Uwalniane zanieczyszczenia to głównie: mgła malarska i rozpuszczalniki organiczne wytwarzane przez farbę w sprayu oraz rozpuszczalniki organiczne powstające podczas suszenia ulatniającego się.Mgła malarska pochodzi głównie z części powlekania rozpuszczalnikiem w natrysku powietrznym, a jej skład jest zgodny z zastosowaną powłoką.Rozpuszczalniki organiczne pochodzą głównie z rozpuszczalników i rozcieńczalników w procesie użytkowania powłok, większość z nich to emisje lotne, a ich głównymi zanieczyszczeniami są ksylen, benzen, toluen i tak dalej.Dlatego też głównym źródłem szkodliwych gazów odlotowych uwalnianych w powłoce jest malarnia natryskowa, suszarnia i suszarnia.
1. Metoda oczyszczania gazów odlotowych z linii produkcyjnej samochodów
1.1 Schemat oczyszczania organicznych gazów odlotowych w procesie suszenia
Gaz odprowadzany z suszarni do elektroforezy, powlekania medium i powlekania powierzchni należy do gazów odlotowych o wysokiej temperaturze i wysokim stężeniu, które są odpowiednie do metody spalania.Obecnie do powszechnie stosowanych środków oczyszczania gazów odlotowych w procesie suszenia należą: technologia regeneracyjnego utleniania termicznego (RTO), technologia regeneracyjnego spalania katalitycznego (RCO) oraz system termicznego spalania z odzyskiem TNV
1.1.1 Technologia termicznego utleniania typu magazynującego (RTO)
Utleniacz termiczny (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) to energooszczędne urządzenie ochrony środowiska do oczyszczania lotnych organicznych gazów odlotowych o średnim i niskim stężeniu.Nadaje się do dużej objętości, niskiego stężenia, nadaje się do stężenia organicznych gazów odlotowych między 100 PPM-20000 PPM.Koszt eksploatacji jest niski, gdy stężenie organicznych gazów odlotowych przekracza 450 PPM, urządzenie RTO nie musi dodawać paliwa pomocniczego;szybkość oczyszczania jest wysoka, szybkość oczyszczania RTO z dwoma złożami może osiągnąć ponad 98%, szybkość oczyszczania RTO z trzema złożami może osiągnąć ponad 99% i brak zanieczyszczeń wtórnych, takich jak NOX;automatyczne sterowanie, prosta obsługa;bezpieczeństwo jest wysokie.
Regeneracyjne urządzenie do utleniania ciepła przyjmuje metodę utleniania termicznego do obróbki średniego i niskiego stężenia organicznych gazów odlotowych, a ceramiczny wymiennik ciepła z akumulacją ciepła służy do odzyskiwania ciepła.Składa się z ceramicznego złoża akumulacyjnego, automatycznego zaworu regulacyjnego, komory spalania i układu sterowania.Główne cechy to: automatyczny zawór sterujący na dole złoża do przechowywania ciepła jest połączony odpowiednio z główną rurą wlotową i główną rurą wylotową, a złoże do przechowywania ciepła jest przechowywane przez wstępne podgrzanie organicznych gazów odlotowych wchodzących do złoża do przechowywania ciepła z ceramicznym materiałem akumulującym ciepło do pochłaniania i uwalniania ciepła;organiczny gaz odlotowy podgrzany do określonej temperatury (760 ℃) jest utleniany podczas spalania w komorze spalania w celu wytworzenia dwutlenku węgla i wody oraz jest oczyszczany.Typowa dwułóżkowa konstrukcja główna RTO składa się z jednej komory spalania, dwóch łóż ceramicznych i czterech zaworów przełączających.Regeneracyjny ceramiczny wymiennik ciepła w urządzeniu może zmaksymalizować odzysk ciepła o ponad 95%;Podczas oczyszczania organicznych gazów odlotowych nie stosuje się paliwa lub stosuje się go niewiele.
Zalety: W przypadku dużego przepływu i niskiego stężenia organicznych gazów odlotowych koszty eksploatacji są bardzo niskie.
Wady: wysoka jednorazowa inwestycja, wysoka temperatura spalania, nieodpowiednie do oczyszczania gazów odlotowych o wysokim stężeniu, dużo ruchomych części, wymagają więcej prac konserwacyjnych.
