服务热线:021-57486188-8217  
新闻中心您的位置:网站首页 >新闻中心 >兰宝环保|涂装车间VOCs废气处理方案
兰宝环保|涂装车间VOCs废气处理方案
发布时间:2018-12-05   点击次数:453次

一、涂装行业VOCs政策背景

 

湖北省加大工业涂装VOCs治理力度

 

    近日,湖北省出台《挥发性有机物污染防治三年行动方案》,方案指出,在工业涂装VOCs治理上会加大力度。

 

    在汽车制造行业上,推进整车制造、改装汽车制造、汽车零部件等领域VOCs排放控制。推广使用高固体分、水性涂料,配套使用“三涂一烘”“两涂一烘”或免中涂等紧凑性涂装工艺,推广静电喷涂等高效涂装工艺,鼓励企业采用自动化、智能化喷涂设备替代人工喷涂。整车制造企业有机废气收集率不低于90%,其他汽车制造企业不低于80%;对喷漆废气建设吸附燃烧等高效治理设施,对烘干废气建设燃烧治理设施,实现达标排放。

 

    在木质家具制造行业上,大力推广使用水性、紫外光固化涂料,到2020年底前,替代比例达到60%以上;全面使用水性胶粘剂,到2020年底前,替代比例达到100%。尤其是平面板式木制家具制造领域,推广使用自动喷涂或辊涂等先进工艺技术。加强废气搜集与治理,有机废气收集效率不低于80%;建设吸附燃烧等高效治理设施,实现达标排放。

 

    在船舶制造行业上,优化涂装工艺,将涂装工序提前至分段涂装阶段,2020年底前,60%以上的涂装作业实现密闭喷涂施工;推广使用高压无气喷涂、静电喷涂等高效涂装技术。强化车间废气收集与处理,有机废气收集率不低于80%,建设吸附燃烧等高效治理设施,实现达标排放。

 

    在工程机械制造行业上,推广使用高固体分、粉末涂料,到2020年底前,使用比例达到30%以上;试点推行水性涂料。积极采用自动喷涂、静电喷涂等先进涂装技术。加强有机废气收集与治理,有机废气收集率不低于80%,建设吸附燃烧等高效治理设施,实现达标排放。

 

广东省重点推进工业涂装VOCs减排

 

    近日,广东省发布了《广东省挥发性有机物(VOCs)整治与减排工作方案(2018-2020年)》,严格VOCs新增污染排放控制,抓好重点地区和重点城市VOCs减排,强化重点行业与关键因子减排。工业涂装行业成为VOCs减排重点推进对象。

 

    在工业涂装VOCs综合整治上,重点推进集装箱、汽车、家具、船舶、工程机械、钢结构、卷材制造、其他交通运输设备等制造行业涂装过程的VOCs排放控制。到2020年,全省工业涂装VOCs排放量减少20%以上。

 

    在集装箱制造行业,除具耐高温、耐磨、耐高腐蚀性能要求的少数特种集装箱(含冷藏、罐式集装箱,以及使用与普通干货箱不同涂装工艺技术的集装箱)之外,所有钢制集装箱在整箱打砂、箱内涂装、箱外涂装、底架涂装和木地板涂装等工序应全面使用符合标准要求的水性涂料,所有集装箱制造企业完成“油改水涂装线改造”。推广采用辊涂涂装工艺,加强废气收集与处理,严格执行行业VOCs治理自律公约,安装VOCs在线监测设备,确保废气稳定 达标排放。

 

    在汽车制造行业,推进整车制造、改装汽车制造、汽车零部件及配件制造等领域VOCs排放控制。推广使用高固体份、水性等低挥发性涂料,配套使用“三涂一烘”或“两涂一烘”等紧凑型涂装工艺;建立有机废气分类收集系统,整车制造企业生产线有机废气收集率不低于90%,其他汽车制造企业不低于80%;对喷漆、流平、烘干等环节产生的废气,采取焚烧等末端治理措施,确保废气稳定达标排放。

 

