RTO之沸石浓缩转轮体系在喷漆室废气管理中的使用

Date:November 17, 2018 1029

RTO专业出产厂家无锡泽川环境2018年9月5日讯  沸石浓缩转轮体系是由疏水性沸石浓缩转轮串连蓄热式焚化炉所组成的高功率VOCs废气处理体系,能有用管理大风量、低VOCs浓度的涂装喷漆室废气。本文介绍了其原理、设备构成、工艺流程、技能特色及在轿车喷漆室废气管理中的运用。

来历:现代涂料与涂装

  摘要:沸石浓缩转轮体系是由疏水性沸石浓缩转轮串连蓄热式焚化炉所组成的高功率VOCs废气处理体系,能有用管理大风量、低VOCs浓度的涂装喷漆室废气。介绍了其原理、设备构成、工艺流程、技能特色及在轿车喷漆室废气管理中的运用。


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  1前语


  轿车涂装出产过程中所发生的挥发性有机化合物(简称VOCs)的排放,RTO是大气污染防治的要点,国家及当地环保部门针对轿车出产的特殊性,出台了越来越严厉的排放规范。2015版江苏省《外表涂装(轿车制造业)挥发性有机物排放规范》中明确规定:轿车涂装出产线的喷漆室和烘干室应装置VOCs污染管理设备,且烘干室VOCs废气处理功率应当在90%以上,并对涂装VOCs排放限值做出了明确规定(见表一):


  表一 排气筒VOCs排放限值



  2 轿车涂装VOCs排放概算


  轿车涂装出产中的VOCs来历于涂猜中的溶剂,首要经过喷漆、油漆晒干(水性漆预烘干)和烘干工序发生排放。烘干工序发生的有机废气,因为VOCs浓度和温度较高,可直接进入燃烧炉(TNV)或许蓄热式热力焚化炉(RTO)处理,净化率可到达98%以上。而喷漆室排出的废气,因为风量大、VOCs浓度低、湿度大,惯例的过滤、吸附等工艺办法难以有用处理,现在,国内大多数的轿车涂装车间都不作处理,与晒干区的废气一同经会集排气筒,直接高空排放。


  以出产节拍为16JPH,RTO资讯采纳3C2B水性漆工艺的厢式商用车涂装为例,中涂漆及底面漆为水性漆,罩光清漆为1K溶剂型。水性漆预烘干发生的废气直排,清漆晒干区的排风补至喷漆室循环运用,再与喷漆室的废气一同经会集排气筒排放;中涂及面漆烘干区废气经RTO净化处理后排放。其VOCs排放速率概算见表二;喷漆室风量及VOCs排放浓度概算见表三:


  表二 涂装VOCs排放速率概算



表三 喷漆室风量及VOCs排放浓度概算



  依据概算:会集排气筒的VOCs排放速率36.6Kg/h,排放浓度76.2mg/m3,均超过了排放规范。其间清漆喷漆室及晒干区的VOCs排放量到达了31.4Kg/h,占到了排放总量的86%。由此可见,即便采纳水性漆工艺,运用惯例配套的溶剂型清漆,仍具有较多的VOCs排放,为了到达排放要求,需求对清漆喷涂段的废气进行净化处理。


  现在,关于大风量、低浓度的有机废气,惯例最有用的办法是经过蓄热式热力焚化炉(RTO)来进行处理。其作业原理是:体系将有机废气加热升温至750℃以上,旋转rto在燃烧室内逗留0.7~1.0s,使废气中的有机污染物氧化分化,成为无害的C02和H2O。废气燃烧发生的热量被蓄热体“储存”起来,用于预热新进入的有机废气,然后节约废气升温所需求的燃料耗费,下降运转本钱。RTO的最大处理风量一般低于100000m3/h,废气VOCs处理浓度为1000~20000mg/m3,当废气浓度低于1500mg/m3时,废气燃烧发生的热量较少,设备需额定增加较多的燃料耗费,用于对新进入的有机废气升温。而需处理的清漆喷涂段废气总排风量到达176000m3/h,VOCs浓度仅有178.6mg/m3,由此可见,RTO设备并不直接适用于这样的废气处理。


  3 沸石转轮浓缩体系在喷漆室废气管理中的运用


  近年来,一种适合处理高流量(大风量)、低浓度、高湿度、多成分VOCs废气的净化设备——沸石转轮浓缩体系,在欧美及日本等经济发达国家的轿车涂装废气处理方面取得了较多的运用和杰出的作用。


  体系设备由两大首要部分所组成,即疏水性沸石转轮串连蓄热式焚化炉。它的作业原理是运用沸石分子筛所具有的的高吸附功能,对有机废气进行吸附浓缩,再由RTO设备净化处理浓缩后的有机废气。


  3.1沸石分子筛的功能特色


  沸石分子筛是一种铝硅酸金属盐的多微孔晶体,由硅氧四面体和铝氧四面体经过同享氧原子相互连接构成骨架结构,其外表为固体骨架,内部为多微孔的筛状结构。内部孔穴之间有孔道相互连接,其孔径相同,散布十分均一,分子筛依据其内部孔穴的巨细,可对分子进行挑选性吸附。沸石分子筛具有很大的比外表积(300~1000m2/g),内部孔穴有强壮的库仑场和极性,因而,对吸附质分子的吸附才能很强,远超过其他类型的吸附剂,即便在较高的温度和较低的吸附质分压(或浓度)下,仍有很高的吸附容量,是一种高功能的别离吸附资料。


