第一篇:涂装行业废气治理、VOCs治理解决方案
涂装行业有机废气治理项目解决方案
一、涂装行业有机废气治理目概况简述
涂装车间的废气主要是涂料中含有的有机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分解物,统称为挥发性有机化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。这些成份对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭,人如果长期吸入低浓度的有机废气,会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病,是目前公认的强烈致癌物。
有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。为减少涂料中的VOC,开发了水性涂料和粉末涂料,但水性涂料中仍含有一定比例的有机溶剂。为此,各国颁布了相应的法令,限制该类气体的排放,我国于1997年颁布并实施的GB16297《大气污染综合排放标准》,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机溶剂。近年来,随着人们环保意识提高,环保法规不断完善与执法力度不断提高,汽车生产厂在新建涂装线中需配置废气处理设备,对老的涂装线也在逐步补充废气处理装置,废气经过处理达标后才能排放。针对不同的涂装废气,不同的厂家采用了不同的方法,下面就汽车涂装废气处理技术进行初浅的分析探讨。
根据汽车涂装生产工艺,涂装废气主要来自于喷涂、干燥过程。所排放的污染物主要为:喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。
二、涂装行业有机废气治理工艺技术比较
对有机溶剂废气的处理方法有多种,但每种处理方法都有其适用性和局限性,因此有机废气处理工艺的选择,需要结合有机溶剂的物理化学特征。常见的处理工艺有两类:一类是破坏性方法,如燃烧法等主要用于处理无回收价值或有一定的毒性的气体;另一类是非破坏性的,即吸收法,吸附法、冷凝法,以及新发展的生物膜法、脉冲电晕法、臭氧分解法、等离子体分解法等。
①燃烧法
燃烧法是应用比较广泛的有机废气治理方法,特别是对低浓度有机废气。燃烧法可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。燃烧法的优点是:VOC处理效率高,一般在90%以上。但是对于低浓度有机废气不能满足燃烧所维持的温度,需要投加其它燃料,在不具备综合处理的情况下,废气处理设施运转费用较高。
②吸收法
吸收法是利用有机溶剂的物理和化学性质,使用水或化学吸收液进行吸收。吸收装置种类很多,如喷淋塔、填充塔、气泡塔、筛板塔、各类洗涤器等。考虑到吸收效率,设备本身阻力以及操作难易程度选择塔器种类,有时可选择多级联合吸收。着重考虑不造成二次污染和废弃物的再处置问题。
③吸附法
在处理有机废气的方法中,吸附法应用也极为广泛,与其它方法相比具有去除效率高,净化彻底,能耗低,工艺成熟,易于推广实用的优点,具有很好的环境和经济效益。吸附法处理废气效率的关键是吸附剂,对吸附剂的要求是具有密集的细孔结构,内表面积大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱、耐水、耐高温高压,不易破碎,对空气阻力小。常用的吸附材料为颗粒状活性炭和活性炭纤维,吸附率可达95%以上。但吸附法处理设备庞大,流程较复杂。吸附法主要用于低浓度高风量有机废气净化,成功运用于丙酮、甲苯、二甲苯、苯、乙酸乙酯、苯乙烯等处理。
④冷凝法
冷凝法是通过将操作温度控制在有机溶剂的冷凝点以下,从而将有机污染物冷凝、回收。冷凝法是回收有价值有机物的较好的方法,但要获得高的回收率,系统就需要较高的压力和较低的温度,故常将冷凝系统与压缩系统结合使用。冷凝剂的选用,根据要求的最低温度而定。水是最常用的冷却剂,但在室温条件下常用冷盐水或CFC作为冷却剂。该法常与其它方法(如吸附、吸收等)联合使用,适用于高沸点和高浓度有机物的回收。
⑤生物膜法
生物膜法处理有机废气的发展来源于污水生物处理,生物膜法是大风量、低浓度有机废气治理的前沿。它是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,并使污染空气在填料床层中进行生物处理,可将其中污染物除去,并使之在空隙中降解;挥发性有机物等污染物吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用,并降解成CO2、H2O和中性盐。用于有机废气生物膜法的处理装置,目前主要有生物过滤器和生物滴滤过滤器,目前在国外已应用于甲苯、二氯甲烷、硫化氢、二硫化碳等废气的处理。采用生物法处理有机废气,运行费用低,处理效果稳定,但处理效率较低,一般在60-85%。对于不同的废气产生情况可采用不同的治理方法。
三、涂装行业有机废气治理技术和工艺选择(以一种中微环保生物净化技术为例)
①技术工艺原理
中微有机废气处理一体化设备原理概述
在充分分析生物滤池,生物滴滤塔和生物洗涤器优点基础上进行的优化创新设计产品,主要由不锈钢主塔、含有DM微生物菌的生物膜载体、循环补水系统及控制系统组成。其核心部分为拥有自主知识产权的DM微生物菌及其载体。
DM微生物菌通过选育、改造、驯化、培养、复配而成,并经接种和添加技术、生物吸附技术使之在适宜粒径、孔隙率、强度及材料成分的生物载体上形成高效生物膜。当含有工业废气、挥发性有机物(VOCs等废弃集中导入该高效生物净化系统,DM微生物以废气中的污染物为养料,进行生长繁殖,同时将废气中的有毒有味的挥发性有机物质(VOCs)作生物吸收、分解及脱臭处理,降解处理成无毒无味气体(二氧化碳和水等)后再排出达到净化废气的目的。
对有机废气污染物、当停留时间为7~15秒时(具体根据废气浓度、容积负荷、流速等设计),该废气生物处理设备对主要有机污染物及VOCs的去除率可达75%以上。通过合理设计,可确保废气经处理后达标排放。
