Забруднюючі речовини, що викидаються, це, в основному, фарбувальний туман і органічні розчинники, що утворюються під час розпилення фарби, а також органічні розчинники, що утворюються під час висихання і випаровування.Фарбовий туман в основному походить із частини покриття розчинником при розпилюванні повітрям, і його склад відповідає використовуваному покриттю.Органічні розчинники в основному походять із розчинників і розріджувачів у процесі використання покриттів, більшість із них є леткими викидами, а їхніми основними забруднювачами є ксилол, бензол, толуол тощо.Таким чином, основним джерелом шкідливих відпрацьованих газів, що виділяються в покриття, є кімната для фарбування розпиленням, сушильна кімната та сушильна кімната.
1. Спосіб очищення відпрацьованих газів лінії виробництва автомобілів
1.1 Схема очищення органічних відхідних газів у процесі сушіння
Газ, що виділяється з кімнати для електрофорезу, середнього покриття та сушильної кімнати для поверхневого покриття, відноситься до відпрацьованих газів із високою температурою та високою концентрацією, які придатні для методу спалювання.В даний час широко використовувані заходи обробки відпрацьованих газів у процесі сушіння включають: регенеративну технологію термічного окислення (RTO), регенеративну технологію каталітичного спалювання (RCO) і систему термічного спалювання TNV.
1.1.1 Технологія термічного окислення (RTO) типу термічного накопичення
Термічний окислювач (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) — це енергозберігаючий пристрій для захисту навколишнього середовища для обробки летючих органічних відпрацьованих газів середньої та низької концентрації.Підходить для великих обсягів, низька концентрація, підходить для концентрації органічних відпрацьованих газів між 100 PPM-20000 PPM.Вартість експлуатації низька, коли концентрація органічних відпрацьованих газів перевищує 450 PPM, пристрій RTO не потребує додавання допоміжного палива;швидкість очищення є високою, швидкість очищення двох шарів RTO може досягати понад 98%, швидкість очищення трьох шарів RTO може досягати понад 99%, і відсутність вторинного забруднення, такого як NOX;автоматичне управління, просте управління;безпека висока.
Пристрій регенеративного теплового окислення застосовує метод термічного окислення для обробки органічних відпрацьованих газів із середньою та низькою концентрацією, а керамічний теплообмінник шару накопичувача тепла використовується для відновлення тепла.Він складається з керамічного теплового накопичувача, автоматичного регулюючого клапана, камери згоряння та системи керування.Основними характеристиками є: автоматичний регулюючий клапан у нижній частині теплоаккумулюючого шару з’єднаний із магістральною впускною трубою та випускною головною трубою відповідно, а теплоаккумуляційний шар зберігається шляхом попереднього нагрівання органічних відпрацьованих газів, що надходять у шар теплонакопичувача. з керамічним теплоакумулюючим матеріалом для поглинання та віддачі тепла;органічні відпрацьовані гази, попередньо нагріті до певної температури (760 ℃), окислюються під час згоряння в камері згоряння з утворенням вуглекислого газу та води та очищаються.Типова основна конструкція RTO з двома ліжками складається з однієї камери згоряння, двох керамічних насадок і чотирьох перемикаючих клапанів.Регенеративний теплообмінник із керамічної насадки у пристрої може максимізувати рекуперацію тепла понад 95%;Під час обробки органічних відпрацьованих газів паливо не використовується або використовується мало.
Переваги: у роботі з високим потоком і низькою концентрацією органічних відпрацьованих газів експлуатаційні витрати дуже низькі.
Недоліки: великі одноразові інвестиції, висока температура згоряння, не підходить для обробки високої концентрації органічних відпрацьованих газів, є багато рухомих частин, потребує додаткового обслуговування.
1.1.2 Технологія термічного каталітичного спалювання (RCO)
Пристрій для регенеративного каталітичного спалювання (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) безпосередньо застосовується для очищення органічних газів із середньою та високою концентрацією (1000 мг/м3-10000 мг/м3).Технологія очищення RCO особливо підходить для високого попиту на швидкість рекуперації тепла, але також підходить для однієї виробничої лінії, оскільки через різні продукти склад відпрацьованого газу часто змінюється або концентрація відпрацьованого газу сильно коливається.Це особливо підходить для потреб у рекуперації теплової енергії підприємств або для обробки відпрацьованих газів магістральної лінії сушіння, а рекуперацію енергії можна використовувати для сушіння магістральної лінії, щоб досягти мети енергозбереження.
