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    噴漆廢氣處理解決方案

    噴漆廢氣概述

    噴漆廢氣來源于噴漆作業中使用有機溶劑和稀釋劑的揮發,而有機溶劑不會随着油漆附着在噴漆物表面,在噴漆和固化過程将全部釋放形成有機廢氣。在噴漆過程揮發的二甲苯廢氣量約占稀釋劑用量的30%,另有70%在烘幹過程揮發。 噴漆作業中有機溶劑霧化後形成的顆粒懸浮物極易散發到周圍的空氣中,污染空氣。對被污染空氣中的漆霧的收集和處理、改善噴漆環境、達到環保排放要求的主要方法。

    噴漆廢氣成分

    噴漆廢氣的主要成分是苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、四氯化碳等,主要是“三苯類”、揮發性有機廢氣(VOCs)的處理。

    (1)噴漆室廢氣

    為維持噴塗的作業環境,根據勞動安全衛生法的規定,噴塗作業時,噴漆室内應連續換風,換風速度應控制在(0.25~1)m/s的範圍内。噴漆室換風排氣廢氣的主要組成為噴漆揮發的有機溶劑,其主要成分為芳香烴(三苯及非甲烷總烴類)、醇醚類、酯類有機溶劑,由于噴漆室的排風量很大,所以排出的有機廢氣總濃度很低,通常在100mg/m3左右。另外,噴漆室的排氣中經常還含有少量未處理完全的漆霧,特别是幹式漆霧捕集噴漆室,排氣中漆霧較多,可能成為廢氣處理的障礙,廢氣處理前必須預處理。

    (2)晾置室廢氣

    面漆在噴塗之後烘幹之前,要進行流平晾置,濕漆膜在晾置過程中有機溶劑揮發,為防止晾置室内有機溶劑聚集發生爆炸事故,晾置室應連續換風,換風速度一般控制在0.2m/s左右,排風廢氣的成分與噴漆室排風廢氣的成分相近,但不含漆霧,有機廢氣的總濃度比噴漆室廢氣偏大,根據排風量大小不同,一般在噴漆室廢氣濃度的2倍左右,可達到300mg/m3,通常與噴漆室排風混合後集中處理。另外,調漆間、面漆污水循環水池也要排放類似的有機廢氣。

    (3)烘幹廢氣

    烘幹廢氣的成分比較複雜,除包含有機溶劑、部分增塑劑或樹脂單體等揮發成分,還包含熱分解生成物、反應生成物。電泳底漆與溶劑型面漆烘幹均有廢氣排出,但其成分與濃度差别較大。

    噴漆廢氣的危害

    來自噴漆室、晾置室、調漆間、面漆污水處理間的廢氣,為低濃度、大流量常溫廢氣,污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機溶劑。對照《大氣污染綜合排放标準》,這些廢氣的濃度一般在排放限值以内,為應對标準中排放速率要求,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排放标準,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污染物總量可能高達數百噸,對大氣造成的危害非常嚴重。

    漆霧中的有機溶劑——苯、甲苯、二甲苯等屬強毒性溶劑,作業時散發至車間空氣中,工人經呼吸道吸入後可引起急性和慢性中毒,主要引起中樞神經及造血系統的損害,短期吸入高濃度(1500mg/m3以上)的苯蒸氣,即可引起再生障礙性貧血,經常吸入低濃度的苯蒸氣也會引起嘔吐、神智不清等神經症狀。

    設計依據

    ■GB7692《塗裝作業安全規程塗漆前處理工藝安全及其通風淨化》

    ■GB7691《塗漆作業安全規程安全管理通則》 

    ■GB144443《塗裝作業安全規程塗層烘幹室安全技術規定》

    ■GB14444《塗裝作業安全規程噴漆室安全技術規定》 

    ■GB8196《工業企業防護罩安全要求》

    ■(DB61/T1061-2017)《陝西省地方标準》 

    ■GB16927-1996(新二級)《大氣污染物排放标準》

    設計原則

    (1)、認真執行國家現行的環保技術标準、規範、遵守國家環保的有關法律、法規。

    (2)、在系統工藝的選擇上,首先應考慮科學合理,在試驗或類似工程經驗的基礎上,制定合理的工藝路線,要求流程簡單、操作穩定,而且力求占地少、投資省、運轉費用低、操作管理簡單、維護方便。

