Forurensningene som slippes ut er hovedsakelig: malingståke og organiske løsemidler produsert av spraymaling, og organiske løsemidler produsert ved tørking og fordampning. Malingståke kommer hovedsakelig fra løsemiddelbelegget i luftsprøyting, og sammensetningen er i samsvar med belegget som brukes. Organiske løsemidler kommer hovedsakelig fra løsemidler og fortynningsmidler i bruksprosessen av belegg, de fleste av disse er flyktige utslipp, og deres viktigste forurensninger er xylen, benzen, toluen og så videre. Derfor er hovedkilden til skadelig avgass som slippes ut i belegget sprøytemalingsrommet, tørkerommet og tørkerommet.
1. Avgassbehandlingsmetode for bilproduksjonslinje
1.1 Behandlingsskjema for organisk avfallsgass i tørkeprosessen
Gassen som slippes ut fra tørkerommet for elektroforese, mediumbelegg og overflatebelegg tilhører avgass med høy temperatur og høy konsentrasjon, som er egnet for forbrenningsmetoden. For tiden inkluderer de vanlige avgassbehandlingstiltakene i tørkeprosessen: regenerativ termisk oksidasjonsteknologi (RTO), regenerativ katalytisk forbrenningsteknologi (RCO) og TNV-gjenvinningstermisk forbrenningssystem.
1.1.1 Termisk oksidasjonsteknologi (RTO) av termisk lagringstype
Termisk oksidator (Regenerativ termisk oksidator, RTO) er en energisparende miljøvernanordning for behandling av flyktig organisk avfallsgass med middels og lav konsentrasjon. Egnet for høyt volum, lav konsentrasjon, egnet for organisk avfallsgasskonsentrasjon mellom 100 PPM-20 000 PPM. Driftskostnadene er lave. Når konsentrasjonen av organisk avfallsgass er over 450 PPM, trenger ikke RTO-anordningen å tilsette ekstra drivstoff. Rensehastigheten er høy, rensehastigheten for to-sjikts RTO kan nå over 98 %, rensehastigheten for tre-sjikts RTO kan nå over 99 %, og ingen sekundær forurensning som NOX. Automatisk kontroll, enkel betjening, høy sikkerhet.
Den regenerative varmeoksidasjonsanordningen benytter termisk oksidasjonsmetoden for å behandle organisk avfallsgass med middels og lav konsentrasjon, og den keramiske varmelagringssjiktet brukes til å gjenvinne varmen. Den består av et keramisk varmelagringssjikt, en automatisk kontrollventil, et forbrenningskammer og et kontrollsystem. Hovedfunksjonene er: den automatiske kontrollventilen i bunnen av varmelagringssjiktet er koblet til henholdsvis inntaksrøret og eksosrøret, og varmelagringssjiktet lagres ved å forvarme den organiske avfallsgassen som kommer inn i varmelagringssjiktet med keramisk varmelagringsmateriale for å absorbere og frigjøre varme. Den organiske avfallsgassen som er forvarmet til en viss temperatur (760 ℃) oksideres i forbrenningen av forbrenningskammeret for å generere karbondioksid og vann, og renses. Den typiske hovedstrukturen med to sjikt av RTO består av ett forbrenningskammer, to keramiske pakningssjikt og fire bryterventiler. Den regenerative keramiske pakningssjiktet i enheten kan maksimere varmegjenvinningen på mer enn 95 %. Ingen eller lite drivstoff brukes ved behandling av organisk avfallsgass.
Fordeler: Ved håndtering av høy strømning og lav konsentrasjon av organisk avfallsgass er driftskostnadene svært lave.
Ulemper: høy engangsinvestering, høy forbrenningstemperatur, ikke egnet for behandling av høy konsentrasjon av organisk avfallsgass, det er mange bevegelige deler, krever mer vedlikeholdsarbeid.
1.1.2 Termisk katalytisk forbrenningsteknologi (RCO)
Den regenerative katalytiske forbrenningsanordningen (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) brukes direkte til rensing av organisk avfallsgass med middels og høy konsentrasjon (1000 mg/m3–10000 mg/m3). RCO-behandlingsteknologien er spesielt egnet for høye krav til varmegjenvinningshastighet, men også egnet for samme produksjonslinje. På grunn av de forskjellige produktene kan avfallsgasssammensetningen ofte endres eller avfallsgasskonsentrasjonen svinge mye. Den er spesielt egnet for behovet for varmeenergigjenvinning i bedrifter eller for tørking av avfallsgassbehandling fra hovedlinjer, og energigjenvinningen kan brukes til tørking av hovedlinjer for å oppnå energisparing.