Технологія регенеративної обробки каталітичним спалюванням є типовою газо-твердофазною реакцією, яка насправді є глибоким окисленням активних форм кисню.У процесі каталітичного окислення адсорбція на поверхні каталізатора робить молекули реагентів збагаченими на поверхні каталізатора.Вплив каталізатора на зниження енергії активації прискорює реакцію окислення і покращує швидкість реакції окислення.Під дією специфічного каталізатора органічна речовина відбувається без окислювального спалювання при низькій початковій температурі (250 ~ 300 ℃), яка розкладається на вуглекислий газ і воду, і виділяє велику кількість теплової енергії.
Пристрій RCO в основному складається з корпусу печі, каталітичного накопичувача тепла, системи спалювання, системи автоматичного керування, автоматичного клапана та кількох інших систем.У процесі промислового виробництва вихідний органічний вихлопний газ потрапляє в обертовий клапан обладнання через індукційний вентилятор, а вхідний газ і вихідний газ повністю розділяються через обертовий клапан.Зберігання теплової енергії та теплообмін газу майже досягають температури, встановленої каталітичним окисленням каталітичного шару;відпрацьований газ продовжує нагріватися через опалювальну зону (за допомогою електричного опалення або опалення природним газом) і підтримує задану температуру;він потрапляє в каталітичний шар для завершення реакції каталітичного окислення, а саме, реакція генерує вуглекислий газ і воду, і виділяє велику кількість теплової енергії для досягнення бажаного ефекту обробки.Газ, що каталізується окисленням, потрапляє в шар 2 керамічного матеріалу, а теплова енергія виділяється в атмосферу через поворотний клапан.Після очищення температура вихлопу після очищення лише трохи вища за температуру перед обробкою відпрацьованого газу.Система працює постійно і автоматично перемикається.Завдяки роботі клапана, що обертається, усі керамічні наповнювальні шари завершують етапи циклу нагрівання, охолодження та очищення, і теплова енергія може бути відновлена.
Переваги: простий технологічний процес, компактність обладнання, надійна робота;висока ефективність очищення, як правило, понад 98%;низька температура горіння;низькі одноразові інвестиції, низькі експлуатаційні витрати, ефективність рекуперації тепла зазвичай може досягати більше 85%;весь процес без виробництва стічних вод, процес очищення не створює вторинного забруднення NOX;Обладнання для очищення RCO можна використовувати з сушильною кімнатою, очищений газ можна безпосередньо повторно використовувати в сушильній кімнаті для досягнення мети енергозбереження та скорочення викидів;
Недоліки: пристрій для каталітичного спалювання підходить лише для обробки органічних відпрацьованих газів з органічними компонентами з низькою температурою кипіння та низьким вмістом золи, а очищення відпрацьованих газів липких речовин, таких як масляний дим, не підходить, і каталізатор слід отруєти;концентрація органічних відпрацьованих газів нижче 20%.
1.1.3TNV Система термічного спалювання вторинної сировини
Система термічного спалювання переробного типу (німецька Thermische Nachverbrennung TNV) — це використання газу або палива прямого спалювання, нагрівання відпрацьованого газу, що містить органічний розчинник, під дією високої температури, молекули органічного розчинника окислення розкладаються на вуглекислий газ і воду, високотемпературний димовий газ завдяки підтримці багатоступінчастого теплообмінного пристрою для опалення виробничий процес потребує повітря або гарячої води, повна рециркуляція, окислення, розкладання органічних відпрацьованих газів, теплова енергія, зменшує споживання енергії всією системою.Таким чином, система TNV є ефективним і ідеальним способом обробки відпрацьованого газу, що містить органічні розчинники, коли виробничий процес потребує великої кількості теплової енергії.Для нової лінії виробництва електрофоретичних фарбових покриттів, як правило, використовується система термічного спалювання TNV.