中微DM微生物处理技术在微生物菌种驯化、筛选、培养和优化组合上有较大突破,可针对不同废气处理要求,选择驯化不同的菌种,有效地处理各种有毒恶臭、挥发性有机物(VOCs)等废气。
高效强力微生物净化器除有机废气系统使被处理的含有臭气污染物质的气体在水、微生物和氧存在的条件下,通过生物填料中形成的生物膜,利用强力微生物的代谢作用,氧化分解恶臭物质,以达到气体净化的目的。
强力微生物除有机废气过程主要分为三个阶段:
(1)气液扩散阶段:恶臭物质被除有机废气填料(附着有微生物膜)吸附—臭气中的化学物质,通过填料气/液接口由气相转移到液相;
(2)液固扩散阶段:恶臭物质向微生物膜表面扩散—废气中的异味分子由液相扩散到生物填料的生物膜(固相);
(3)生物氧化阶段:微生物将恶臭物质氧化分解—生物填料表面形成的生物膜中的微生物把异味气体分子氧化,同时生物膜会引起氮或磷等营养物质及氧气的扩散和吸收。
DM微生物净化通过上述三个阶段把恶臭废气中的污染物质分解成CO2和H2O。从而达到异味净化的目的。
②选择理由:有机废气处理一体化设备和生物净化综合应用优势
1.前期投入少 设备运行初期只需要少量投加营养剂,不需要投入额外的化学品,微生物通过吸收废气中的养料而始终能处于良好活性。
2.耐冲击负荷量大 能自动调节废气浓度高峰值,而微生物能始终正常工作,耐冲击负荷的能力很强。这一点是洗涤&生物滤床过滤联合除臭设备有别于其它方法的最独到之处及优势所在。
3.设备操作简便、运行费用低 无需专人管理,运行费用极低。可二十四小时连续运行,且也适合于间歇运行。易损不减少,维护管理简单。
4.自动控制、全自动运行 5.模块拼装式 便于运输和安装,在增加除臭气量时只需添加组件、易于实施。
6.处理效率高、除臭效果好
采用中微DM微生物,提高了设备的处理效率,同时设备的填料也是由公司开发生产、具有表比面积大、生物膜易生易落、耐腐蚀、耐生物降解、保湿性能好、空隙率高、压损小及良好的布气布水等特性,因此有很长的使用寿命。
第二篇:涂装VOCs废气处理解决方案
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涂装VOCs废气处理解决方案
更多有关废气处理核心技术,请百度:和风环境技术。
涂装车间的废气主要是涂料中含有的有机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分解物,统称为挥发性有机化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。这些成份对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭,人如果长期吸入低浓度的有机废气,会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病,是目前公认的强烈致癌物。
1、前言
有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。为减少涂料中的VOC,开发了水性涂料和粉末涂料,但水性涂料中仍含有一定比例的有机溶剂。为此,各国颁布了相应的法令,限制该类气体的排放,我国于1997年颁布并实施的GB16297《大气污染综合排放标准》,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机溶剂。近年来,随着人们环保意识提高,环保法规不断完善与执法力度不断提高,汽车生产厂在新建涂装线中需配置废气处理设备,对老的涂装线也在逐步补充废气处理装置,废气经过处理达标后才能排放。针对不同的涂装废气,不同的厂家采用了不同的方法,下面就汽车涂装废气处理技术进行初浅的分析探讨。
根据汽车涂装生产工艺,涂装废气主要来自于喷涂、干燥过程。所排放的污染物主要为:喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。
2、汽车生产线废气处理方法 2.1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:蓄热式热力氧化技术(RTO)、蓄热式催化燃烧技术(RCO)、TNV回收式热力焚烧系统 2.1.1蓄热式热力氧化技术(RTO)
蓄热式热氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,简称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装置。适用于大风量、低浓度,适用于有机废气浓度在100PPM—20000PPM之间。其操作费用低,有机废气浓度在450PPM以广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
上时,RTO装置不需添加辅助燃料;净化率高,两床式RTO净化率能达到98%以上,三床式RTO净化率能达到99%以上,并且不产生NOX等二次污染;全自动控制、操作简单;安全性高。
蓄热式热氧化器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。典型的两床式RTO主体结构一个燃烧室、两个陶瓷填料床和四个切换阀组成(见下图)。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。
优点:在处理大流量低浓度的有机废气时,运行成本非常低。
缺点:较高的一次性投资,燃烧温度较高,不适合处理高浓度的有机废气,有很多运动部件,需要较多的维护工作。2.1.2蓄热式催化燃烧技术(RCO)
蓄热式催化燃烧装置(RegenerativeCatalyticOxidizer简称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,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过选转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体首先通过陶瓷材料层1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;废气继续广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
