一、前言
汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線是汽車(chē)制造過(guò)程中產(chǎn)生“三廢”最多的環(huán)節(jié),其中涂裝廢氣是涂裝“三廢”的主要部分。涂裝車(chē)間的廢氣主要是涂料中含有的有機(jī)溶劑和涂膜在噴涂及烘干時(shí)的分解物,統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。這些成份對(duì)人的健康和生活環(huán)境有害,并且有惡臭,人如果長(zhǎng)期吸入低濃度的有機(jī)廢氣,會(huì)引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病,是目前公認(rèn)的強(qiáng)烈致癌物。
根據(jù)汽車(chē)涂裝生產(chǎn)工藝,涂裝廢氣主要來(lái)自于噴涂、干燥過(guò)程。所排放的污染物主要為:噴漆時(shí)產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑,干燥揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來(lái)自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來(lái)自于涂料使用過(guò)程中的溶劑、稀釋劑,絕大部分屬揮發(fā)性排放,其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。
二、汽車(chē)生產(chǎn)線廢氣處理方法
噴漆室、晾干室有機(jī)廢氣的治理方案
噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、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(jī)溶劑。目前,國(guó)外較為成熟的方法是:先將有機(jī)廢氣濃縮以減少需處理的有機(jī)廢氣總量,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附劑)對(duì)低濃度常溫噴漆廢氣進(jìn)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(jìn)行處理。
1活性炭吸附--脫附凈化裝置
采用蜂窩狀活性炭為吸附劑,結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOC和催化燃燒的原理,即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)蜂窩狀活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣的目的,當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生,脫附出濃縮的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒,有機(jī)物被氧化成無(wú)害的CO2和H20,燃燒后的熱廢氣通過(guò)熱交換器加熱冷空氣,熱交換后降溫的氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生,達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門(mén)等組成。
活性炭吸附--脫附凈化裝置根據(jù)吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì),采用雙氣路連續(xù)工作,一個(gè)催化燃燒室,兩個(gè)吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附,當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附,然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)使活性炭再生;脫附下來(lái)的有機(jī)物已被濃縮(濃度較原來(lái)提高幾十倍)并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí),有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附;在脫附時(shí),凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行,既適合于連續(xù)操作,也適合于間斷操作。
技術(shù)性能及特點(diǎn):性能穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便,安全可靠,節(jié)能省力,無(wú)二次污染。設(shè)備占地面積小,重量輕。極適用于大風(fēng)量下使用。吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床,用催化燃燒后的廢氣進(jìn)行脫附再生,脫附后的氣體再送催化燃燒室進(jìn)行凈化,不需外部能量,節(jié)能效果顯著。缺點(diǎn)是,活性炭使用壽命短,運(yùn)行成本高。
2沸石轉(zhuǎn)輪吸附--脫附凈化裝置
沸石的主要成分為:硅、鋁,具有吸附能力,可作為吸附劑使用;沸石轉(zhuǎn)輪就是利用沸石特定孔徑對(duì)于有機(jī)污染物具有吸附、脫附能力的特性,使原本具低濃度、大風(fēng)量的VOC廢氣,經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的氣體,可以降低后端終處理設(shè)備的運(yùn)行成本。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機(jī)成分的廢氣。缺點(diǎn)是前期投資高。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附-凈化裝置是一種可連續(xù)進(jìn)行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)由特制的密封裝置分成三個(gè)區(qū)域:吸附區(qū)、解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的工作過(guò)程是:沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),循環(huán)通過(guò)吸附區(qū)和解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域;低濃度、大風(fēng)量的廢氣連續(xù)不斷地通過(guò)轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時(shí),廢氣中的VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附,被吸附凈化后的氣體直接排放;輪子吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被送到解吸(再生)區(qū),再用小風(fēng)量熱風(fēng)連續(xù)地通過(guò)解吸區(qū),被吸附到轉(zhuǎn)輪上的VOC在解吸區(qū)受熱脫附實(shí)現(xiàn)再生,VOC廢氣隨熱風(fēng)一起排出;轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻降溫后可重新進(jìn)行吸附,隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng),吸附、解吸、冷卻循環(huán)進(jìn)行,確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。
沸石轉(zhuǎn)輪裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)濃縮器,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪處理后的含有機(jī)溶劑的廢氣被分成兩個(gè)部分:可以直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機(jī)溶劑的再生空氣。可以直接排放的潔凈空氣,可以進(jìn)入噴漆空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用;高濃度的VOC氣體,其濃度大約為進(jìn)入系統(tǒng)前VOC濃度的10倍左右,濃縮后的氣體再通過(guò)TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)(或其他設(shè)備)進(jìn)行高溫焚燒處理,焚燒產(chǎn)生的熱量分別為烘干室供熱和沸石轉(zhuǎn)輪脫附供熱,熱量被充分利用,達(dá)到節(jié)能減排的效果。
技術(shù)性能及特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,使用壽命長(zhǎng);高吸、脫附效率,使原本高風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成低風(fēng)量、高濃度的廢氣,降低后端終處理設(shè)備的成本;沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOC所產(chǎn)生的壓降極低,可大大減少電力能耗;整體系統(tǒng)采預(yù)組及模塊化設(shè)計(jì),具備了最小的空間需求,且提供了持續(xù)性及無(wú)人化的操控模式;經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣,可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn);吸附劑使用不可燃性疏水沸石,使用更安全;缺點(diǎn)是一次性投資較高。
3、結(jié)語(yǔ)
減少涂裝公害既是涂裝技術(shù)發(fā)展方向,也是涂裝行業(yè)的責(zé)任。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高,揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作正逐步開(kāi)展。對(duì)汽車(chē)涂裝廢氣,應(yīng)根據(jù)不同特點(diǎn),分析不同處理方法的處理效果與處理成本,采取切實(shí)有效的技術(shù)方法處理,滿足排放標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)地球環(huán)境,創(chuàng)建和諧社會(huì)。
來(lái)源:東莞市中仁環(huán)??萍加邢薰?/a>