專題技術
噴漆廢氣(通過循環風管道將空調循環風的10%量送到處理系統)采用轉輪方式處理的應用
日期:2017/9/14 11:12:23 人氣:2177

蘇州宜科環保工程有限公司
(蘇州宜科環保工程有限公司,蘇州市,郵編21500)

摘要:采用“沸石轉輪吸附—旋轉RTO脫附系統”工藝處理昆山某高新裝飾材料有限公司噴漆廢氣,實際運行表明,該工藝處理噴漆廢氣,效果較好、穩定,可滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中的(二級,排氣筒標高15m)標準,還要滿足《江蘇省表面涂裝(汽車制造)揮發性有機物排放標準》(DB32/2862-2016)(表1,現有企業2017年12月1日實施)。


1工程背景


? ? ? ??昆山市某高新裝飾材料有限公司第一工廠,涂裝車間內三條噴漆生產線(A/B/C)和兩條轉印生產線(轉印1#/轉印2#)等五條生產線,共6個機器人噴房,機器人噴房采用循環風,其它部位采用新風空調,經過循環后,廢氣污染物包括苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有機混合物。根據現場濃度檢測和物料計算,取最大值作為設計值,確定設計參數,其中,轉印1#和轉印2#進入濃縮輪,而A、B、C車間廢氣濃縮排放比例為10~12%直接進入RTO,具體如下表1:


表1污染物情況
Fig1 Pollution status


? ? ? ? ?隨著廢氣處理設施老化和新出臺標準,不僅需滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中的(二級,排氣筒標高15m)標準,還要滿足《江蘇省表面涂裝(汽車制造)揮發性有機物排放標準》(DB32/2862-2016)(表1,現有企業2017年12月1日實施)。綜合以上標準,須執行以下標準如表2.

表2排放標準
Fig2 Effluent standard


2工藝流程

2.1廢氣處理方案


? ? ? ? ?A、B、C噴漆房的廢氣采用空調循環風+RTO蓄熱式廢氣焚燒爐處理系統,將原有的“過濾+活性炭吸附系統”拆除,更換為循環風空調過濾系統,通過循環風管道將空調循環風的10%量送到RTO直接處理系統。轉印廢氣采用新風空調送到生產線,通過排廢氣風機送到沸石濃縮轉輪吸附凈化處理,將原有的“過濾+活性炭吸附系統”拆除,轉輪脫附的廢氣通過管道和A、B、C的廢氣一起進入旋轉式RTO處理,占地面積小,處理效率高。

2.2工藝流程圖

? ? ? ? 廢氣的處理主要分為以下幾個階段:沸石轉輪吸附、沸石轉輪脫附、沸石轉輪冷卻、脫附廢氣高溫氧化凈化。

? ? ? ? 沸石轉輪吸附:待處理的常溫大風量、低濃度的揮發性有機VOCs混合廢氣經引風機作用,先經過預處理過濾裝置去除廢氣中的漆霧粉塵顆粒及雜質部分,防止直接吸附堵塞沸石的微細孔,從而影響吸附效果甚至失效,經過前三級過濾器和溫濕度調節后“相對干凈的有機廢氣”進入緩慢轉動的沸石轉輪吸附,經過一定的駐留時間,廢氣中的有機VOCs被沸石特有的吸附能力吸附后廢氣排空,沸石轉輪設計吸附凈化效率率≥90%;

? ? ? ? 沸石轉輪脫附:經過一段時間吸附后,沸石轉輪達到飽和狀態后緩慢轉動進入脫附區,脫附區采用≈220℃的熱空氣通過沸石轉輪,吸附在沸石上的有機VOCs被加熱增加了活性,順著氣流被風機吸入、此時、脫附出來的廢氣屬于經濃縮的濃度高、風量小的VOCs,通過風機送到旋轉式廢氣焚燒爐RTO的進行高溫焚燒,焚燒后的有機廢氣釋放出大量熱能,有機物利用自身氧化、裂解釋放出的熱量按設計維持自燃,RTO正常使用需要很少的天然氣甚至不需要天然氣加熱,整套裝置安全、可靠、無二次污染。

? ? ? ? 沸石轉輪冷卻:被脫附加熱的沸石轉輪從脫附區緩慢轉出進入冷卻區,經廢氣風冷后進入下一個吸附循環周期,實現均勻吸附、穩定脫附、冷卻循環使用。

? ? ? ? 脫附廢氣高溫氧化凈化:脫附出來的高濃度有機廢氣通過風機作用,先經過蓄熱室預熱后再進入RTO高溫氧化室(氧化室約溫度800℃)使廢氣中的VOC成份氧化分解成為無害的CO2和H2O,氧化后的高溫氣體熱量被另一側陶瓷蓄熱體“貯存”起來,用于下一循環的預熱有機廢氣,從而節省燃料,降低使用成本。

工藝流程如下圖1


圖1工藝流程圖
Tab1 Treatment plant

3主要設備參數

3.1室內沸石轉輪預處理系統

3.1.1轉印1#過濾箱

? ? ? ? ?一套,箱體Q235-B,厚度3mm,外形尺寸:3500×2500×2000mm;其中過濾器中過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,兩級過濾器精度分別為: G4、F7、F9;過濾器采用壓板壓緊,壓板采用螺栓結構;過濾箱設有兩個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度50mm;過濾箱過濾每套過濾風量35000m3/h;