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2,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。
优点:工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠;净化效率高,一般均可达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;RCO净化设备可与烘房配套使用,净化后的气体可直接回用到烘房利用,达到节能减排的目的;
缺点: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,催化剂宜中毒;处理有机废气浓度在20%以下。2.1.3TNV回收式热力焚烧系统
回收式热力焚烧系统(德语ThermischeNachverbrennung简称TNV)是利用燃气或燃油直接燃烧加热含有机溶剂的废气,在高温作用下,有机溶剂分子被氧化分解为CO2和水,产生的高温烟气通过配套的多级换热装置加热生产过程需要的空气或热水,充分回收利用氧化分解有机废气时产生的热能,降低整个系统的能耗。因此,TNV系统是生产过程需要大量热量时,处理含有机溶剂废气高效、理想的处理方式,对于新建涂装生产线,一般采用TNV回收式热力焚烧系统。
TNV系统由三大部分组成:废气预热及焚烧系统、循环风供热系统、新风换热系统。该系统中的废气焚烧集中供热装置是TNV的核心部分,它由炉体、燃烧室、换热器、燃烧机及主烟道调节阀等组成。其工作过程为:用一台高压头风机将有机废气从烘干室内抽出,经过废气焚烧集中供热装置的内置换热器预热后,到达燃烧室内,然后再通过燃烧机加热,在高温下(750℃左右)将有机废气进行氧化分解,分解后的有机废气变成CO2和水。产生的高温烟气通过炉内的换热器和主烟气管道排出,排出的烟气对烘干室的循环风进行加热,为烘干室提供所需的热量。在系统末端设置新风换热装置,将系统余热进行最后回收,将烘干室补充的新风用烟气加热后送入烘干室。另外,在主烟气管道上还设置有电动调节广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
阀,用于调节装置出口的烟气温度,最终排放的烟气温度可以控制在160℃左右。
废气焚烧集中供热装置的特点包括:有机废气在燃烧室的逗留时间为1~2s;有机废气分解率大于99%;热回收率可达76%;燃烧器输出的调节比可达26∶1,最高可达40∶1。
缺点:在处理低浓度有机废气时,运行成本较高;管式热交换器只是在连续运行时,才有较长的寿命。2.2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,国外较为成熟的方法是: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。2.2.1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,两个吸附床交替使用。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。
技术性能及特点:性能稳定,结构简便,安全可靠,节能省力,无二次污染。设备占地面积小,重量轻。极适用于大风量下使用。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,广州和风环境技术有限公司 http://www.xiexiebang.com/
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。缺点是,活性炭使用寿命短,运行成本高。
2.2.2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流量、低浓度、含多种有机成分的废气。缺点是前期投资高。
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。沸石转轮两侧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TNV回收式热力焚烧系统(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。
技术性能及特点: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;缺点是一次性投资较高。
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结语
3、减少涂装公害既是涂装技术发展方向,也是涂装行业的责任。随着国内对环境质量的要求不断提高,挥发性有机废气的治理工作正逐步开展。对汽车涂装废气,应根据不同特点,分析不同处理方法的处理效果与处理成本,采取切实有效的技术方法处理,满足排放标准,保护地球环境,创建和谐社会。
如需了解更多的废气处理相关知识,可以咨询广州和风环境技术有限公司,一家以环保工程、产品制造与技术服务三大价值链为核心,以技术进步和科技创新为支撑的产业构架体系,业务范围已涉及给排水、废气、噪音治理、环境影响评价、能源报告书、节能工程等工程承包及运营管理、设备制造、安装调试、验收一条龙服务等多个领域,形成环境规划与咨询、项目咨询、设计、建设、设备制造及设施运营完整的环保产业链。鼻尖下的健康,环境保护刻不容缓,国能创新科技一家致力于节能减排的企业,专注于有机废气处理,VOCs废气处理,公司有一批有梦想,敢拼敢做的同事们,大家想法一致就是在从事一项造福社会的行业,做一家有社会责任感的企业,与梦想同行,感恩有你,和风帮助您。更多有关废气处理核心技术,请百度:和风环境技术。
第三篇:VOCs治理主要针对哪几种废气
VOCs治理主要针对哪几种废气?