    (3)、本工程涉及環境工程,尤其要注意環境保護,避免減少二次污染;要求改善勞動衛生條件,貫徹安全生産和清潔文明生産的方針。

    (4)、為了提高生産線管理水平,設計采用的自動化程度較高,操作人員少,勞動強度低。

    噴漆廢氣工藝選擇

    選擇有機的處理方法,總體上應考慮以下因素:有機污染物的類型及其濃度、有機的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量及需要達到的污染物控制水平。

    目前該類有機廢氣治理的方法有很多,如吸附法、吸附催化燃燒、RTO、RCO、TO等,因此,必須針對廢氣的種類,是否要回收利用、可去除效率、運行費用、設備投資情況及廠家的經濟情況選擇合适的工藝。本方案采用漆霧過濾+吸附+催化燃燒工藝。因為廢氣的濃度屬于低濃度,須選用吸附劑進行富集,然後進行解吸催化燃燒處理。

    在工藝選擇和設計時充分考慮實際工況,并遵循以下設計原則:

    (1)、運行穩定可靠性。

    該廢氣易燃易爆,因此在選擇工藝時要選用安全穩定的工藝與設備,保證在系統連續運行穩定達标。

    ⑵、操作、管理的方便性設備操作簡單、管理方便。選用的控制系統需具有一定的智能性。

    ⑶、美觀、占地少,平面布置力求合理流暢、布局美觀,減少占地面積。

    1、噴漆廢氣處理

    來自噴漆室、晾置室、調漆間和面漆污水處理間的廢氣為低濃度、大流量的常溫廢氣,污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類和酯類有機溶劑。對照GB16297《大氣污染綜合排放标準》,這些廢氣的濃度一般在排放限值以内,為應對标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标準,但廢氣實質上未經處理稀釋排放,一條大型車身塗裝線每年排放的氣體污染物總量可高達數百噸,對大氣造成的危害非常嚴重。

    為從根本上減少廢氣污染物的排放,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,先将濃縮(用吸附-脫附轉輪将總量濃縮15倍左右),以減少需處理的總量,再采用破壞性方法對濃縮的廢氣進行處理。國内也有類似的方法,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,國内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。

    2、烘幹廢氣處理

    烘幹廢氣屬于中、高濃度的高溫廢氣,适合采用燃燒的方法處理。對于已建成的塗裝生産線,需增加廢氣處理設備時,可采用催化燃燒系統和蓄熱式熱力燃燒系統。催化燃燒系統投資小、燃燒能耗低。

    一般來說,采用把/鉑作為催化劑可将氧化大多數有機廢氣的溫度降到315℃左右。催化燃燒系統可以用于一般的烘幹廢氣處理,特别适用于烘幹電源采用電加熱的場合,存在的問題是如何避免催化劑中毒失效。從一些用戶的使用經驗來看,對一般的面漆烘幹廢氣,通過增加廢氣過濾等措施,可以保證催化劑的壽命為3~5年;電泳漆烘幹廢氣容易造成催化劑中毒,所以電泳漆烘幹廢氣的處理應慎重采用催化燃燒方式。在東風商用車車身塗裝線的廢氣處理改造過程中,電泳底漆烘幹廢氣采用RTO法處理、面漆烘幹廢氣采用催化燃燒方式處理,使用效果良好。

    噴漆廢氣處理工藝

    本方案采用漆霧過濾+吸附+催化燃燒工藝。因為廢氣的濃度屬于低濃度,須選用吸附劑進行富集,然後進行解吸催化燃燒處理。具體工藝流程如下:

