常州藍(lán)陽(yáng)環(huán)保設(shè)備有限公司作者
我國(guó)是涂料生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó),涂料在生產(chǎn)過(guò)程中用到大量的有機(jī)溶劑,由此產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物(簡(jiǎn)稱為有機(jī)廢氣)是涂料行業(yè)主要的工藝廢氣。按照世界衛(wèi)生組織的定義,有機(jī)廢氣是指沸點(diǎn)在50~250℃的化合物,室溫下飽和蒸汽壓大于133.32Pa,在常溫下以蒸汽存在于空氣中的一類有機(jī)物。有機(jī)廢氣在國(guó)內(nèi)兩大空氣質(zhì)量難題(PM2.5和臭氧)中扮演著關(guān)鍵角色,而且部分種類有機(jī)廢氣屬于有毒空氣污染物,直接危害人體健康。根據(jù)市場(chǎng)要求我司(常州藍(lán)陽(yáng)環(huán)保設(shè)備有限公司)就涂料制造項(xiàng)目開展環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí),如何識(shí)別有機(jī)廢氣作為評(píng)價(jià)因子和計(jì)算排放量以及提出相應(yīng)的控制措施與應(yīng)急措施。
涂裝車間分兩大部分-噴漆與烤漆操作會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體,該生產(chǎn)工藝廢氣風(fēng)量大、有機(jī)物濃度低。我司采用*的工藝,設(shè)計(jì)出一套有效的處理方案,對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行全面的凈化處理。利用新型活性炭吸附低濃度的有機(jī)廢氣,吸附飽和后利用熱空氣加熱,在貴金屬催化作用下開展燃燒凈化處理,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。結(jié)果表明,活性炭可以將有機(jī)廢氣有效吸附,實(shí)現(xiàn)凈化操作;在部分產(chǎn)品的噴漆與烤漆生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)大量的工藝尾氣排放,這些尾氣對(duì)自然環(huán)境的危害較大,給操作工人的健康帶來(lái)較大的威脅。具體來(lái)說(shuō),噴漆、烤漆等工藝需要使用大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等揮發(fā)性化合物,作為涂料溶劑以及稀釋劑等。這些有機(jī)溶劑在噴涂時(shí)不會(huì)吸附在工件表面,會(huì)全部揮發(fā)到空氣中變?yōu)橛袡C(jī)廢氣。這些廢氣具有沸點(diǎn)低、常溫下容易揮發(fā)等特征,對(duì)周邊環(huán)境以及操作人員的身體健康產(chǎn)生較大的影響。
涂裝廢氣RCO催化燃燒處理工藝設(shè)計(jì)
1預(yù)處理:對(duì)于有機(jī)廢氣,人們應(yīng)首先開展水噴淋,去除廢氣內(nèi)部的雜塵、可溶性有機(jī)物。噴淋后,氣體內(nèi)部具有大量水分和少量粉塵,為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運(yùn)行,人們需要在處理時(shí)利用高效率的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。
2吸附操作:經(jīng)過(guò)預(yù)處理的有機(jī)廢氣,在風(fēng)機(jī)的作用下引入吸附床,將其均勻地分布在活性炭表面。依據(jù)分子間的范德華力,活性炭會(huì)將有機(jī)廢氣吸附在表面,這一過(guò)程耗時(shí)較少,但時(shí)間越長(zhǎng),吸附越*。二者之間沒有現(xiàn)較大的化學(xué)反應(yīng),而有機(jī)廢氣卻達(dá)到較高的凈化效果。經(jīng)過(guò)凈化后的潔凈廢氣可以達(dá)到相關(guān)大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),在風(fēng)機(jī)的作用下,其可以達(dá)到15m高排氣筒的排放標(biāo)準(zhǔn)。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)含有個(gè)級(jí)別的吸附床,兩套用來(lái)吸附,一套用來(lái)脫附,三套設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)輪流操作。
