汽車涂裝行業(yè)voc治理

1、汽車涂裝行業(yè) VOC治理汽車涂裝生產(chǎn)線是汽車制造過程中產(chǎn)生“三廢”最多的環(huán)節(jié)，其中涂裝廢氣是涂裝“三廢” 的主要部分。 涂裝車間的廢氣主要是涂料中含有的有機(jī)溶劑和涂膜在噴涂及烘干時(shí)的分解物， 統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機(jī)物 (VOCs)，其成份主要有甲苯和二甲苯。這些成份對(duì)人的健康和生活環(huán)境有害， 并且有惡臭， 人如果長(zhǎng)期吸入低濃度的有機(jī)廢氣，會(huì)引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病，是目前公認(rèn)的強(qiáng)烈致癌物。 除此之外，有機(jī)廢氣對(duì)光化學(xué)煙霧、 酸雨的形成起著非常重要的作用。根據(jù)汽車涂裝生產(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(shí)產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑， 干燥揮發(fā)時(shí)產(chǎn)

2、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、汽車生產(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)、TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)蓄熱式熱力氧化技術(shù) (RTO)蓄熱式熱氧化器 (Regenerative Th

3、ermal Oxidizer,簡(jiǎn)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 100PPM20000PPM之間。其操作費(fèi)用低 , 有機(jī)廢氣濃度在 450PPM 以上時(shí)， 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(dòng)控制、操作簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)控制閥分別與進(jìn)

4、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， 得到凈化。 典型的兩床式RTO主體結(jié)構(gòu)一個(gè)燃燒室、兩個(gè)陶瓷填料床和四個(gè)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到最大限度的回收，熱回收率大于 95%;處理有機(jī)廢氣時(shí)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(shí)，運(yùn)行成本非常低。缺點(diǎn)：較高的一次性投資，燃燒溫度較高，不適合處理高濃度的有機(jī)廢氣，有很多運(yùn)動(dòng)部件，需要較多的維護(hù)工作。蓄熱式

5、催化燃燒技術(shù) (RCO)蓄熱式催化燃燒裝置 (Regenerative Catalytic Oxidizer簡(jiǎn)稱 RCO)直接應(yīng)用于中高濃度 (1000mg/m310000mg/m3)的有機(jī)廢氣凈化。 RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場(chǎng)合， 也適用于同一生產(chǎn)線上， 因產(chǎn)品不同， 廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動(dòng)較大的場(chǎng)合。 尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線廢氣處理，可將能源回收用于烘干線，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。蓄熱式催化燃燒治理技術(shù)是典型的氣 - 固相反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過程中， 催化劑表面的吸附作用使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，催化劑降低活化能的

6、作用加快了氧化反應(yīng)的進(jìn)行， 提高了氧化反應(yīng)的速率。在特定催化劑的作用下，有機(jī)物在較低的起燃溫度下 (250300 ) 發(fā)生無焰氧化燃燒，氧化分解為 CO2和水。并放出大量熱能。RCO 裝置主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、自動(dòng)閥門等幾個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，排放的有機(jī)尾氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥，通過選轉(zhuǎn)閥將進(jìn)口氣體和出口氣體完全分開。 氣體首先通過陶瓷材料層 1 預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲(chǔ)備和熱交換，其溫度幾乎達(dá)到催化層進(jìn)行催化氧化所設(shè)定的溫度，這時(shí)其中部分污染物氧化分解 ; 廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū) ( 可采用電加熱方式或天然氣加熱方式 ) 升溫，并維持在設(shè)定溫度 ; 其再進(jìn)入催化層完