1.1.2 Technologia termicznego spalania katalitycznego (RCO)
Regeneracyjne urządzenie do spalania katalitycznego (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) jest bezpośrednio stosowane do oczyszczania organicznych gazów odlotowych o średnim i wysokim stężeniu (1000 mg/m3-10000 mg/m3).Technologia oczyszczania RCO jest szczególnie odpowiednia dla wysokiego zapotrzebowania na szybkość odzyskiwania ciepła, ale nadaje się również do tej samej linii produkcyjnej, ze względu na różne produkty, skład gazów odlotowych często się zmienia lub stężenie gazów odlotowych znacznie się waha.Jest szczególnie odpowiedni do potrzeb odzyskiwania energii cieplnej przedsiębiorstw lub oczyszczania gazów odlotowych z linii miejskiej, a odzyskiwanie energii można wykorzystać do suszenia linii miejskiej, aby osiągnąć cel oszczędzania energii.
Technologia katalitycznego oczyszczania regeneracyjnego jest typową reakcją gaz-faza stała, która w rzeczywistości jest głębokim utlenianiem reaktywnych form tlenu.W procesie utleniania katalitycznego adsorpcja powierzchni katalizatora powoduje wzbogacenie cząsteczek reagentów na powierzchni katalizatora.Wpływ katalizatora na zmniejszenie energii aktywacji przyspiesza reakcję utleniania i poprawia szybkość reakcji utleniania.Pod działaniem określonego katalizatora materia organiczna zachodzi bez spalania utleniającego w niskiej temperaturze początkowej (250 ~ 300 ℃), która rozkłada się na dwutlenek węgla i wodę i uwalnia dużą ilość energii cieplnej.
Urządzenie RCO składa się głównie z korpusu pieca, katalitycznego zasobnika ciepła, układu spalania, automatycznego układu sterowania, automatycznego zaworu i kilku innych układów.W procesie produkcji przemysłowej odprowadzane organiczne gazy spalinowe wchodzą do zaworu obrotowego urządzenia przez wentylator wyciągowy, a gaz wlotowy i gaz wylotowy są całkowicie oddzielone przez zawór obrotowy.Magazynowanie energii cieplnej i wymiana ciepła gazu prawie osiągają temperaturę ustaloną przez katalityczne utlenianie warstwy katalitycznej;gazy spalinowe nadal nagrzewają się w obszarze ogrzewania (albo przez ogrzewanie elektryczne, albo przez ogrzewanie gazem ziemnym) i utrzymują ustawioną temperaturę;wchodzi do warstwy katalitycznej, aby zakończyć katalityczną reakcję utleniania, a mianowicie reakcja generuje dwutlenek węgla i wodę oraz uwalnia dużą ilość energii cieplnej, aby osiągnąć pożądany efekt obróbki.Gaz katalizowany przez utlenianie wchodzi do warstwy materiału ceramicznego 2, a energia cieplna jest odprowadzana do atmosfery przez zawór obrotowy.Po oczyszczeniu temperatura spalin po oczyszczeniu jest tylko nieznacznie wyższa niż temperatura przed oczyszczaniem gazów odlotowych.System działa w sposób ciągły i przełącza się automatycznie.Dzięki obrotowemu zaworowi wszystkie ceramiczne warstwy wypełniające wykonują etapy cyklu ogrzewania, chłodzenia i oczyszczania, a energia cieplna może zostać odzyskana.
Zalety: prosty przebieg procesu, kompaktowe wyposażenie, niezawodne działanie;wysoka skuteczność oczyszczania, na ogół ponad 98%;niska temperatura spalania;niskie jednorazowe inwestycje, niskie koszty eksploatacji, sprawność odzysku ciepła może ogólnie osiągnąć ponad 85%;cały proces bez produkcji ścieków, proces oczyszczania nie powoduje wtórnego zanieczyszczenia NOX;Sprzęt do oczyszczania RCO może być używany z suszarnią, oczyszczony gaz może być bezpośrednio ponownie wykorzystany w suszarni, aby osiągnąć cel oszczędzania energii i redukcji emisji;
Wady: urządzenie do spalania katalitycznego nadaje się tylko do oczyszczania organicznych gazów odlotowych o składnikach organicznych o niskiej temperaturze wrzenia i niskiej zawartości popiołu, a oczyszczanie gazów odlotowych substancji lepkich, takich jak oleisty dym, nie jest odpowiednie, a katalizator powinien być zatruty;stężenie organicznych gazów odlotowych wynosi poniżej 20%.