VOCs是挥发性有机物的简称,也是统称。然而,不同工厂产生的VOCs的浓度和组分也是不同的。但总体来说,VOCs主要包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸、石油烃化合物等。根据行业划分,废气可大致以分为以下几类:
1、喷漆废气
其中的主要成分有丙酮、二甲苯、丁醇、甲苯、乙酸乙酯以及乙酸丁酯等一些具有挥发性的有机化合物。这种喷漆废气主要存在于需要进行油漆喷涂的行业之中,对于喷漆废气,针对其大风量低浓度的特点,通常采用的VOCs治理方法是分子筛转轮+蓄热焚烧技术。
2、塑料塑胶废气
产生塑料塑胶废气的主要原因是塑料塑胶等粒子在受热之后挥发出来的聚合物单体,由于塑料塑胶中的成分较为复杂,所以废气中的成分也较多,但是通常情况下浓度较低,而且风量大。对于这种废气进行VOCs治理的时候一般会使用较为复杂的预处理工艺。
3、化工有机废气
一些化工企业由于生产的需要会产生一些工业废气,而废气的成分则与企业设计生产的化工产品种类有很大的关系,通常在进行VOCs治理之时,化工企业普遍会采用冷凝回收法以及催化燃烧法来对化工有机废气进行净化回收处理。
4、制药废气
制药行业废气比较复杂,不同产品工艺差异较大,同种产品之间也有不同条件差异,最好的办法就是根据现在情况,专门设计有针对性的废气治理方案,确保排放废气达标。
5、包装印刷废气
印刷及印前、印后工艺中会涉及大量溶剂型原辅材料的使用,如油墨调配过程溶剂挥发、印刷过程油墨溶剂挥发、烘干阶段、复合过程及设备清洗过程等,包括油墨、润版液、清洗剂、胶黏剂、涂布液、稀释剂等有机溶剂。国内包装印刷行业溶剂普遍采用苯系物溶剂。最佳工艺是分子筛转轮+蓄热焚烧技术。
除了上述这几种类型的废气之外,还有化纤产业中产生的定型废气、橡胶轮胎行业等等,每种类型的废气因为产生的原因不同、成分不同,所以需要采取的VOCs治理方法也不相同,而要想达到最佳的治理效果,选择合适的治理方法很重要。
目前常见的有吸附法、吸收法、冷凝法、光催化氧化法、燃烧法、等离子法等。而在实际应用中,单一的方法很难达到理想的处理效果,组合技术的处理效率更适合当今严格的环保标准。
UV光量子光解+光催化氧化+高级氧化剂=多相催化氧化
通过高能紫外线激发催化剂产生的超强氧化活性自由基,将污染物质彻底分解氧化生成无害物质,如水和二氧化碳等。VOCs去除效果可达90%以上,能长时间稳定运行,不受外界温度等因素影响。
等离子技术+催化氧化=等离子催化氧化
利用高压电极发射离子及电子,破坏VOC分子结构的原理,轰击废气中VOC分子,从而裂解VOC分子,达到脱臭净化的目的。催化氧化剂的加入,可以提高反应速率,降低反应所需条件。
第四篇:汽车涂装行业voc治理(范文)
汽车涂装行业VOC治理
汽车涂装生产线是汽车制造过程中产生“三废”最多的环节,其中涂装废气是涂装“三废”的主要部分。涂装车间的废气主要是涂料中含有的有机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分解物,统称为挥发性有机物(VOCs),其成份主要有甲苯和二甲苯。这些成份对人的健康和生活环境有害,并且有恶臭,人如果长期吸入低浓度的有机废气,会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病,是目前公认的强烈致癌物。除此之外,有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。
根据汽车涂装生产工艺,涂装废气主要来自于喷涂、干燥过程。所排放的污染物主要为:喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。
1、汽车生产线废气处理方法 1.1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:蓄热式热力氧化技术(RTO)、蓄热式催化燃烧技术(RCO)、TNV回收式热力焚烧系统 1.1.1蓄热式热力氧化技术(RTO)蓄热式热氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer,简称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装置。适用于大风量、低浓度,适用于有机废气浓度在100PPM—20000PPM之间。其操作费用低,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,两床式RTO净化率能达到98%以上,三床式RTO净化率能达到99%以上,并且不产生NOX等二次污染;全自动控制、操作简单;安全性高。蓄热式热氧化器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。典型的两床式RTO主体结构一个燃烧室、两个陶瓷填料床和四个切换阀组成。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。