7、成催化氧化反應(yīng)， 即反應(yīng)生成 CO2和 H2O，并釋放大量的熱量，以達(dá)到預(yù)期的處理效果。經(jīng)催化氧化后的氣體進(jìn)入陶瓷材料層 2，回收熱能后通過旋轉(zhuǎn)閥排放到大氣中，凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)切換。通過旋轉(zhuǎn)閥工作，所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟，熱量得以回收。優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備緊湊、運(yùn)行可靠 ; 凈化效率高，一般均可達(dá) 98% 以上 ; 與 RTO相比燃燒溫度低 ; 一次性投資低， 運(yùn)行費(fèi)用低，其熱回收效率一般均可達(dá) 85%以上 ; 整個(gè)過程無廢水產(chǎn)生，凈化過程不產(chǎn)生 NOX等二次污染 ;RCO凈化設(shè)備可與烘房配套使用， 凈化后的氣體可直接回用

8、到烘房利用， 達(dá)到節(jié)能減排的目的 ;缺點(diǎn)：催化燃燒裝置僅適用含低沸點(diǎn)有機(jī)成分、灰分含量低的有機(jī)廢氣的處理，對(duì)含油煙等粘性物質(zhì)的廢氣處理則不宜采用，催化劑宜中毒; 處理有機(jī)廢氣濃度在 20%以下?；厥帐綗崃Ψ贌到y(tǒng)回收式熱力焚燒系統(tǒng) ( 德語 Thermische Nachverbrennung 簡(jiǎn)稱 TNV)是利用燃?xì)饣蛉加椭苯尤紵訜岷袡C(jī)溶劑的廢氣， 在高溫作用下， 有機(jī)溶劑分子被氧化分解為 CO2和水，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^配套的多級(jí)換熱裝置加熱生產(chǎn)過程需要的空氣或熱水， 充分回收利用氧化分解有機(jī)廢氣時(shí)產(chǎn)生的熱能， 降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗。因此， TNV系統(tǒng)是生產(chǎn)過程需要大量熱量時(shí)，處理含有機(jī)溶

9、劑廢氣高效、理想的處理方式，對(duì)于新建涂裝生產(chǎn)線，一般采用 TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)。TNV系統(tǒng)由三大部分組成：廢氣預(yù)熱及焚燒系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)供熱系統(tǒng)、新風(fēng)換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的廢氣焚燒集中供熱裝置是TNV的核心部分， 它由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒機(jī)及主煙道調(diào)節(jié)閥等組成。其工作過程為：用一臺(tái)高壓頭風(fēng)機(jī)將有機(jī)廢氣從烘干室內(nèi)抽出，經(jīng)過廢氣焚燒集中供熱裝置的內(nèi)置換熱器預(yù)熱后，到達(dá)燃燒室內(nèi)，然后再通過燃燒機(jī)加熱，在高溫下(750 左右 ) 將有機(jī)廢氣進(jìn)行氧化分解，分解后的有機(jī)廢氣變成CO2和水。產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^爐內(nèi)的換熱器和主煙氣管道排出， 排出的煙氣對(duì)烘干室的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱，為烘干室提供所需的熱量。在系

10、統(tǒng)末端設(shè)置新風(fēng)換熱裝置，將系統(tǒng)余熱進(jìn)行最后回收， 將烘干室補(bǔ)充的新風(fēng)用煙氣加熱后送入烘干室。 另外，在主煙氣管道上還設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)裝置出口的煙氣溫度，最終排放的煙氣溫度可以控制在160左右。廢氣焚燒集中供熱裝置的特點(diǎn)包括： 有機(jī)廢氣在燃燒室的逗留時(shí)間為 12s;有機(jī)廢氣分解率大于 99%;熱回收率可達(dá) 76%;燃燒器輸出的調(diào)節(jié)比可達(dá) 26 1，最高可達(dá) 401。缺點(diǎn)：在處理低濃度有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本較高 ; 管式熱交換器只是在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，才有較長(zhǎng)的壽命。1.2 噴漆室、晾干室有機(jī)廢氣的治理方案噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、 大流量常溫廢氣， 污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯

11、類有機(jī)溶劑。目前，國(guó)外較為成熟的方法是：先將有機(jī)廢氣濃縮以減少需處理的有機(jī)廢氣總量，先采用吸附法 ( 活性碳或沸石作吸附劑 ) 對(duì)低濃度常溫噴漆廢氣進(jìn)行吸附， 用高溫氣體脫附， 濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進(jìn)行處理。活性炭吸附 - 脫附凈化裝置采用蜂窩狀活性炭為吸附劑， 結(jié)合吸附凈化、 脫附再生并濃縮 VOC和催化燃燒的原理 , 即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣的目的，當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生，脫附出濃縮的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，有機(jī)物被氧化成無害的CO2和 H20，燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣，熱交換后

12、降溫的氣體部分排放, 部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生， 達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。 整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門等組成?；钚蕴课?- 脫附凈化裝置根據(jù)吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)， 采用雙氣路連續(xù)工作， 一個(gè)催化燃燒室， 兩個(gè)吸附床交替使用。 先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附， 然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭再生 ; 脫附下來的有機(jī)物已被濃縮 ( 濃度較原來提高幾十倍 ) 并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到 2000PPm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃， 不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排

13、入大氣，大部分被送往吸附床， 用于活性炭再生。 這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能， 達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附 ; 在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。技術(shù)性能及特點(diǎn)： 性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，安全可靠，節(jié)能省力，無二次污染。設(shè)備占地面積小，重量輕。極適用于大風(fēng)量下使用。 吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床，用催化燃燒后的廢氣進(jìn)行脫附再生， 脫附后的氣體再送催化燃燒室進(jìn)行凈化， 不需外部能量，節(jié)能效果顯著。缺點(diǎn)是，活性炭使用壽命短，運(yùn)行成本高。沸石轉(zhuǎn)輪吸附 - 脫附凈化裝置沸石的主要成分為：硅、鋁，具有吸附能力，可作為吸附劑使用 ; 沸石轉(zhuǎn)輪就是利用沸石特定

14、孔徑對(duì)于有機(jī)污染物具有吸附、 脫附能力的特性， 使原本具低濃度、大風(fēng)量的 VOC廢氣，經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的氣體，可以降低后端終處理設(shè)備的運(yùn)行成本。 其裝置特性適合處理大流量、 低濃度、含多種有機(jī)成分的廢氣。缺點(diǎn)是前期投資高。沸石轉(zhuǎn)輪吸附 - 凈化裝置是一種可連續(xù)進(jìn)行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)由特制的密封裝置分成三個(gè)區(qū)域： 吸附區(qū)、解吸 ( 再生 ) 區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的工作過程是： 沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)， 循環(huán)通過吸附區(qū)和解吸 ( 再生 ) 區(qū)及冷卻區(qū)域 ; 低濃度、大風(fēng)量的廢氣連續(xù)不斷地通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時(shí)，廢氣中的 VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附，被吸附凈化

15、后的氣體直接排放 ; 輪子吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被送到解吸 ( 再生 ) 區(qū)，再用小風(fēng)量熱風(fēng)連續(xù)地通過解吸區(qū)，被吸附到轉(zhuǎn)輪上的 VOC在解吸區(qū)受熱脫附實(shí)現(xiàn)再生， VOC廢氣隨熱風(fēng)一起排出 ; 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻降溫后可重新進(jìn)行吸附，隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，吸附、解吸、冷卻循環(huán)進(jìn)行，確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。沸石轉(zhuǎn)輪裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)濃縮器， 經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理后的含有機(jī)溶劑的廢氣被分成兩個(gè)部分： 可以直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機(jī)溶劑的再生空氣。 可以直接排放的潔凈空氣，可以進(jìn)入噴漆空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用 ; 高濃度的 VOC 氣體，其濃度大約為進(jìn)入系統(tǒng)前 VOC濃度的 10 倍左右，濃縮后的氣體再通過 TNV 回收式熱力焚燒系統(tǒng) ( 或其他設(shè)備 ) 進(jìn)行高溫焚燒處理，焚燒產(chǎn)生的熱量分別為烘干室供熱和沸石轉(zhuǎn)輪脫附供熱，熱量被充分