Regenerativ katalytisk forbrenningsbehandlingsteknologi er en typisk gass-fastfasereaksjon, som faktisk er dyp oksidasjon av reaktive oksygenforbindelser. I prosessen med katalytisk oksidasjon gjør adsorpsjonen av katalysatoroverflaten at reaktantmolekylene på katalysatoroverflaten blir anriket. Katalysatorens effekt på å redusere aktiveringsenergien akselererer oksidasjonsreaksjonen og forbedrer hastigheten på oksidasjonsreaksjonen. Under påvirkning av en spesifikk katalysator skjer organisk materiale uten oksidasjonsforbrenning ved lav starttemperatur (250~300℃), som dekomponeres til karbondioksid og vann, og frigjør en stor mengde varmeenergi.
RCO-enheten består hovedsakelig av ovnshuset, det katalytiske varmelagringshuset, forbrenningssystemet, det automatiske kontrollsystemet, den automatiske ventilen og flere andre systemer. I den industrielle produksjonsprosessen kommer den utledede organiske eksosgassen inn i utstyrets rotasjonsventil gjennom den induserte trekkviften, og innløpsgassen og utløpsgassen skilles fullstendig gjennom den roterende ventilen. Varmelagringen og varmevekslingen av gassen når nesten temperaturen som er satt av den katalytiske oksidasjonen av det katalytiske laget; eksosgassen fortsetter å varmes opp gjennom oppvarmingsområdet (enten ved elektrisk oppvarming eller naturgassoppvarming) og opprettholdes ved den innstilte temperaturen; den kommer inn i det katalytiske laget for å fullføre den katalytiske oksidasjonsreaksjonen, nemlig at reaksjonen genererer karbondioksid og vann, og frigjør en stor mengde varmeenergi for å oppnå ønsket behandlingseffekt. Gassen som katalyseres av oksidasjonen kommer inn i det keramiske materiallaget 2, og varmeenergien slippes ut i atmosfæren gjennom den roterende ventilen. Etter rensing er eksostemperaturen etter rensing bare litt høyere enn temperaturen før avgassbehandlingen. Systemet opererer kontinuerlig og kobler automatisk. Gjennom det roterende ventilarbeidet fullfører alle de keramiske fyllingslagene syklustrinnene med oppvarming, kjøling og rensing, og varmeenergien kan gjenvinnes.
Fordeler: enkel prosessflyt, kompakt utstyr, pålitelig drift; høy renseeffektivitet, vanligvis over 98 %; lav forbrenningstemperatur; lav disponibel investering, lave driftskostnader, varmegjenvinningseffektiviteten kan generelt nå mer enn 85 %; hele prosessen uten avløpsvannproduksjon, renseprosessen produserer ikke NOX sekundærforurensning; RCO-renseutstyr kan brukes med tørkerommet, den rensede gassen kan gjenbrukes direkte i tørkerommet for å oppnå formålet med energisparing og utslippsreduksjon.
Ulemper: Den katalytiske forbrenningsanordningen er kun egnet for behandling av organisk avfallsgass med organiske komponenter med lavt kokepunkt og lavt askeinnhold, og avfallsgassbehandling av klebrige stoffer som oljeaktig røyk er ikke egnet, og katalysatoren bør forgiftes; konsentrasjonen av organisk avfallsgass er under 20 %.
1.1.3TNV Termisk forbrenningssystem av resirkuleringstypen
Resirkuleringstype termisk forbrenningssystem (tysk Thermische Nachverbrennung TNV) er bruk av gass eller drivstoff direkte forbrenning som varmer opp avgass som inneholder organiske løsemidler. Under påvirkning av høy temperatur oksideres organiske løsemiddelmolekyler og spaltes til karbondioksid og vann. Høytemperatur-røkgass gjennom en flertrinns varmeoverføringsenhet krever oppvarmingsluft eller varmtvann. Full resirkulering av oksidasjons- og nedbrytningsvarmeenergien til organisk avgass reduserer energiforbruket til hele systemet. Derfor er TNV-systemet en effektiv og ideell måte å behandle avgass som inneholder organiske løsemidler på når produksjonsprosessen krever mye varmeenergi. For den nye produksjonslinjen for elektroforetisk malingbelegg brukes vanligvis TNV-gjenvinnings-termisk forbrenningssystem.