  经过对沸石分子筛进行外表改性,去除结晶中的铝原子,可消除其亲水的极性,然后构成疏水性沸石分子筛。它不只具有一般沸石分子筛的共性,在相对湿度到达80%时,都能坚持几乎不吸附水的特色,即便关于含水的空气,也能够挑选地吸附所需的物质,而且吸附量几乎不受影响。疏水性沸石由无机氧化物组成,具有不可燃性,在900℃下焙烧2h,其结晶度仍坚持不变,故热安稳性极高,可重复经过加热来完成脱附再生,并确保较长的运用寿命。


  3.2沸石转轮浓缩体系的原理及构成


  沸石转轮浓缩体系的要害部件是吸附轮(转轮),转轮由疏水性沸石吸附介质与陶瓷纤维加工成波纹状膜片,再卷制构成蜂巢状的圆筒形框架结构,其间部装置有旋转轴承。转轮的机械结构上,装有耐VOCs腐蚀、耐高温的资料制成的气体密封垫,将转轮阻隔成三个区域:吸附处理区、再生脱附区、冷却区。


  全套设备首要由以下部分组成:废气过滤器、沸石转轮、排气风机、RTO焚化体系、热交换器、自动控制体系。


  现在,最大型号的单只沸石转轮,废气处理量可到达100000m3/h,能够将废气中的VOCs浓度进步5~20倍。


  3.3沸石转轮浓缩体系工艺流程


  3.3.1废气的除湿、过滤处理:


  沸石转轮在吸附浓缩过程中,待处理废气的相对湿度低于80%时,对VOCs的吸附率可到达90%以上,当废气湿度大于90%时,吸附功率则下降至80%左右。


  现在,国内轿车涂装喷漆室采纳水旋处理的湿式喷房较多,其排出的废气,相对湿度超过90%,因而在废气进入沸石转轮之前,需求进行加热除湿。一起,因为废气中含有少量漆雾等颗粒杂质,需进行过滤处理,防止影响转轮的吸附功率。


  3.3.2转轮吸附浓缩VOCs与再生脱附:


  过滤后的大流量的低浓度有机废气被送至转轮吸附区,转轮可依据废气处理量,以1~6转/小时的速度继续缓慢旋转。废气中含有的VOCs被截留吸附在转轮上的沸石分子筛内部,净化后的洁净空气则直接排放至大气。转轮继续旋转吸附VOCs,逐步趋向吸附饱满,当转轮旋转进入至脱附区时,脱附风机供给200℃左右的高温热空气,穿过吸附饱满的转轮区域,将其间吸附的VOCs脱附并带走,转轮然后康复吸附才能。脱附后的转轮进入冷却区,经冷却空气吹扫,康复至常温,再次旋转至吸附区,重新开端下一轮的作业。


  3.3.3有机废气净化处理:


  转轮吸附的VOCs经脱附后,随脱附热空气送往RTO进行净化处理。因为,脱附热空气风量仅为5000~20000m3/h,废气中的VOCs被浓缩了5~20倍,因而,需求终究处理的有机废气具有了浓度高、风量小、温度高的特色,能够与烘干室的废气合并后进入RTO会集处理,VOCs的净化率可到达95%以上。RTO燃烧发生的一部风热能可用于转轮脱附空气的加热;末端排放的高温烟气可进行余热回收,进一步做到节能、环保。


  4 沸石浓缩转轮体系技能特色:


  特别适用于处理大风量、低浓度的有机废气,净化功率安稳、VOCs去除率到达90%以上。


  转轮低压损、无吸附损耗、关于高沸点的挥发性有机气体,也能够能有用处理。


  沸石转轮由无机氧化物组成,具有不燃性,运用安全。


  转轮热安稳性极高,重复经过加热脱附来完成再生,理论运用寿命可到达10年左右。


  浓缩后进入RTO处理的废气风量小,故能够与烘房同享一套RTO设备,削减了设备出资,下降了RTO运转能耗。


  沸石转轮可习惯较高湿度的有机废气吸附,关于湿式喷漆室废气处理,可削减除湿的设备出资及运转能耗。


  可采纳单只或多只转轮并联组合的方法,以习惯不同风量的废气处理。


  5结束语


  现在,国内的北京奔跑、沈阳宝马、大众宁波、广汽日产、北汽增城等涂装项目均开端运用沸石浓缩转轮体系对喷漆室废气进行处理,经过运用的信息反馈,均到达了规划要求。北汽镇江、南京依维柯桥林、北汽昌河等新建涂装项目,也规划投入该设备。国内部分设备制造企业,也开端具有了沸石浓缩转轮体系设备的规划、装置才能。


  随着国家对大气污染防治的要求越来越严厉,轿车涂装VOCs排放限值必然将逐年下调,关于涂装喷漆室废气排放的管理火烧眉毛。沸石浓缩转轮技能,是现有技能条件下,处理大风量、低浓度、高湿度有机废气的最佳挑选,在轿车涂装废气管理中的运用将会越来越广泛。


文章来源:中国RTO设备网

文章标题:RTO之沸石浓缩转轮体系在喷漆室废气管理中的使用

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