Система TNV складається з трьох частин: системи попереднього підігріву та спалювання відпрацьованих газів, системи підігріву циркуляційного повітря та системи теплообміну свіжого повітря.Центральний опалювальний пристрій для спалювання відпрацьованих газів у системі є основною частиною TNV, яка складається з корпусу печі, камери згоряння, теплообмінника, пальника та регулюючого клапана основного димоходу.Його робочий процес: за допомогою вентилятора високого тиску буде направляти органічні відпрацьовані гази з сушильної кімнати, після спалювання відпрацьованих газів у центральному опалювальному пристрої, вбудованому теплообміннику попереднього нагрівання, до камери згоряння, а потім через нагрівання пальника, при високій температурі ( близько 750 ℃) до окислення органічних відпрацьованих газів, розкладання органічних відпрацьованих газів на вуглекислий газ і воду.Утворений високотемпературний димовий газ виводиться через теплообмінник і головну трубу димового газу в піч.Відпрацьований димовий газ нагріває циркулююче повітря в сушильній кімнаті, щоб забезпечити необхідну теплову енергію для сушильної кімнати.Пристрій теплопередачі свіжого повітря встановлюється в кінці системи для відновлення відпрацьованого тепла системи для остаточного відновлення.Свіже повітря, доповнене сушильною камерою, нагрівається димовим газом, а потім направляється в сушильну кімнату.Крім того, на магістральному газопроводі димових газів також є електричний регулюючий клапан, який використовується для регулювання температури димових газів на виході з пристрою, а кінцеву температуру димових газів можна контролювати приблизно на рівні 160 ℃.
Характеристики центрального опалювального пристрою для спалювання відпрацьованих газів включають: час перебування органічних відпрацьованих газів у камері згоряння становить 1~2 с;ступінь розкладання органічних відпрацьованих газів більше 99%;коефіцієнт рекуперації тепла може досягати 76%;а коефіцієнт регулювання потужності пальника може досягати від 26 ∶ 1 до 40 ∶ 1.
Недоліки: при обробці органічних відпрацьованих газів низької концентрації вища вартість операції;трубчастий теплообмінник тільки в безперервній роботі, має тривалий термін служби.
1.2 Схема обробки органічних відпрацьованих газів у фарбувальній та сушильній
Газ, що виділяється з кімнати для розпилення фарби та сушильної кімнати, має низьку концентрацію, велику швидкість потоку та відпрацьований газ кімнатної температури, а основний склад забруднюючих речовин складається з ароматичних вуглеводнів, спиртових ефірів та складноефірних органічних розчинників.В даний час зарубіжний більш зрілий метод: перша концентрація органічних відпрацьованих газів для зменшення загальної кількості органічних відпрацьованих газів, з першим методом адсорбції (активоване вугілля або цеоліт як адсорбент) для низької концентрації розпилювальної фарби при кімнатній температурі, адсорбції вихлопних газів, з високотемпературною відпаркою газу, концентрованим вихлопним газом з використанням каталітичного спалювання або регенеративного термічного спалювання.
1.2.1 Адсорбційно-десорбційно-очисний пристрій активованого вугілля
Використання стільникового активованого вугілля як адсорбенту в поєднанні з принципами адсорбційного очищення, десорбційної регенерації та концентрації ЛОС і каталітичного спалювання, високий об’єм повітря, низька концентрація органічних відпрацьованих газів через адсорбцію стільникового активованого вугілля для досягнення мети очищення повітря, Коли активоване вугілля насичене, а потім використовується гаряче повітря для регенерації активованого вугілля, десорбована концентрована органічна речовина направляється в каталітичний шар згоряння для каталітичного згоряння. Органічна речовина окислюється до нешкідливого вуглекислого газу та води. Спалені гарячі вихлопні гази нагрівають холодне повітря через теплообмінник, деякий викид охолоджуючого газу після теплообміну, частина для десорбіторної регенерації стільникового активованого вугілля, для досягнення мети використання відпрацьованого тепла та економії енергії.Весь пристрій складається з попереднього фільтра, адсорбційного шару, шару каталітичного згоряння, вогнестійкості, відповідного вентилятора, клапана тощо.
Адсорбційно-десорбційний очисний пристрій для активованого вугілля розроблено відповідно до двох основних принципів адсорбції та каталітичного спалювання, використовуючи безперервну роботу подвійного газового тракту, каталітичну камеру згоряння, два адсорбційні шари використовуються по черзі.Спочатку органічні відпрацьовані гази з адсорбцією активованого вугілля, коли швидке насичення припиняють адсорбцію, а потім використовують потік гарячого повітря для видалення органічних речовин з активованого вугілля для регенерації активованого вугілля;органічна речовина була сконцентрована (концентрація в десятки разів вища за вихідну) і направлена в каталітичну камеру згоряння каталітичного згоряння у вуглекислий газ і водяну пару.Коли концентрація органічних відпрацьованих газів досягає понад 2000 ppm, органічні відпрацьовані гази можуть підтримувати самозаймання в каталітичному шарі без зовнішнього нагрівання.Частина відпрацьованих газів згоряння викидається в атмосферу, а більша частина направляється в адсорбційний шар для регенерації активованого вугілля.Це може забезпечити спалювання та адсорбцію теплової енергії, необхідної для досягнення мети енергозбереження.Регенерація може входити до наступної адсорбції;при десорбції операція очищення може виконуватися іншим адсорбційним шаром, придатним як для безперервної роботи, так і для роботи з перервами.