TNV-systemet består av tre deler: et system for forvarming og forbrenning av avgass, et sirkulerende luftvarmesystem og et friskluftvarmevekslersystem. Sentralvarmeinnretningen for avgassforbrenning i systemet er kjernen i TNV, som består av ovnshus, forbrenningskammer, varmeveksler, brenner og hovedreguleringsventil for røykrør. Arbeidsprosessen er: Med en høytrykksvifte føres organisk avgass fra tørkerommet, etter forvarming av den innebygde varmeveksleren i sentralvarmeinnretningen for avgassforbrenning, til forbrenningskammeret, og deretter gjennom brenneren, ved høy temperatur (ca. 750 ℃) for å oksidere organisk avgass, og spalte ned organisk avgass til karbondioksid og vann. Den genererte høytemperaturrøkgassen føres ut gjennom varmeveksleren og hovedrøkgassrøret i ovnen. Den utledede røykgassen varmer opp sirkulasjonsluften i tørkerommet for å gi den nødvendige varmeenergien til tørkerommet. En friskluftvarmeoverføringsenhet er plassert på enden av systemet for å gjenvinne spillvarmen fra systemet for endelig gjenvinning. Friskluften som tilføres fra tørkerommet varmes opp med røykgass og sendes deretter inn i tørkerommet. I tillegg er det også en elektrisk reguleringsventil på hovedrøykgassrørledningen, som brukes til å justere røykgasstemperaturen ved utløpet av enheten, og den endelige utslippstemperaturen av røykgass kan kontrolleres til omtrent 160 ℃.
Kjennetegnene til sentralvarmeanlegg for forbrenning av avgass inkluderer: oppholdstiden til organisk avgass i forbrenningskammeret er 1~2 sekunder; nedbrytningshastigheten til organisk avgass er mer enn 99 %; varmegjenvinningsgraden kan nå 76 %; og justeringsforholdet for brennereffekten kan nå 26 ∶ 1, opptil 40 ∶ 1.
Ulemper: Ved behandling av organisk avfallsgass med lav konsentrasjon er driftskostnadene høyere; rørvarmeveksleren er kun i kontinuerlig drift og har lang levetid.
1.2 Behandlingsskjema for organisk avgass i sprøytemalingsrom og tørkerom
Gassen som slippes ut fra spraymalingsrommet og tørkerommet er avgass med lav konsentrasjon, stor strømningshastighet og romtemperatur, og hovedsammensetningen av forurensende stoffer er aromatiske hydrokarboner, alkoholetere og esterorganiske løsemidler. For tiden er den mer modne utenlandske metoden: den første konsentrasjonen av organisk avgass for å redusere den totale mengden organisk avgass, med den første adsorpsjonsmetoden (aktivert karbon eller zeolitt som adsorbent) for lav konsentrasjon av romtemperatur spraymalingsavgassadsorpsjon, med høytemperatur gassstripping, konsentrert avgass ved bruk av katalytisk forbrenning eller regenerativ termisk forbrenning.
1.2.1 Adsorpsjons-, desorpsjons- og renseanordning for aktivt kull
Ved bruk av bikakebasert aktivt kull som adsorbent, kombinert med prinsippene for adsorpsjonsrensing, desorpsjonsregenerering og konsentrering av VOC og katalytisk forbrenning, oppnås luftrensing med høyt luftvolum og lav konsentrasjon av organisk avfallsgass gjennom adsorpsjon av bikakebasert aktivt kull. Når det aktiverte kullet er mettet, regenereres det med varm luft. Desorbert konsentrert organisk materiale sendes til det katalytiske forbrenningssjiktet for katalytisk forbrenning. Organisk materiale oksideres til ufarlig karbondioksid og vann. De brente, varme avgassene varmer opp den kalde luften gjennom en varmeveksler. Noe av kjølegassen slippes ut etter varmeveksling. Delvis brukes til desorberende regenerering av bikakebasert aktivt kull for å oppnå formålet med utnyttelse av spillvarme og energisparing. Hele enheten består av et forfilter, en adsorpsjonssjikt, en katalytisk forbrenningssjikt, en flammehemmende mekanisme, en tilhørende vifte, en ventil osv.
Adsorpsjons-desorpsjonsrenseanordning for aktivt karbon er utformet i henhold til de to grunnleggende prinsippene adsorpsjon og katalytisk forbrenning. Den bruker to gassbaner for kontinuerlig arbeid. Et katalytisk forbrenningskammer og to adsorpsjonslag brukes vekselvis. Først adsorberes organisk avfallsgass med adsorpsjon av aktivt karbon, når rask metning stopper adsorpsjonen, og deretter brukes varmluftstrøm for å fjerne organisk materiale fra det aktive karbonet for å regenerere det aktive karbonet. Det organiske materialet konsentreres (konsentrasjon dusinvis av ganger høyere enn originalen) og sendes til det katalytiske forbrenningskammeret for katalytisk forbrenning til karbondioksid og vanndamp. Når konsentrasjonen av organisk avfallsgass når mer enn 2000 PPm, kan den organiske avfallsgassen opprettholde spontan forbrenning i det katalytiske sjiktet uten ekstern oppvarming. En del av forbrenningseksosen slippes ut i atmosfæren, og mesteparten sendes til adsorpsjonslaget for regenerering av aktivt karbon. Dette kan dekke behovet for forbrenning og adsorpsjon av den nødvendige varmeenergien for å oppnå energisparing. Regenereringen kan gå inn i neste adsorpsjon. I desorpsjonen kan renseoperasjonen utføres av et annet adsorpsjonssjikt, egnet for både kontinuerlig drift og intermitterende drift.