    在钢结构制造行业,大力推广使用高固体份涂料,到2020年年底前,使用比例达到50%以上;试点推行水性涂料。推广使用高压无气喷涂、空气辅助无气喷涂、热喷涂等涂装技术,限制压缩空气喷涂的使用。逐步淘汰钢结构露天喷涂,建设废气收集与末端治理装置。

 

    在其他交通运输设备制造行业,推广使用高固体份涂料,到2020年使用比例达到30%以上;试点推行水性涂料。积极采用机器人喷涂、静电喷涂等先进涂装技术。加强废气的收集与治理,对喷漆与烘干废气采用催化焚烧、蓄热焚烧等末端治理设施进行处理。

 

山东省印发表面涂装行业VOCs排放标准

 

    日前,山东省印发《挥发性有机物排放标准第5部分:表面涂装行业》。标准规定了山东省表面涂装企业或生产设施涂装工序的挥发性有机物排放限值和监测要求,以及标准的实施与监督等有关要求。

 

    规定废气收集及处理,VOCs宜优先采用冷凝(冷冻)、吸附等技术进行回收利用。不宜回收时,采用吸附、吸收、燃烧(焚烧、氧化)、生物等技术或组合技术进行净化处理。VoCs处理过程中产生的废气、废水和固体废物应达标排放。除满足上述要求外,企业还应按照国家VOCs无组织排放相关标准的要求,严格落实无组织排放防治措施,有效控制VOCs的无组织排放。

 

二、涂装车间VOCs

 

涂装车间生产线有:前处理电泳线、电泳烘干、打磨涂胶线、中涂喷漆线、中涂烘干、中涂打磨、面漆喷涂线、面漆烘干、精饰、塑料件喷涂线、塑料件烘干,其中VOCS产生环节为电泳烘干、涂胶PVC喷涂、中涂喷漆线、中涂烘干、面漆喷涂线、面漆烘干、塑料件喷涂线、塑料件烘干。

 

涂装车间VOCs成分

目前涂装车间普遍使用油漆物料成分比较复杂,其大致成分详见表1。

表1     涂装车间物料组成及其VOC成分

物料名称

物料组成及其VOC成分

电泳漆

环氧树脂、乙二醇单丁醚、正乙基丙二醇、封闭性异氰酸酯

聚酯树脂、氨基树脂、二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇、甲醚醋酸酯/四甲苯、三甲苯、丁醇、环乙酮

 

    根据表1中涂装车间VOCS成分得:涂装车间VOCs成分复杂,且成分物质沸点温度较高,沸点区间范围较广(111-196.8℃)。

 

涂装车间VOCs的特点

1.喷漆室、流平室处理气量非常大、温度低、湿度高、VOCS浓度低;塑料烘干室、中涂烘干室、面漆烘干室和电泳烘干室处理气量小、温度高、VOCS浓度高。

 

2.废气含易燃易爆挥发性有机物,安全方面应重点考虑。

 

3.废气中VOCS的成分主要有二甲苯、三甲苯、四甲苯、醋酸丁酯等,组分比较复杂,且沸点大多比较高(117.6-196.8℃)。

 

4.PVC底涂室、点修补室由于溶剂使用量小,经测算其排放浓度能达到山东省《挥发性有机物排放标准第一部分:汽车制造业》的规定,为降低设备投资,可单独排放。

 

三、涂装行业VOCs处理解决方案

 

烘干过程有机废气的治理方案

 

电泳、中涂、面涂烘干室排出的气体属于高温、高浓度废气,适合采用焚烧的方法进行处理。目前烘干过程常用的废气处理措施有:蓄热式焚烧技术(RTO)、蓄热式催化燃烧技术(RCO)。

 

蓄热式焚烧技术(RTO)

蓄热式焚烧设备(RTO),是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保设备,主要应用于有机废气浓度在 100PPM—20000PPM 之间,操作费用低 。有机废气浓度在 450PPM 以上时, RTO 装置不需添加辅助燃料;净化率高,三室 RTO 净化率能达到99% 以上,并且不产生二次污染;全自动控制、操作简单,安全性高。