脫附與催化燃燒具體的反應(yīng)方程式為:在活性炭吸附到飽和程度后,切換到脫附床,脫附需要外加的熱量,加熱裝置安裝在催化氧化床內(nèi)部,開啟后同時(shí)預(yù)熱催化劑。催化氧化床達(dá)到設(shè)定的溫度后,將熱空氣引入脫附床內(nèi)部,有機(jī)廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來(lái),高濃度的有機(jī)廢氣在外力的作用下進(jìn)入氧化床中,通過(guò)金屬鉑的催化作用,被燃燒分解為H2O與CO2,廢氣通過(guò)這一操作得到凈化。這一燃燒過(guò)程的特征為低溫、快速以及無(wú)焰,并產(chǎn)生較大的熱量,人們可以將活性炭再次回用到有機(jī)廢氣的脫附與燃燒氧化中,從而降低能源消耗;在有機(jī)廢氣濃度較大時(shí),燃燒產(chǎn)生的熱量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致催化氧化床的溫度較大,進(jìn)而影響整個(gè)廢氣治理系統(tǒng)的安全性、為此,本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)含有冷空氣補(bǔ)充裝置,它可以引入新鮮空氣來(lái)降低反應(yīng)溫度,從而保證系統(tǒng)操作的安全性。
冷凝處理:水噴淋預(yù)處理之后,含有雜質(zhì)與有機(jī)物的廢水被引入噴漆車間的污水處理池內(nèi)開展沉淀,去除大顆粒的雜物。含有有機(jī)物的廢水呈現(xiàn)出弱酸性,為降低污水回用對(duì)設(shè)備的腐蝕,人們需要添加少量片堿,開展中和反應(yīng),調(diào)節(jié)其酸堿度。在經(jīng)過(guò)較為*的凈化后,廢水可以循環(huán)利用,可以再次用于水噴淋預(yù)處理模塊,污水處理單元基本沒有污水外排現(xiàn)象。污水離心分析的產(chǎn)物以及沉淀產(chǎn)生的漆渣沉淀物作為危險(xiǎn)廢物,依據(jù)國(guó)家的相關(guān)危險(xiǎn)廢棄物的管理要求,應(yīng)委托具有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處置單位開展安全處理操作。
1漆霧過(guò)濾器:噴漆廢氣主要出現(xiàn)在工件涂抹的噴漆工作臺(tái),高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上,其他都隨廢氣排,變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低,顆粒較小,絕大部分直徑小于10mm。如果不處理會(huì)很快堵塞活性炭的微孔,使其失去原有的功能。因此,噴漆廢氣必須*行粗過(guò)濾處理。
2吸附劑的選擇與參數(shù)設(shè)定:活性炭具有比表面大、吸附能力強(qiáng)以及成本較低等優(yōu)勢(shì),它是目前VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀態(tài)的活性炭更換不方便,活性炭纖維含有規(guī)則的微孑L結(jié)構(gòu),具有較大的吸附容量,同時(shí)容易脫落,成本較高。蜂窩狀的活性炭風(fēng)速高,阻力小,可以應(yīng)用到大風(fēng)量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀活性炭,吸附床的結(jié)構(gòu)采用的為抽屜式的組裝模式,便于使用時(shí)的填裝與拆卸。
催化燃燒設(shè)計(jì):
1換熱器:換熱器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,為了降低生產(chǎn)成本,方便后續(xù)安裝,本文采用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的固定式管板式換熱器,冷氣體走殼體,熱氣體走管程。
2電加熱室:加熱室僅僅提供開機(jī)時(shí)預(yù)熱氣體需要的熱量,苯催化燃燒后有大量的預(yù)熱可以利用,因此需要的熱功率較低,通過(guò)電加熱即可,不需要天然氣或液化石油氣的額外加熱。
3保溫模塊的處理:催化燃燒一體化設(shè)備內(nèi)部的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常溫,需要增加保溫處理避免對(duì)工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材料為硅酸鋁纖維氈,依據(jù)燃燒室可能出現(xiàn)的溫度400oC來(lái)設(shè)計(jì),保溫棉的厚度取值為64mm。