优点:在处理大流量低浓度的有机废气时,运行成本非常低。
缺点:较高的一次性投资,燃烧温度较高,不适合处理高浓度的有机废气,有很多运动部件,需要较多的维护工作。1.1.2蓄热式催化燃烧技术(RCO)蓄热式催化燃烧装置(Regenerative Catalytic Oxidizer简称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,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过选转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体首先通过陶瓷材料层1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2,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。
优点:工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠;净化效率高,一般均可达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;RCO净化设备可与烘房配套使用,净化后的气体可直接回用到烘房利用,达到节能减排的目的;缺点: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,催化剂宜中毒;处理有机废气浓度在20%以下。
1.1.3TNV回收式热力焚烧系统
回收式热力焚烧系统(德语Thermische Nachverbrennung简称TNV)是利用燃气或燃油直接燃烧加热含有机溶剂的废气,在高温作用下,有机溶剂分子被氧化分解为CO2和水,产生的高温烟气通过配套的多级换热装置加热生产过程需要的空气或热水,充分回收利用氧化分解有机废气时产生的热能,降低整个系统的能耗。因此,TNV系统是生产过程需要大量热量时,处理含有机溶剂废气高效、理想的处理方式,对于新建涂装生产线,一般采用TNV回收式热力焚烧系统。TNV系统由三大部分组成:废气预热及焚烧系统、循环风供热系统、新风换热系统。该系统中的废气焚烧集中供热装置是TNV的核心部分,它由炉体、燃烧室、换热器、燃烧机及主烟道调节阀等组成。其工作过程为:用一台高压头风机将有机废气从烘干室内抽出,经过废气焚烧集中供热装置的内置换热器预热后,到达燃烧室内,然后再通过燃烧机加热,在高温下(750℃左右)将有机废气进行氧化分解,分解后的有机废气变成CO2和水。产生的高温烟气通过炉内的换热器和主烟气管道排出,排出的烟气对烘干室的循环风进行加热,为烘干室提供所需的热量。在系统末端设置新风换热装置,将系统余热进行最后回收,将烘干室补充的新风用烟气加热后送入烘干室。另外,在主烟气管道上还设置有电动调节阀,用于调节装置出口的烟气温度,最终排放的烟气温度可以控制在160℃左右。废气焚烧集中供热装置的特点包括:有机废气在燃烧室的逗留时间为1~2s;有机废气分解率大于99%;热回收率可达76%;燃烧器输出的调节比可达26∶1,最高可达40∶1。
缺点:在处理低浓度有机废气时,运行成本较高;管式热交换器只是在连续运行时,才有较长的寿命。
1.2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,国外较为成熟的方法是: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。1.2.1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,两个吸附床交替使用。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。技术性能及特点:性能稳定,结构简便,安全可靠,节能省力,无二次污染。设备占地面积小,重量轻。极适用于大风量下使用。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。缺点是,活性炭使用寿命短,运行成本高。1.2.2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流量、低浓度、含多种有机成分的废气。缺点是前期投资高。
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。沸石转轮两侧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TNV回收式热力焚烧系统(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。
