氣種類:烷烴、烯烴、、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳?xì)浠衔镉袡C(jī)廢氣。
有機(jī)物低濃度(同時滿足低于25%LFL)、大風(fēng)量
廢氣中含有多種有機(jī)成分、或有機(jī)成分經(jīng)常發(fā)生變化
含有容易使催化劑中毒或活性衰退成分的廢氣
GRTO安全性技術(shù)優(yōu)勢:
1.硬件安全性
機(jī)械阻火器:防止GRTO氧化室由于粉塵顆粒物著火或者壓力波動涉及管道發(fā)生回火;
LEL監(jiān)測儀:嚴(yán)格控制GRTO入口廢氣濃度不超過25%LEL;
濃度檢測儀:廢氣濃度很高但不超過25%LEL,應(yīng)在前端足夠距離處安裝氣體濃度在線檢測儀,并采用稀釋或增設(shè)旁通等方法,對廢氣進(jìn)行安全-處理;
噴淋洗滌塔:有效降低進(jìn)入GRTO的可燃性氣體的濃度和固體顆粒物,延長停留時間;
緊急旁通:避免超過25%LEL的廢氣進(jìn)入到GRTO發(fā)生安全事故;
泄爆門:極速降低爐膛壓力;
熱電偶:多支用于溫度顯示、記錄、連鎖控制;
壓差開關(guān)、壓差表:防止?fàn)t體堵塞;
急停按鈕:實(shí)現(xiàn)緊急停。
2.軟件安全性
點(diǎn)火程序控制:新鮮空氣對爐膛內(nèi)的殘留廢氣進(jìn)行吹掃,以避免爆炸危險;設(shè)置GRTO燃燒器為長明火裝置。
高溫控制報警:高溫限制器于主控制盤上獨(dú)立控制,并需經(jīng)FM 認(rèn)證,高溫控制報警;
應(yīng)急停電系統(tǒng):一臺應(yīng)急壓縮空氣儲氣罐、UPS和手自動控制的泄爆門
爐膛溫度過高應(yīng)急保護(hù):雙電偶監(jiān)控溫度,連鎖PLC實(shí)現(xiàn)應(yīng)急關(guān)閉;
排煙溫度控制:排煙溫度(蓄熱式下層溫度) 與閥門進(jìn)行連鎖控制
3.運(yùn)行安全性
安全啟機(jī)預(yù)熱:首先點(diǎn)燃燃料串的母火,確認(rèn)無誤后再導(dǎo)入天然氣點(diǎn)燃主火進(jìn)行預(yù)熱爐體;
吹掃:在GRTO啟動時,根據(jù)NFPA規(guī)定先對GRTO進(jìn)行吹掃,至少置換6倍GRTO體積的新鮮空氣;
控溫:當(dāng)GRTO溫度出現(xiàn)異常時(即前端濃度太高),通過PLC程序自動控制關(guān)閉進(jìn)氣閥,全開異常外排和新風(fēng)閥,使GRTO設(shè)備完全通過新鮮風(fēng)降溫;
報警:系統(tǒng)發(fā)生報警,將會在觸控式熒幕上顯示何時何地發(fā)生何種報警,便于及時排查系統(tǒng)故障;
引風(fēng)機(jī)故障:引風(fēng)機(jī)故障自動采取停爐處理
GRTO凈化效率高
GRTO成功應(yīng)用于天津雅馬哈電子樂器有限公司的廢氣治理項目,目前已經(jīng)通過驗收且安全、穩(wěn)定運(yùn)行一年有余。廢氣源為噴漆廢氣,風(fēng)量140000m3/h,濃度480mg/m3,對于此類大風(fēng)量、低濃度的項目,安居樂采用濃縮轉(zhuǎn)輪+GRTO的處理工藝,凈化效率達(dá)99%,遠(yuǎn)低相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。
GRTO應(yīng)用優(yōu)勢
GRTO可適應(yīng)大風(fēng)量、高、低濃度變化大、高凈化效率的VOCs 處理需求,符合嚴(yán)格的《環(huán)境保護(hù)法》、《大氣污染防治法》、《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》環(huán)保法律法規(guī)安全要求,同時,GRTO零泄漏提升閥門能滿足將來更嚴(yán)格的環(huán)保排放要求。安全措施規(guī)范、安全控制系統(tǒng)完整,安全設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn),安全系數(shù)高,運(yùn)行穩(wěn)定,凈化處理效率高,一次性投入成本低,運(yùn)行維護(hù)成本低,性價比高,無二次污染等優(yōu)點(diǎn),熱能回收具有符合節(jié)能降耗的要求,可適用于石油化工、煤化工、精細(xì)化工、涂裝噴漆、印刷包裝、以及能源環(huán)保工程等多種行業(yè),市場前景廣泛,市場潛力大,具有廣闊的推廣前景。