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工廠汙水處理百科
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塗裝廢氣處理方法與設備的選型

塗裝廢氣處理方法與設備的選型

時間:2016-04-11 17:44來源:大发888手机版環保 作者:大发888手机版環保 點擊:

塗裝噴漆常溫廢氣的處理 
    來自噴漆室、晾置室、調漆間和麵漆汙水處理間的廢氣為低濃度、大流量的常溫廢氣,汙染物的主要組成為芳香烴、醇醚類和酯類有機溶劑。對照GB16297《大氣汙染綜合排放標準》,這些廢氣的濃度一般在排放限值以內,為應對標準中的排放速率要求,多數汽車廠采取高空排放的辦法。這種辦法雖然可以滿足目前的排放標準,但廢氣實質上是未經處理稀釋排放,一條大型的車身塗裝線每年排放的氣體汙染物總量可能高達數百噸,對大氣造成的危害非常嚴重。 

    為從根本上減少廢氣汙染物的排放,可以聯合利用幾種廢氣處理方法進行處理,但大風量的廢氣處理成本很高。目前,國外較為成熟的方法是,先將有機廢氣濃縮(用吸附-脫附轉輪將總量濃縮15倍左右),以減少需處理的有機廢氣總量,再采用破壞性方法對濃縮的廢氣進行處理。國內也有類似的方法,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附劑)對低濃度、常溫噴漆廢氣進行吸附,用高溫氣體脫附,濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進行處理。低濃度、常溫噴漆廢氣的生物處理方法正在研發之中,國內現階段的技術尚不成熟,但值得關注。為真正減少塗裝廢氣公害,還需從源頭上解決問題,如采用靜電旋杯等手段提高塗料的利用率、發展水性塗料等環保塗料等。 

塗裝烘幹廢氣處理 

    烘幹廢氣屬於中、高濃度的高溫廢氣,適合采用燃燒的方法處理。燃燒反應都有3個重要參數:時間、溫度、擾動,也即燃燒3T條件。廢氣處理的效率實質上是燃燒反應的充分程度,取決於燃燒反應的3T條件控製。RTO可以控製燃燒溫度(820~900℃)和逗留時間(1.0~1.2s),並保證必要的擾動(空氣與有機物充分混合),有機廢氣的處理效率可達99%,並且廢熱回收率高,運行能耗較低。日本及國內的多數日資汽車廠通常采用RTO對烘幹(底漆、中塗、麵漆烘幹)廢氣進行集中處理。例如,東風日產乘用車公司花都塗裝線采用RTO集中處理塗裝烘幹廢氣效果很好,完全滿足排放法規要求。但由於RTO廢氣處理設備一次性投資較高,用於廢氣流量較小的廢氣處理時不經濟。 

    對於新建塗裝生產線,歐美汽車生產廠首選TAR烘幹爐。例如,由德國杜爾公司承建的奇瑞汽車有限公司塗裝二線采用TAR烘幹爐,塗裝廢氣處理與節能的效果均較好。燃氣(或烯油)烘幹爐本身就需要通過燃燒供熱,特別適合廢氣燃燒熱回收,為提高熱效率,設計采用多級熱回收,後一級熱回收可以用作烘幹爐的新風預熱或風幕風加熱。TAR烘幹爐的廢氣處理與熱利用效率均較高,但目前引進的TAR烘幹爐成本較高,國產的TAR烘幹爐性能不太穩定,筆者建議加強國產TAR烘幹爐的研發,在新建塗裝線中推廣應用國產TAR烘幹爐。國內的許多塗裝線采用了一種與TAR相近的做法,將烘幹廢氣作助燃空氣引到燃燒室中燃燒,即烘幹加熱與廢氣燃燒“四元體”。這種“四元體”對廢氣處理有一定效果,但實踐證明,這種廢氣處理方式效果不充分,處理後的廢氣經常不達標,原因是廢氣沒有經過預熱,燃燒室的溫度不夠,所以應改進現行的“四元體”結構,保證廢氣處理效率,並提高熱效率。 

塗裝廢氣處理工藝方法包括:

現階段針對塗裝廢氣的處理工藝主要有:隔離法、燃燒法、吸收法、冷凝法、等離子低溫催化氧化法、吸附法等。
l       隔離法:是通過特種過濾材料,置放於廢氣外排過程,經機械隔離,從而達到治理效果。
優點:對漆霧治理效率高,無技術要求,操作簡單。
缺點:不能有效去除有機物。
l       燃燒法:利用加熱高溫的方法,將有機廢氣直接燃燒處理,以達到廢氣淨化的目的。
優點:淨化效率高,可達95%以上。
缺點:需要大量熱能,需要消耗大量能源,也易在高溫下生成NOX等造成二次汙染。
l       吸收法:利用吸收液與廢氣相互接觸,使廢氣中的有害物質溶入吸收液中,從而使廢氣得以淨化。吸收液另行處理。
優點:投資小,運行費用低,操作簡單。
缺點:處理效率低,不穩定,淨化效率不高,約為50%,難於達到相關環保要求,有二次汙染。
l       冷凝法:通過冷凝降溫,當溫度低於有害物質的凝結點時,氣態的有害物質轉化為液態,從空氣中分離出來,從而淨化。
優點:運行穩定,淨化效率高。
缺點:投資較大,對環境及操作人員要求較高,且能耗過大,運行費用高。
 
l       等離子低溫催化氧化法:等離子體是物質存在的除固態、液態、氣態之外的第四種狀態,具有宏觀度內的電中性與高導電性。等離子體中含有大量的活性電子、離子、激發態粒子和光子等。這些活性粒子和氣體分子碰撣的結果,產生大量的強氧化性自由基O·、OH·、HO和氧化性很強的O3;有機物分子受到高能電子碰撞,被激發及原子健斷裂而形成小碎片基團或原子;O·、OH·、HO2、O3等與激發原子、有機物分子、基團、自由基等反應,終使有機物分子氧化降解為CO、CO2和HO2。
優點:廣泛適用性,適合於處理低濃度(〈1~1000ppm〉)、劇毒劇臭的有害氣體,彌補了其他技術無法處理的空白。以及操作簡單。
缺點:單的低溫等離子體技術在處理有害氣體時還是有其欠缺的地方,如不能完全徹底地把有害氣體轉化為無害氣體,副產物較多;且在氧等離子體下產生大量的臭氧;能耗較高;脫除效率較低等。
l       吸附法:利用多孔性的活性炭、矽澡土、無煙煤等分子級的大表麵剩餘能,將有機氣體分子吸附到其表麵,從而淨化。
優點:處理效率高(活性炭吸附可達99%以上),適用廣泛,操作簡單,投資費用低。
缺點:係統風壓損失大,使得能耗較高,吸附劑的飽和點難掌握,吸附劑容量有限,運行費用較高。

     結論,一個的塗裝廢氣處理工藝必需是集眾所長,避其所短,必需高效、實用、低能耗、易操作。實踐證明,單采用任何一種方法都不能達到高效治理目標,一般塗裝廢氣都選用組合式除塵處理,從而達到佳、高效處理效果。

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