技术性能及特点: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;缺点是一次性投资较高。
第五篇:VOCs治理工作总结
VOCs治理工作总结
VOCs是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是指除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物(也有资料将挥发性有机物定义为熔点低于室温而沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称)。挥发性有机物不仅对环境造成影响,而且对我们的身体也会造成危害,VOCs中许多化合物本身就是大气光化学烟雾的重要组成部分,VOCs的大量排放及其光化学反应,严重影响空气能见度,是形成雾霾天气的重要因素;在大气环境中VOCs化学反应生成的硝酸、硫酸等是导致降水酸化、形成酸雨的重要因素;我们居住的环境中挥发性有机化合物浓度过高时,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐等症状,重者会出现肝中毒甚至很快昏迷,有的还可能有生命危险。因此,为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》等法律法规,防治环境污染,保障生态安全和人体健康,根据相关要求,集团公司将VOCs治理工作纳入工作计划,并将我车间100万吨/年催化装置纳入VOCs治理试点装置。在今年3月份开始的VOCs治理中,我车间严格按照职能部门要求,成立相应组织机构,及时收集整理相关资料,并积极配合第三方开展VOCs治理工作,截止8月初,已完成第一阶段检测及修复相关工作,现就将本次VOCs治理工作开展情况做一简要总结:
一、VOCs检测工作开展情况。一是三月初,根据我厂VOCs治理工作要求,为确保VOCs工作顺利开展,成立了以车间主任为组长、副主任及专业技术人员为成员的VOCs治理工作领导小组,明确了各自的职责和任务。同时根据工作需求,由车间一名副主任为领导、两名专业技术人员具体负责VOCs治理日常工作,确保治理工作顺利开展。二是及时收集整理相关资料,为VOCs建档工作提供保障。按照车间统一安排,由各区域技术员负责,根据VOCs治理工作需求,对常压、催化装置所有的密封点进行统计,并及时收集PID图、设备平面图、设备台账等资料,为后续检测提供保障。三是积极配合中韬公司开展VOCs治理工作。6月23日,****公司2名工作人员进入现场后,车间及时安排工艺、设备、安全等专业技术人员全程配合,按照要求及时提供PID图、设备平面图、设备台账等资料;7月6日,先后完成常压装置、催化装置现场22000余密封点统计、拍照等工作,正式的密封点台账建立也全部完成。四是积极配合开展VOCs现场检测工作。7月12日开始,****公司开始对常压装置、催化装置现场所有密封点进行现场检测,本次检测共发现泄漏点49个(其中常压装置19个、催化装置30个)。
二、积极开展泄漏点修复工作。一是7月20日,****公司完成现场检测工作后,对现场检测发现的49处泄漏点,我车间及时落实整改责任人,对车间能处理的泄漏点及时采取紧固或更换阀门等措施,对车间无法处理的机泵轴密封等泄漏点,也及时联系维修人员进行整改。7月26日,完成所有49处泄漏点修复工作,具备复检条件。二是配合中韬自控公司开展泄漏点复检工作。7月28日,中韬公司对我车间修复后的49处泄漏点进行复检,发现19处密封点仍存在泄漏现象。我车间安排人员对其中仍存在泄漏的6处泄漏点进行了再次修复(主要为泄放口,在前期紧固的基础上,主要采用更换阀门或加盲板方法),经车间复检,5处合格;对这14处仍存在泄漏点,由于装置运行或者是更换轴密封后效果不明显,暂时不具备整改条件,等装置大修时进行处置。
三、VOCs治理工作中存在的问题。一是在开展VOCs治理工作中,车间主要任务是配合中韬自控开展工作,尽管在业务上和该公司进行了对接,但车间还是无法参与到该工作中来,对拍照、建档等工作仍存在一定困难。二是在VOCs修复工作中缺乏技术支持,且修复手段较为单一,不能从技术上防止泄漏点的发生。本次泄漏点修复我车间主要采用了紧固、更换阀门等手段,修复手段较为单一;且对泄漏的轴密封更换机泵轴密封后,效果仍不明显。三是VOCs治理工作人员力量不足,车间负责人员不固定,无专职的VOCs治理工作人员。况且前期车间主要是配合中韬自控开展工作,进入到下一个检测频次后,检测工作量较大,现场检测人员力量严重不足。四是对整个VOCs治理工作缺乏系统性的培训。开展VOCs治理工作的意义、标准、相关的法规等应进行系统性的培训,提高VOCs治理工作人员业务素质和能力。