 

处理工艺流程:蓄热式焚烧设备采用热氧化法处理中低浓度的有机废气,用陶瓷蓄热床换热器回收热量。由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。主要特征是:蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连,蓄热床通过换向阀交替换向,将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留,并预热进入蓄热床的有机废气,蓄热床采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量;预热到一定温度( ≥ 760℃ )的有机废气在燃烧室燃烧发生氧化反应,生成二氧化碳和水,得到净化。 典型的三室RTO 主体结构一个燃烧室、三个陶瓷填料床和九个切换阀组成。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到最大限度的回收,热回收率大于 95% ;处理有机废气时不用或使用很少的燃料。

 

 

技术及性能特点:在处理大流量低浓度的有机废气时,运行成本非常低。一次性投资,燃烧温度较高,不适合处理高浓度的有机废气。

 

旋转式蓄热式氧化炉(旋转式RTO)

 

旋转式蓄热式氧化炉(旋转式RTO)其原理是在800℃高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水,从而净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,废气分解效率高达99.5%,热回收效率达到95%以上。

 

兰宝旋转RTO处理流程通俗点说就是:通过旋转分配器实现气流的换向,以实现蓄热放热,有效利用RTO运行产生的热量。废气经过蓄热床的放热区预热升温后进入旋转RTO进行高温裂解处理,在氧化室中由VOC氧化升温或燃烧器加热升温至氧化温度780-850℃,使其中的VOC成分分解成二氧化碳和水。成为净化的高温气体后离开氧化室,进入蓄热床的蓄热区。回收热量后的净化气体进入烟囱排放。同时蓄热床层的清扫区对床层进行清扫,提高处理效率。蓄热床层共分12个区,这12个区实现的功能可以在放热、蓄热、清扫之间进行循环切换,切换过程通过旋转阀来实现。

 

 

技术及性能特点:控制方便、运行安全、维护费用低、环保处理达标能力高、占地面积小,一次性投资。

 

 

蓄热式催化燃烧技术(RCO)

 

蓄热式催化燃烧装置(RCO)直接应用于中高浓度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有机废气净化。RCO处理技术特别适用于热回收率需求高的场合,也适用于同一生产线上,因产品不同,废气成分经常发生变化或废气浓度波动较大的场合。尤其适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理,可将能源回收用于烘干线,从而达到节约能源的目的。

 

蓄热式催化燃烧治理技术是典型的气-固相反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中,催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面,催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行,提高了氧化反应的速率。在特定催化剂的作用下,有机物在较低的起燃温度下(250~300℃)发生无焰氧化燃烧,氧化分解为CO2和水。并放出大量热能。

 

RCO装置主要由炉体、催化蓄热体、燃烧系统、自控系统、自动阀门等几个系统构成。在工业生产过程中,气体首先通过陶瓷材料层预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(可采用电加热方式或天然气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入陶瓷材料层,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。

 

技术及性能特点:工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠;净化效率高,一般可达98%以上;与RTO相比燃烧温度低;一次性投资低,运行费用低,其热回收效率一般均可达85%以上;整个过程无废水产生,净化过程不产生NOX等二次污染。催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰分含量低的有机废气的处理,对含油烟等粘性物质的废气处理则不宜采用。

 

 

 

喷漆室、晾干室有机废气的治理方案

 

喷漆室、晾干室排出的气体为低浓度、大流量常温废气,污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类、酯类有机溶剂。目前,较为成熟的方法是:先将有机废气浓缩以减少需处理的有机废气总量,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附剂)对低浓度常温喷漆废气进行吸附,用高温气体脱附,浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。

 

沸石转轮吸附--脱附净化装置

沸石的主要成分为:硅、铝,具有吸附能力,可作为吸附剂使用;沸石转轮就是利用沸石特定孔径对于有机污染物具有吸附、脱附能力的特性,使原本具低浓度、大风量的VOC废气,经沸石转轮浓缩转换成小风量、高浓度的气体,可以降低后端终处理设备的运行成本。其装置特性适合处理大??、低浓?、含多种有机成分的废气。

