VOC活性碳吸附涂装过程及设计特点

文章作者:首信环保   发布时间:2019-03-23
涂装过程中产生的挥发性有机化合物(VOC)主要有甲 苯和二甲 苯等,这些成分会造成大气污染,危害人体健康。

涂装过程中产生的挥发性有机化合物(VOC)主要有甲 苯和二甲 苯等,这些成分会造成大气污染,危害人体健康。为减少涂料中的VOC,开发出了水性涂料和粉末涂料。但水性涂料中仍含有一定比例的有机溶剂,而且水性涂料对温度和湿度的要求高、施工窗口窄、投资高,汽车厂在新线建设中往往只是预留区域,为后续更高环保法规要求做准备;同样,粉末涂料由于清漆涂层外观的平滑度仍有待提高,也没有得到广泛推广。另外,水性涂料和粉末涂料对环境的综合影响程度并不比溶剂型涂料小。

对以下3种涂装工艺流程进行了分析:a.溶剂型中涂~水性金属漆~溶剂型清漆;b.粉末中涂~水性金属漆~溶剂型清漆;c.粉末中涂~水性金属漆~粉末清漆。从涂料角度看,较后一种在能源使用和VOC排放方面是较佳选择;但在颗粒物质、SOx和等效CO2当量排放方面超过另外两种工艺。综合看,很难确定哪种工艺更好。因此,预期溶剂型涂料在未来还将被广泛使用,涂装过程中产生的VOC必须采取有效技术措施消除或减少。

喷涂室由上部送风空调、文丘里漆雾捕捉系统或水旋式漆雾捕捉系统组成。喷涂过程中产生的漆雾和VOC废气通过下部抽风经过文丘里系统田或水旋式系统中的循环水,漆雾被不断捕获,被捕获的漆雾在循环水池中与添加的漆雾凝聚剂(除漆剂)凝聚,从而可以使漆雾从水中分离出来;漆渣通过刮漆设备去除,废水被输送到污水处理站经处理后排放。除去漆雾的VOC废气和流平室排放的VOC废气一起通过一定高度的排气烟囱直接排放到大气中。

被车身带入烘炉的VOC及烘烤过程中产生的有机废气通过TNV系统或者RTO系统进行焚烧净化,净化后的气体直接经大气排放。TNV系统和RTO系统各有优缺点,在涂装线都有使用,在热量回收利用、节能减排和环境质量要求不断提高的情况下,建设新涂装线应优先考虑TNV系统。

喷漆室和流平室排放的VOC首先经过活性碳(一般采用固定床式)吸附。吸附的目的有主要两个:a.保护后续使用成本高的吸附浓缩转轮,同时除去从文丘里式或水旋式系统中逃逸出来的漆雾;b.缓和VOC的释放浓度,使之保持在比较稳定的释放浓度,不会因间歇式喷涂操作而受到影响。经过一段时间(几年或者更长时间)后,当活性碳达到“饱和”时,更换活性碳。

经过活性碳吸附后的VOC被输送到沸石吸附浓缩转轮系统。该系统的关键部件是蜂巢状沸石吸附转轮组合,由沸石吸附介质和陶瓷纤维组成;由密封垫将沸石吸附转轮组合隔离成吸附区和脱附区,以隔开处理前的废气和处理后的干净气体。为提升转轮的吸附处理能力,常在吸附区和脱附区之间加1个隔离冷却区。该系统的基本工作过程如下。

a.蜂窝状转轮以较低的速度连续转动,低浓度、大风量的废气随之被连续不断地吸入到吸附区。

b。废气中的VOC被沸石吸附,吸附后的净化气体则直接排放。

c.小部分废气经过由TNV提供热源的换热器进行换热,此时随着转轮的转动,吸附有VOC的轮子转到脱附区。

d.换热后的这部分废气(大约180OC)通过脱附区时,转轮上吸附的VOC在脱附区受热脱附。这样,利用高温脱附后得到高浓度的VOC气体,其浓度大约为进入系统前VOC浓度的10倍左右。脱附下来的VOC被输送到TNV系统进行焚烧。沸石吸附转轮系统对VOC的去除效率能够达到90%~99%,净化后的废气直接排入大气。

浓缩后的VOC废气及烘炉本身产生的VOC废气被送至TNV系统进行焚烧,焚烧产生的热量分别为烘干室供热和沸石转轮吸附系统脱附废气供热。TNV系统对废气的处理净化率能够达到99%,净化后的废气直接排入大气。 

工业废气处理成套设备在设计中,主要需要注意的风机的风量和风压,有机溶剂回收系统和填料,气注分离器这三个大的部分。如果我们在设计时不能注意这几点,那么在使用的时候,可能就不会起到相应的作用效果。

1.风机风量和风压

大家都知道选择什么工业废气处理设备都是配置适当的风机才能有效收集气体,风量太小没有办法起到收集气体的作用,风量太大就产生的浪费,风压太高的话,会把吸收剂从出口带走,总之,适当的选择风机风量是很重要的,所以一般这个设计都是由技术人员来进行的。

你想知道工业废气处理设备怎么设计的吗?

2。有机溶剂回收系统和填料

工业废气处理设备中的有机溶剂回收系统是怎么保证吸收效率呢?那就是要均匀地分布吸收剂,所以有机溶剂回收系统必须能够保证液体的均匀分布。可以增加吸收剂和气体接触的面积,以利于气液充分接触,提高对三苯有机物的吸收效率,填料的主要作用是提高阻力,使气体的流速减缓。

3.气液分离器

在工业废气处理设备中要采用气液分离器,它能在末端将排放气体中夹带的溶剂分离并回收系统内部,使得出口的气体中有机物含量不超过国家标准。工业废气处理设备在进行设计的时候,一定要考虑它自身的使用原则,然后在进行使用的时候,设备才会发挥出良好的使用效果。

常见的工业废气处理设备主要由哪些部件组成:

1、有机废气的焚烧设备

利用适量的空气将废气中的杂质进行焚烧,产生大量的二氧 化碳和水蒸气,这样便可以解决了具有高浓度的VOCs气体的处理问题。

2、接收装置

接收装置主要是靠废气与VOCs之间的不溶解性实现废气的排除。首先,含有的气体进入到工业废气处理设备的内部,在废气回升的过程中与已有的气体接触,通过VOCs的不溶解性,将废气从工业废气处理设备的顶部排除。

3、光催化设备

光催化设备可将有机物转化成无毒害产品。将半导体用作为光催化剂,利用天然的光能,对工业废气处理设备中的废气进行光能的处理,对有用资源进行循环利用,无用的废气经过光能的处理后降低了污染并排入到空气中。

4、吸附装置

进入到处理设备的某些气体会因特定的成分被附着在设备的内部,通过吸附的反复作用,实现废气在设备中的反复再生,并达到清除废气中传染物并接收管中有效气体的过程。


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