Технічні характеристики та характеристики: стабільна робота, проста конструкція, безпечна та надійна, енергозберігаюча та трудова економія, відсутність вторинного забруднення.Обладнання займає невелику площу і має невелику вагу.Дуже підходить для використання у великих обсягах.Шар активованого вугілля, який адсорбує органічні відпрацьовані гази, використовує відпрацьований газ після каталітичного згоряння для регенерації десорбції, а десорбуючий газ надсилається в каталітичну камеру спалювання для очищення без зовнішньої енергії, і ефект економії енергії є значним.Недоліком є те, що активоване вугілля коротке, а його експлуатаційна вартість висока.
1.2.2 Пристрій адсорбційно-десорбційного очищення цеоліту
Основними компонентами цеоліту є: кремній, алюміній, з адсорбційною здатністю, може бути використаний як адсорбент;цеолітовий бігун полягає у використанні характеристик цеолітової специфічної апертури з адсорбційною та десорбційною здатністю для органічних забруднювачів, так що вихлопні гази VOC з низькою та високою концентрацією можуть зменшити експлуатаційні витрати обладнання кінцевої обробки.Характеристики його пристрою придатні для обробки великого потоку, низької концентрації, що містить різноманітні органічні компоненти.Недоліком є те, що ранні інвестиції є високими.
Пристрій для адсорбції та очищення цеоліту - це пристрій для очищення газу, який може безперервно виконувати операцію адсорбції та десорбції.Дві сторони цеолітового колеса розділені на три зони спеціальним ущільнювальним пристроєм: область адсорбції, зона десорбції (регенерації) і зона охолодження.Робочий процес системи: обертове колесо цеолітів безперервно обертається з низькою швидкістю, циркуляція через зону адсорбції, зону десорбції (регенерації) та зону охолодження;Коли відпрацьований газ із низькою концентрацією та сильним об’ємом безперервно проходить через зону адсорбції бігуна, ЛОС у вихлопному газі адсорбується цеолітом обертового колеса, прямий викид після адсорбції та очищення;Органічний розчинник, адсорбований колесом, направляється в зону десорбції (регенерації) за допомогою обертання колеса. Потім невеликим об’ємом повітря безперервно нагрівають повітря через зону десорбції. ЛОС, адсорбовані на колесі, регенеруються в зоні десорбції, Вихлопні гази ЛОС виводяться разом із гарячим повітрям;Колесо до зони охолодження для охолодження охолодження може бути реадсорбцією, з постійним обертанням обертового колеса, адсорбція, десорбція та цикл охолодження виконуються, Забезпечте безперервну та стабільну роботу очищення відпрацьованих газів.
Пристрій цеоліту, по суті, є концентратором, і вихлопний газ, що містить органічний розчинник, поділяється на дві частини: чисте повітря, яке можна скидати безпосередньо, і рециркуляційне повітря, що містить високу концентрацію органічного розчинника.Чисте повітря, яке можна випускати безпосередньо та рециркулювати у пофарбованій системі вентиляції кондиціонера;висока концентрація VOC газу приблизно в 10 разів перевищує концентрацію VOC перед входом у систему.Концентрований газ обробляється шляхом високотемпературного спалювання за допомогою системи термічного спалювання TNV (або іншого обладнання).Тепло, що виділяється при спалюванні, є нагріванням сушильної кімнати та нагріванням цеоліту, відповідно, і теплова енергія повністю використовується для досягнення ефекту енергозбереження та зменшення викидів.
Технічні характеристики та характеристики: проста конструкція, простота обслуговування, тривалий термін служби;висока ефективність поглинання та видалення, перетворює початковий високий об’єм вітру та низьку концентрацію відпрацьованого газу ЛОС у низький об’єм повітря та високу концентрацію відпрацьованого газу, зменшує вартість обладнання кінцевої обробки на задньому плані;надзвичайно низький перепад тиску, може значно зменшити споживання енергії;загальна підготовка системи та модульна конструкція з мінімальними вимогами до простору та забезпечують безперервний та безпілотний режим керування;він може досягати національного стандарту викидів;адсорбент використовує негорючий цеоліт, використання безпечніше;недоліком є одноразова інвестиція з високою вартістю.
Час публікації: 3 січня 2023 р