1.1.3TNV System termicznego spalania typu recyklingowego
System termicznego spalania typu recyklingowego (niemiecki Thermische Nachverbrennung TNV) polega na wykorzystaniu gazu lub paliwa do ogrzewania bezpośredniego spalania gazu odlotowego zawierającego rozpuszczalnik organiczny, pod działaniem wysokiej temperatury, rozkładu utleniania cząsteczek rozpuszczalnika organicznego na dwutlenek węgla i wodę, gaz spalinowy o wysokiej temperaturze poprzez wspieranie wieloetapowego urządzenia do wymiany ciepła, proces produkcji ciepła wymaga powietrza lub gorącej wody, pełny recykling, utlenianie, rozkład organicznej energii cieplnej gazów odlotowych, zmniejszenie zużycia energii przez cały system.Dlatego system TNV jest skutecznym i idealnym sposobem oczyszczania gazów odlotowych zawierających rozpuszczalniki organiczne, gdy proces produkcyjny wymaga dużej ilości energii cieplnej.W przypadku nowej linii do produkcji elektroforetycznych powłok malarskich ogólnie przyjmuje się system termicznego spalania z odzyskiem TNV.
System TNV składa się z trzech części: układu wstępnego podgrzewania i spalania spalin, układu ogrzewania powietrza obiegowego oraz układu wymiany ciepła świeżego powietrza.Centralne urządzenie grzewcze do spalania spalin w systemie jest podstawową częścią TNV, która składa się z korpusu pieca, komory spalania, wymiennika ciepła, palnika i głównego zaworu regulacyjnego spalin.Jego proces pracy polega na tym, że za pomocą wysokociśnieniowej głowicy wentylatora zostaną zorganizowane gazy odlotowe z suszarni, po spaleniu gazów odlotowych wstępne podgrzanie wymiennika ciepła przez urządzenie centralnego ogrzewania, do komory spalania, a następnie poprzez ogrzewanie palnika do wysokiej temperatury ( około 750 ℃) do organicznego rozkładu utleniania gazów odlotowych, rozkładu organicznych gazów odlotowych na dwutlenek węgla i wodę.Wytworzone spaliny o wysokiej temperaturze odprowadzane są przez wymiennik ciepła oraz główny przewód spalinowy w palenisku.Odprowadzane spaliny podgrzewają powietrze obiegowe w suszarni, aby zapewnić wymaganą energię cieplną dla suszarni.Urządzenie do wymiany ciepła świeżego powietrza jest ustawione na końcu systemu w celu odzyskiwania ciepła odpadowego z systemu do ostatecznego odzysku.Świeże powietrze uzupełniane przez suszarnię jest ogrzewane spalinami, a następnie kierowane do suszarni.Dodatkowo na głównym rurociągu spalinowym znajduje się również elektryczny zawór regulacyjny, który służy do regulacji temperatury spalin na wylocie z urządzenia, a końcową emisję temperatury spalin można regulować na poziomie około 160℃.
Charakterystyka urządzenia centralnego ogrzewania do spalania gazów odlotowych obejmuje: czas przebywania organicznych gazów odlotowych w komorze spalania wynosi 1 ~ 2s;stopień rozkładu organicznych gazów odlotowych wynosi ponad 99%;współczynnik odzysku ciepła może osiągnąć 76%;a współczynnik regulacji mocy palnika może sięgać 26 ∶ 1, do 40 ∶ 1.
Wady: przy oczyszczaniu organicznych gazów odlotowych o niskim stężeniu koszt eksploatacji jest wyższy;rurowy wymiennik ciepła pracuje tylko w trybie ciągłym, ma długą żywotność.
1.2 Schemat oczyszczania organicznych gazów odlotowych w pomieszczeniu do malowania natryskowego i suszarni
Gaz odprowadzany z pomieszczenia do malowania natryskowego i suszarni to gaz odlotowy o niskim stężeniu, dużym natężeniu przepływu i temperaturze pokojowej, a głównym składem zanieczyszczeń są węglowodory aromatyczne, etery alkoholowe i estrowe rozpuszczalniki organiczne.Obecnie bardziej dojrzałą metodą zagraniczną jest: pierwsze stężenie organicznych gazów odlotowych w celu zmniejszenia całkowitej ilości organicznych gazów odlotowych, z pierwszą metodą adsorpcji (węgiel aktywny lub zeolit jako adsorbent) dla niskiego stężenia adsorpcji spalin w sprayu w temperaturze pokojowej, z odpędzaniem gazów w wysokiej temperaturze, skoncentrowanymi spalinami metodą spalania katalitycznego lub regeneracyjnego spalania termicznego.