    【噴漆廢氣處理工藝工程說明

    (1)廢氣經預處理除去粉塵、顆粒狀物質後,送入活性炭吸附器Ⅰ、Ⅱ,當活性炭吸附器Ⅰ接近飽和時,首先将處理氣體自動切換到活性炭吸附器Ⅱ(活性炭吸附器Ⅰ停止吸附操作),然後用熱氣流對活性炭吸附器Ⅰ進行解吸脫附,将有機物從活性炭上脫附下來。在脫附過程中,有機廢氣已被濃縮,濃度較原來提高幾十倍,達2000ppm以上,濃縮廢氣送到催化分解裝置,最後被成為CO2與H2O排出。

    (2)完成解吸脫附以後活性炭吸附器Ⅰ進入待用狀态,待活性炭吸附器Ⅱ接近飽和時,系統再自動切換回來,同時對活性炭吸附器Ⅱ進行解吸脫附,如此循環工作。廢氣處理】

    (3)當有機廢氣的濃度達到2000ppm以上時,催化床内可維持自燃,不用外加熱。該方案不僅大大節省了能量的消耗,而且由于催化分解器的處理能力僅需原廢氣處理量的1/5(60000m3/h),所以同時也降低了設備投資。本方案既适合于連續工作,也适合于間斷工作。

    性能特點

    1、适合處理高溫、高濃度、連續性産生的有機廢氣;

    2、不産生二次污染,設備投資及運行費用低;

    3、催化低溫分解,預熱時間短,能耗低,催化劑使用壽命長,催化分解淨化率高達97%以上;

    4、設備運行穩定,可靠,活動件少,檢修系統配備完善,操作維修方便;

    5、整個運行過程中實現全自動化PLC控制,方便,可靠;

    6、系統安全設施完善,配有阻火器,洩爆口,運行時出現的異常情況将報警并自動停機。

    适用範圍

    1、适用于中高溫、中高濃度的有機混合廢氣;

    2、适用于噴漆車間的廢氣處理(不含鹵素、重金屬類);

    3、适用于電子産品制造及集成電路的廢氣處理;

    4、适用于電線、電纜、漆包線、電機、化工、儀表、自行車、家電等行業的廢氣處理。

    其它事項

    不同的排放場合和不同的廢氣,有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程都由如下工藝單元組成。

    1、為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,廢氣在進入床層之前必須進行預處理,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物;

    2、預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度,對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度,必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒,因此,必須設置預熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合,如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘幹排氣,溫度可達300℃以上,則不必設置預熱裝置。預熱裝置加熱後的熱氣可采用換熱器和床層内布管的方式。預熱器的熱源可采用煙道氣或電加熱,目前采用電加熱較多。當催化反應開始後,可盡量以回收的反應熱來預熱廢氣。在反應熱較大的場合,還應設置廢熱回收裝置,以節約能源。預熱廢氣的熱源溫度一般都超過催化劑的活性溫度。為保護催化劑,加熱裝置應與催化燃燒裝置保持一定距離,這樣還能使廢氣溫度分布均勻。從需要預熱這一點出發,催化燃燒法适用于連續排氣的淨化,若間歇排氣,不僅每次預熱需要耗能,反應熱也無法回收利用,會造成很大的能源浪費,在設計和選擇時應注意這一點;

    3、催化燃燒裝置一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規範進行,應便于操作,維修方便,便于裝卸催化劑。在進行催化燃燒的工藝設計時,應根據具體情況,對于處理氣量較大的場合,設計成分建式流程,即預熱器、反應器獨立裝設,其間用管道連接。對于處理氣量小的場合,可采用催化焚燒爐,把預熱與反應組合在一起,但要注意預熱段與反應段間的距離。在有機物廢氣的催化燃燒中,所要處理的有機物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸,安全問題十分重要。因而,一方面必須控制有機物與空氣的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃燒系統應設監測報警裝置和有防爆措施。

    具體廢氣工況,需進行有針對性的參數彙總,工藝評估和方案設計,具體請聯系我公司技術人員,進行相應的交流和解答。

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