 

沸石转轮吸附-净化装置是一种可连续进行吸附和脱附操作的气体净化装置。沸石转轮由特制的密封装置分成三个区域:吸附区、解吸(再生)区及冷却区域。该系统的工作过程是:沸石转轮以较低的速度连续转动,循环通过吸附区和解吸(再生)区及冷却区域;低浓度、大风量的废气连续不断地通过转轮的吸附区时,废气中的VOC被转轮的沸石吸附,被吸附净化后的气体直接排放;轮子吸附的有机溶剂随着转轮的转动被送到解吸(再生)区,再用小风量热风连续地通过解吸区,被吸附到转轮上的VOC在解吸区受热脱附实现再生,VOC废气随热风一起排出;转轮转至冷却区域进行冷却降温后可重新进行吸附,随着转轮的不断转动,吸附、解吸、冷却循环进行,确保废气处理持续稳定的运行。

 

沸石转轮装置实质上是一个浓缩器,经过转轮处理后的含有机溶剂的废气被分成两个部分:可以直接排放的洁净空气和含高浓度有机溶剂的再生空气。可以直接排放的洁净空气,可以进入喷漆空调通风系统进行循环使用;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,浓缩后的气体再通过热力焚烧系统(或其他设备)进行高温焚烧处理,焚烧产生的热量分别为烘干室供热和沸石转轮脱附供热,热量被充分利用,达到节能减排的效果。

 

 

技术及性能特点:结构简单,维护方便,使用寿命长;高吸、脱附效率,使原本高风量、低浓度的VOCs废气,转换成低风量、高浓度的废气,降低后端终处理设备的成本;沸石转轮吸附VOC所产生的压降极低,可大大减少电力能耗;整体系统采预组及模块化设计,具备了最小的空间需求,且提供了持续性及无人化的操控模式;经过转轮浓缩后的废气,可达到国家排放标准;吸附剂使用不可燃性疏水沸石,使用更安全。

 

 

活性炭吸附--脱附净化装置

活性炭吸附--脱附净化装置,采用蜂窝状活性炭为吸附剂,结合吸附净化、脱附再生并浓缩VOC和催化燃烧的原理,即将大风量、低浓度的有机废气通过蜂窝状活性炭吸附以达到净化空气的目的,当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭得到再生,脱附出浓缩的有机物被送往催化燃烧床进行催化燃烧,有机物被氧化成无害的CO2和H20,燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气,热交换后降温的气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生,达到废热利用和节能的目的。整套装置由预滤器、吸附床、催化燃烧床、阻燃器、相关的风机、阀门等组成。

 

活性炭吸附--脱附净化装置根据吸附和催化燃烧两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,多个吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生;脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。再生后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。

 

 

技术及性能特点:性能稳定,结构简便,安全可靠,节能省力。极适用于初次投资预算费用低,大风量下使用。吸附有机物废气的活性炭床,用催化燃烧后的废气进行脱附再生,脱附后的气体再送催化燃烧室进行净化,不需外部能量,节能效果显著。

 

 

 

    以上是上海兰宝环保为涂装行业VOCs提供的几种高效、实际应用中处理喷涂废气的方案及工艺流程;您可以在工作日CALL我们进行详细咨询。

 

    上海兰宝环保科技有限公司坚持“智能环保 兰宝定制”战略定位,帮助合作伙伴减少不必要的投入,降低运营成本。通过工业4.0智能化、云计算、大数据及移动互联网能等前沿技术和创新思维为工业涂装、石油石化、化工制药、烟草、轮胎橡胶、市政污水、包装印刷等多个领域客户提供高品质服务。并为中集集团、中国烟草、德国SEW集团、普利司通、米其林、法国威立雅、奇瑞、斗山机械等国际国内知名企业设计、打造智能化的环境废气治理精品工程,赢得了国家等级示范工程的美誉。

在线客服
用心服务 成就你我
扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站