1.2.1 Urządzenie do adsorpcji-desorpcji i oczyszczania węgla aktywnego
Wykorzystanie węgla aktywowanego o strukturze plastra miodu jako adsorbentu, W połączeniu z zasadami oczyszczania adsorpcyjnego, regeneracji desorpcji i stężenia VOC oraz spalania katalitycznego, Duża objętość powietrza, niskie stężenie organicznych gazów odlotowych poprzez adsorpcję węgla aktywnego o strukturze plastra miodu w celu osiągnięcia celu oczyszczania powietrza, Kiedy węgiel aktywny jest nasycony, a następnie wykorzystuje gorące powietrze do regeneracji węgla aktywnego, Zdesorbowana skoncentrowana materia organiczna jest wysyłana do katalitycznego złoża spalania w celu spalania katalitycznego, Materia organiczna jest utleniana do nieszkodliwego dwutlenku węgla i wody, Spalone gorące gazy spalinowe podgrzewają zimne powietrze przez wymiennik ciepła, Część emisji gazu chłodzącego po wymianie ciepła, Część do regeneracji desorbcyjnej węgla aktywowanego o strukturze plastra miodu, Aby osiągnąć cel wykorzystania ciepła odpadowego i oszczędności energii.Całe urządzenie składa się z filtra wstępnego, złoża adsorpcyjnego, katalitycznego złoża spalania, uniepalniacza, powiązanego wentylatora, zaworu itp.
Urządzenie do oczyszczania adsorpcyjno-desorpcyjnego z węglem aktywnym jest zaprojektowane zgodnie z dwiema podstawowymi zasadami adsorpcji i spalania katalitycznego, przy użyciu ciągłej pracy na podwójnej ścieżce gazowej, katalitycznej komorze spalania, na przemian stosuje się dwa złoża adsorpcyjne.Najpierw organiczny gaz odlotowy z adsorpcją węgla aktywnego, gdy szybkie nasycenie zatrzyma adsorpcję, a następnie użyj przepływu gorącego powietrza, aby usunąć materię organiczną z węgla aktywnego w celu regeneracji węgla aktywnego;materia organiczna została zagęszczona (stężenie kilkadziesiąt razy wyższe niż w oryginale) i przesłana do komory spalania katalitycznego do spalania katalitycznego do wyładowania dwutlenku węgla i pary wodnej.Kiedy stężenie organicznych gazów odlotowych osiąga ponad 2000 Ppm, organiczne gazy odlotowe mogą utrzymywać samozapłon w złożu katalitycznym bez zewnętrznego ogrzewania.Część gazów spalinowych odprowadzana jest do atmosfery, a większość kierowana jest na złoże adsorpcyjne w celu regeneracji węgla aktywnego.Może to zaspokoić spalanie i adsorpcję wymaganej energii cieplnej, aby osiągnąć cel oszczędzania energii.Regeneracja może wejść w następną adsorpcję;w przypadku desorpcji operację oczyszczania można przeprowadzić na innym złożu adsorpcyjnym, odpowiednim zarówno do pracy ciągłej, jak i pracy przerywanej.
Wydajność techniczna i charakterystyka: stabilna wydajność, prosta konstrukcja, bezpieczeństwo i niezawodność, oszczędność energii i oszczędność pracy, brak wtórnego zanieczyszczenia.Sprzęt obejmuje niewielką powierzchnię i ma niewielką wagę.Bardzo odpowiedni do stosowania w dużych ilościach.Złoże z węglem aktywnym, które adsorbuje organiczne gazy odlotowe, wykorzystuje gazy odlotowe po spalaniu katalitycznym do regeneracji odpędzania, a gaz odpędzający jest przesyłany do katalitycznej komory spalania w celu oczyszczenia, bez energii zewnętrznej, a efekt oszczędności energii jest znaczący.Wadą jest to, że węgiel aktywny jest krótki, a jego koszt eksploatacji wysoki.
