沸石濃縮轉(zhuǎn)輪在汽車涂裝廢氣治理中的應用
在汽車涂裝生產(chǎn)線中,廢氣主要產(chǎn)生于烘干室、噴漆室及晾干室區(qū)域。汽車涂裝廢氣成分復雜,種類繁多。目前采用較多的治理技術(shù)主要有:直接燃燒法、催化燃燒法、液體吸附法、活性炭吸附法等。在大量的實踐應用中以上方法均存在處理效果不好、使用安全性不高等問題。近年來,汽車涂裝廢氣開始采用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪配合蓄熱式焚燒爐的方法治理。這里主要探討介紹沸石濃縮轉(zhuǎn)輪技術(shù)在汽車涂裝廢氣治理上的應用。
1.涂裝廢氣特點
汽車涂裝是汽車制造過程中“三廢”最多的環(huán)節(jié);涂料中含有VOC,但不釋放VOC;涂料在涂裝過程中,70%的VOC將揮發(fā);一條大型的車身涂裝線每年排放的氣體污染物總量可能高達數(shù)百噸。目前汽車涂裝主要排氣點如下:
(1)噴漆室廢氣
勞動安全衛(wèi)生法規(guī)定,涂裝工廠噴漆室的風速度應控制在0.25~0.35m/s的范圍,排出廢氣為噴漆揮發(fā)的有機溶劑,主要成分為甲苯、二甲苯等,還含有少量未處理完全的漆霧。
(2)晾干間廢氣
中涂、面漆的濕漆膜在晾干過程中有機溶劑進行揮發(fā),為防止晾干間的有機溶劑聚集發(fā)生爆炸事故,晾干間應進行送排風,風速一般控制在0.2m/s左右,排風廢氣的成份與噴漆室排風廢氣的成份相近,但沒有漆霧,有機廢氣的總濃度比噴漆室廢氣偏大,通常與噴漆室排風混合后集中處理。
(3)烘干室廢氣
電泳涂料與中涂面漆烘干均有廢氣排出,烘干廢氣的成分包含有機溶劑、樹脂固化、熱分解生成物等成份。烘干廢氣中總有機物濃度一般在2500mg/m3左右,且惡臭物質(zhì)濃度更高。
2.沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮的優(yōu)勢
噴漆室廢氣的特點是風量大、濃度低,直燃的建設成本和運行成本都非常高,燃燒前需要進行吸附濃縮。沸石吸附濃縮轉(zhuǎn)輪與活性炭流化床相比,脫附溫度更高,對空氣濕度要求更低。
3.沸石轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)和機理
沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是吸附輪(轉(zhuǎn)輪),轉(zhuǎn)輪由疏水性沸石吸附介質(zhì)與陶瓷纖維加工成波紋狀膜片,再卷制形成蜂巢狀的圓筒形框架結(jié)構(gòu),其中部安裝有旋轉(zhuǎn)軸承。轉(zhuǎn)輪的機械結(jié)構(gòu)上,裝有耐VOCs腐蝕、耐高溫的材料制成的氣體密封墊,將轉(zhuǎn)輪隔離成3個區(qū)域:吸附處理區(qū)、再生脫附區(qū)、冷卻區(qū)。VOC有機廢氣通過前置過濾器后,通過濃縮轉(zhuǎn)輪裝置的處理區(qū)。在處理區(qū)VOCs被吸附劑吸附去除,凈化后的空氣從濃縮轉(zhuǎn)輪的處理區(qū)間排出。吸附于濃縮轉(zhuǎn)輪中的有機廢氣VOCs,在再生區(qū)經(jīng)熱風處理而被脫附、濃縮到5-15倍的程度。濃縮轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻,經(jīng)過冷卻區(qū)的空氣,再經(jīng)過加熱后作為再生空氣使用,達到節(jié)能的效果。
4.沸石轉(zhuǎn)輪運行影響因素
(1)廢氣的溫、濕度:控制進流溫度低于40℃、相對濕度小于80%以下;
(2)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速:每小時轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速1至8圈之間(隨進流VOC濃度值略變);
(3)濃縮倍率:增加濃縮倍率將使得系統(tǒng)去除效率隨之降低,可使后端焚化設備減少燃料使用;
(4)脫附溫度:足夠之脫附溫度有助于脫附程序之進行,但過高之脫附溫度將可能使得轉(zhuǎn)輪基材之余熱無法于冷卻區(qū)有效降溫,以致于吸附區(qū)時轉(zhuǎn)輪輪體仍處高溫狀態(tài)、不利于吸附程序進行。
5.應用前景
目前,國內(nèi)的北京奔馳、沈陽寶馬、大眾寧波、廣汽日產(chǎn)等涂裝項目均已開始使用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)對噴漆室廢氣進行處理。北汽鎮(zhèn)江、南京依維柯、北汽昌河等新建涂裝項目,也規(guī)劃投入該設備。但目前沸石轉(zhuǎn)輪主要依靠進口,世界范圍內(nèi)沸石技術(shù)較完善的有瑞典Munters公司和日本西部技研公司,受限于轉(zhuǎn)輪的加工制作工期,很多涂裝VOC項目無法及時立項。龍凈科杰經(jīng)過技術(shù)攻關(guān),自主設計研發(fā)了VOCs濃縮轉(zhuǎn)輪,采用高性能沸石分子篩及分層吸附脫附技術(shù),可以保證吸附濃縮效果及使用壽命。龍凈科杰沸石轉(zhuǎn)輪打破了國外的技術(shù)壟斷,并可保證供貨周期在1~3個月之間,這將極大的促進國內(nèi)有機廢氣治理行業(yè)的發(fā)展。
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