Teknisk ytelse og egenskaper: stabil ytelse, enkel struktur, sikker og pålitelig, energibesparende og arbeidsbesparende, ingen sekundær forurensning. Utstyret dekker et lite område og har lett vekt. Svært egnet for bruk i store mengder. Aktivert karbonsjiktet som adsorberer organisk avfallsgass bruker avfallsgassen etter katalytisk forbrenning til stripping-regenerering, og strippingsgassen sendes til det katalytiske forbrenningskammeret for rensing, uten ekstern energi, og energibesparelseseffekten er betydelig. Ulempen er at aktivt karbon er kort og driftskostnadene er høye.
1.2.2 Adsorpsjons- og desorpsjonsrenseanordning for zeolittoverføringshjul
Hovedkomponentene i zeolitt er silisium og aluminium, med adsorpsjonskapasitet og kan brukes som adsorbent. Zeolittløper bruker zeolittens spesifikke åpninger med adsorpsjons- og desorpsjonskapasitet for organiske forurensninger, slik at lav og høy konsentrasjon av flyktige organiske forbindelser (VOC) kan redusere driftskostnadene for sluttbehandlingsutstyr. Enhetens egenskaper er egnet for behandling av store strømninger med lav konsentrasjon og en rekke organiske komponenter. Ulempen er at investeringen i tidlig fase er høy.
Adsorpsjonsrenseanordning for zeolittløpere er en gassrenseanordning som kontinuerlig kan utføre adsorpsjon og desorpsjon. De to sidene av zeolitthjulet er delt inn i tre områder av en spesiell tetningsanordning: adsorpsjonsområde, desorpsjonsområde (regenereringsområde) og kjøleområde. Systemets arbeidsprosess er som følger: Zeolitthjulet roterer kontinuerlig med lav hastighet. Sirkulasjon skjer gjennom adsorpsjonsområdet, desorpsjonsområdet (regenereringsområde) og kjøleområdet. Når avgassen med lav konsentrasjon og høyt volum kontinuerlig passerer gjennom adsorpsjonsområdet til løperen, absorberes VOC i avgassen av zeolitten i det roterende hjulet. Direkte utslipp etter adsorpsjon og rensing. Det organiske løsemiddelet som absorberes av hjulet, sendes til desorpsjonssonen (regenereringssonen) samtidig med hjulets rotasjon. Deretter varmes luften kontinuerlig opp gjennom desorpsjonsområdet med et lite luftvolum. VOC som absorberes til hjulet regenereres i desorpsjonssonen. VOC-avgassen slippes ut sammen med varmluften. Hjulet til kjøleområdet for kjøling kan readsorberes. Med konstant rotasjon av det roterende hjulet utføres adsorpsjons-, desorpsjons- og kjølesyklusen. Dette sikrer kontinuerlig og stabil drift av avgassbehandlingen.
Zeolittløperen er i hovedsak en konsentrator, og avgassen som inneholder organisk løsemiddel er delt inn i to deler: ren luft som kan slippes ut direkte, og resirkulert luft som inneholder høy konsentrasjon av organisk løsemiddel. Ren luft som kan slippes ut direkte og kan resirkuleres i det malte klimaanlegget; den høye konsentrasjonen av VOC-gass er omtrent 10 ganger VOC-konsentrasjonen før den kommer inn i systemet. Den konsentrerte gassen behandles ved høytemperaturforbrenning gjennom et TNV-gjenvinningssystem for termisk forbrenning (eller annet utstyr). Varmen som genereres ved forbrenning varmes opp henholdsvis til tørkerom og til zeolittstripping, og varmeenergien utnyttes fullt ut for å oppnå energisparing og utslippsreduksjon.
Teknisk ytelse og egenskaper: enkel struktur, enkelt vedlikehold, lang levetid; høy absorpsjons- og strippeeffektivitet, konverterer den opprinnelige høye vindvolumet og lavkonsentrasjonen av VOC-avgassen til lav luftvolum og høykonsentrasjon avgassen, reduserer kostnadene for sluttbehandlingsutstyr; ekstremt lavt trykkfall, kan redusere energiforbruket betraktelig; generell systemforberedelse og modulær design, med minimale plasskrav, og gir kontinuerlig og ubemannet kontrollmodus; den kan nå den nasjonale utslippsstandarden; adsorbenten bruker ikke-brennbar zeolitt, bruken er tryggere; ulempen er engangsinvestering med høy kostnad.
Publisert: 03.01.2023