1.2.2 Urządzenie do adsorpcyjno-desorpcyjnego oczyszczania z kołem transferowym zeolitu
Głównymi składnikami zeolitu są: krzem, aluminium, o zdolności adsorpcyjnej, może być stosowany jako adsorbent;biegacz zeolitowy ma wykorzystywać właściwości specyficznej apertury zeolitu ze zdolnością adsorpcji i desorpcji zanieczyszczeń organicznych, dzięki czemu gazy spalinowe LZO o niskim stężeniu i wysokim stężeniu mogą obniżyć koszty eksploatacji końcowych urządzeń do obróbki końcowej.Jego charakterystyka urządzenia nadaje się do leczenia dużego przepływu, niskiego stężenia, zawierającego różnorodne składniki organiczne.Wadą jest to, że wczesna inwestycja jest wysoka.
Zeolitowe urządzenie do adsorpcji i oczyszczania to urządzenie do oczyszczania gazu, które może w sposób ciągły wykonywać operację adsorpcji i desorpcji.Dwie strony koła zeolitowego są podzielone na trzy obszary przez specjalne urządzenie uszczelniające: obszar adsorpcji, obszar desorpcji (regeneracji) i obszar chłodzenia.Proces roboczy systemu polega na tym, że obracające się koło zeolitów obraca się w sposób ciągły z małą prędkością, Cyrkulacja przez obszar adsorpcji, obszar desorpcji (regeneracji) i obszar chłodzenia;Gdy gazy wydechowe o niskim stężeniu i objętości gale w sposób ciągły przechodzą przez obszar adsorpcji biegacza, LZO w spalinach jest adsorbowane przez zeolit obracającego się koła, Bezpośrednia emisja po adsorpcji i oczyszczeniu;Zaadsorbowany przez koło rozpuszczalnik organiczny jest przesyłany do strefy desorpcji (regeneracji) wraz z obrotem koła, następnie niewielką objętością powietrza ogrzewa powietrze w sposób ciągły przez obszar desorpcji, LZO zaadsorbowane na kole są regenerowane w strefie desorpcji, Spaliny LZO są odprowadzane razem z gorącym powietrzem;Koło do obszaru chłodzenia w celu chłodzenia może być ponownie adsorpowane, przy stałym obrocie obracającego się koła, wykonywany jest cykl adsorpcji, desorpcji i chłodzenia, zapewnienie ciągłej i stabilnej pracy oczyszczania gazów odlotowych.
Zeolitowe urządzenie przepływowe jest zasadniczo koncentratorem, a spaliny zawierające rozpuszczalnik organiczny są dzielone na dwie części: czyste powietrze, które może być odprowadzane bezpośrednio, oraz powietrze obiegowe zawierające wysokie stężenie rozpuszczalnika organicznego.Czyste powietrze, które może być odprowadzane bezpośrednio i może być ponownie wykorzystane w pomalowanej instalacji wentylacyjnej klimatyzacji;wysokie stężenie gazowych LZO jest około 10 razy większe niż stężenie LZO przed wejściem do układu.Stężony gaz jest poddawany obróbce poprzez spalanie w wysokiej temperaturze przez system termicznego spalania z odzyskiem TNV (lub inny sprzęt).Ciepło wytwarzane przez spalanie jest odpowiednio ogrzewaniem suszarni i ogrzewaniem odpędzania zeolitu, a energia cieplna jest w pełni wykorzystywana do osiągnięcia efektu oszczędności energii i redukcji emisji.
Parametry techniczne i właściwości: prosta konstrukcja, łatwa konserwacja, długa żywotność;wysoka wydajność absorpcji i odpędzania, przekształcenie pierwotnego gazu odlotowego o dużej objętości wiatru i niskim stężeniu LZO w gaz odlotowy o małej objętości powietrza i wysokim stężeniu, zmniejszenie kosztów końcowych urządzeń do obróbki końcowej;wyjątkowo niski spadek ciśnienia, może znacznie zmniejszyć zużycie energii elektrycznej;ogólne przygotowanie systemu i modułowa konstrukcja, przy minimalnych wymaganiach przestrzennych oraz zapewnienie ciągłego i bezobsługowego trybu sterowania;może osiągnąć krajową normę emisji;adsorbent wykorzystuje niepalny zeolit, użycie jest bezpieczniejsze;wadą jest jednorazowa inwestycja o wysokich kosztach.
Czas postu: 03-01-2023