4阻火器的設(shè)計(jì):阻火器是由許多細(xì)小通道或孑L隙組成的,當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大,火焰通過(guò)通道壁進(jìn)行熱交換后,溫度下降,到一定程度時(shí)火焰即熄滅。阻火器是用來(lái)阻止燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰蔓延的設(shè)備,在VOCs催化燃燒的反應(yīng)器中,如果有火星的話會(huì)引發(fā)氣體火焰出現(xiàn)進(jìn)而促使整個(gè)管網(wǎng)燃燒,所以阻火器的作用較大。阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關(guān)系,通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右,即D=4d。本文依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì),利用明火開口端和閉口端進(jìn)行點(diǎn)火,本方案采用無(wú)火燃燒方式,如果依據(jù)D=4d的話,阻火器會(huì)過(guò)大,依據(jù)實(shí)際的操作需求,本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)取值為D=2d,角度為60o。阻火器采用的為1mm不銹鋼,管道直徑為500mm×200mm,擴(kuò)散的角度為60o,殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。
RCO催化燃燒處理技術(shù):催化燃燒處理技術(shù)借助催化劑實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物在低溫下的*氧化,達(dá)到工業(yè)廢氣凈化處理的效果。這種技術(shù)普遍應(yīng)用在化工行業(yè)、噴漆行業(yè)和涂料生產(chǎn)行業(yè),目前已經(jīng)有多種型號(hào)的設(shè)備供企業(yè)選擇。催化燃燒處理設(shè)備主要由預(yù)熱裝置、催化燃燒裝置、煙道、電加熱裝置、廢熱回收裝置等構(gòu)成。在早期生產(chǎn)中,通常采用氧化鋁作為載體的貴金屬催化劑,但是由于價(jià)格過(guò)于昂貴,因此它逐步被其他催化劑替代。目前,我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出稀土型催化劑,催化效果良好,同時(shí)我國(guó)稀土資源豐富。在催化燃燒處理廢氣的過(guò)程中,要重點(diǎn)關(guān)注安全問(wèn)題。在設(shè)備運(yùn)行中,揮發(fā)性有機(jī)廢氣將在高溫下與空氣進(jìn)行混合,很容易引起爆炸。因此,在使用催化燃燒凈化處理技術(shù)時(shí),要嚴(yán)格控制有機(jī)物與空氣的配合比,使配合比例控制在爆炸范圍下限。
我司引進(jìn)*的生產(chǎn)模式:涂料行業(yè)的運(yùn)營(yíng)含有兩個(gè)方面的內(nèi)容,一是涂料的生產(chǎn),二是樹脂合成,相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備有窯爐、化學(xué)裝置、制漆裝置等,而以上幾類裝置均會(huì)排放有機(jī)廢氣,其中制漆裝置所排放的有機(jī)廢氣處理難度是高的,其特點(diǎn)為廢氣量大、濃度低,這也是全行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。為了使廢氣排放能夠達(dá)標(biāo),涂料行業(yè)必須停止傳統(tǒng)的粗放管理模式,積極引入*的技術(shù)和環(huán)保設(shè)備,以科學(xué)化管理贏得環(huán)境效益。具體的做法包括:選用密閉生產(chǎn)模式、采用科學(xué)的生產(chǎn)管理模式;首先,采用新型高效的活性炭,吸附床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、合理,吸附效果大幅度提升其次,通過(guò)金屬鉑開展催化燃燒,將有機(jī)廢氣分解為無(wú)毒無(wú)害的H2O與CO2,實(shí)現(xiàn)高效的*凈化;再次,燃燒過(guò)程溫度較低、安全,燃燒過(guò)程產(chǎn)生的熱量可以循環(huán)使用,熱量損失較少,能耗大幅度降低;系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)安裝采用多種措施來(lái)杜絕安全隱患,操作簡(jiǎn)單,便于后期的使用和管理。
常州藍(lán)陽(yáng)環(huán)保設(shè)備有限公司專業(yè)治理大氣污染治理、廢水處理工程、粉塵處理設(shè)備,主營(yíng)環(huán)保產(chǎn)品:RTO蓄熱式焚燒設(shè)備、RCO催化燃燒設(shè)備、冷凝回收設(shè)備、靜電除油設(shè)備、脈沖布袋/濾筒除塵設(shè)備、PP/不銹鋼/碳鋼材質(zhì)噴淋塔、活性炭吸附塔、等離子凈化設(shè)備、光氧催化設(shè)備、電鍍污水凈化設(shè)備、養(yǎng)殖污水凈化設(shè)備、化工污水凈化設(shè)備、生活污水凈化設(shè)備等等環(huán)保設(shè)備;我司是一家綜合性的一站式的環(huán)保企業(yè)。
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