3.1.2轉印2#過濾箱

? ? ? ? ?一套,箱體Q235-B,厚度3mm,外形尺寸:3500×2500×2000mm;過濾器:過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,兩級過濾器精度分別為: G4、F7、F9;過濾器采用壓板壓緊,壓板采用螺栓結構;過濾箱設有兩個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度50mm;過濾箱過濾每套過濾風量36000m3/hr;

3.2空調改造及循環風改造

3.2.1生產線A循環風空調
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? ? ? ? ?兩套(新增),內部板鍍鋅,1.5mm,保溫厚度100mm,外形尺寸:8000×3000×2900mm;漆霧過濾段采用不銹鋼折板過濾;過濾器:過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,過濾器共三級,分別為G4、F7、F9,過濾器采用壓板壓緊;壓板采用螺栓結構;加濕段,表冷段內壁板采用不銹鋼制作,厚度1.5mm,最大表冷量25萬Kcal/hr;加熱段換熱器采用翅片管式換熱器,包含比調閥組,加熱量最大10萬Kcal/hr;空調箱設有五個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度100m;循環風量:Q=72000m3/hr、H=3500Pa、N=110KW;
3.2.2生產線B循環風空調
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? ? ? ? ?兩套(改造),內部板鍍鋅板,1.5mm,保溫厚度100mm,外形尺寸:9900×2600×3100mm(原有空調改造);漆霧過濾段采用不銹鋼折板過濾;過濾器:過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,過濾器共三級,分別為G4、F7、F9,過濾器采用壓板壓緊;壓板采用螺栓結構;加濕段,表冷段內壁板采用不銹鋼制作,厚度1.5mm,最大表冷量25萬Kcal/hr;加熱段換熱器采用翅片管式換熱器,包含比調閥組,加熱量最大10萬Kcal/hr;空調箱設有五個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度100m;循環風量:Q=72000m3/hr、H=3500Pa、N=110KW;

3.2.3生產線C循環風空調

? ? ? ? 二套(改造),內部板鍍鋅板,1.5mm,保溫厚度100mm,外形尺寸:7700×2900×3100mm;漆霧過濾段采用不銹鋼折板過濾;過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,過濾器等級分別為G4、F7、F9,過濾器采用壓板壓緊;壓板采用螺栓結構;加濕,表冷段內壁板采用不銹鋼制作,厚度1.5mm,最大表冷量17萬Kcal/hr;加熱段換熱器采用翅片管式換熱器,比調閥組加熱量最大7.5萬Kcal/hr;空調箱設有五個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度100m;循環風量:Q=48000m3/hr、H=3500Pa、N=75KW;

3.2.4生產線A&B新風空調

? ? ? ? 兩套(新增),內部板鍍鋅板,1.5mm,保溫厚度100mm,外形尺寸:8500×2300×2200mm;過濾器:過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,過濾器共兩級,分別為G4、F7,過濾器采用壓板壓緊;壓板采用螺栓結構;加濕,表冷段內壁板采用不銹鋼制作,厚度1.5mm,最大表冷量32萬Kcal/hr;加熱段換熱器采用翅片管式換熱器,包含比調閥組,加熱量最大34萬Kcal/hr;加熱段利用現有A/B/C空調的燃氣加熱機組???;噴淋加濕量28kg/hr;空調箱設有五個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度100m;風量:Q=33000m3/hr、H=1800Pa、N=30KW;

3.2.5生產線C新風空調

? ? ? ? 壹套(新增),內部板鍍鋅板,1.5mm,保溫厚度100mm,外形尺寸:8500×2000×2000mm;過濾器:過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=2mm,過濾器共兩級,分別為G4、F7,過濾器采用壓板壓緊;壓板采用螺栓結構;表冷段內壁板采用不銹鋼制作,厚度1.5mm,最大表冷量22萬Kcal/hr;加熱段換熱器采用翅片管式換熱器,包含比調閥組,加熱量最大23萬Kcal/hr;加熱段利用現有A/B/C空調的燃氣加熱機組???;噴淋加濕量215kg/hr;空調箱設有五個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度100m;風量:Q=22000m3/hr、H=1800Pa、N=18.5KW;

3.3沸石轉輪預處理
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? ? ? ? 沸石預處理過濾箱,壹套,箱體Q235-B,厚度3mm,外形尺寸:3500×3800×2500;過濾材料采用無紡布纖維,過濾框架采用鍍鋅板,厚度=3mm,一級過濾器精度F9;過濾器采用壓板壓緊,壓板采用螺栓結構;過濾箱設有一個檢修門;方便更換過濾器,檢修門采用鍍鋅板制作,門厚度50m;過濾箱過濾每套過濾風量71000m3/hr;

3.4沸石轉輪吸附系統

3.4.1沸石濃縮轉輪

? ? ? ? 壹套,型號:UZRII-3250V40,處理風量:71000m3/hr;沸石轉輪外形尺寸:3700×2000×3850mm;轉輪采用沸石為原材料組成,外殼采用碳鋼材料制作,整體為室外配置,防風,防雨,無銹蝕;轉輪的濃縮比約1:10,具體調試可以調節;轉輪吸附區壓力降:800pa;轉輪脫附區壓力降:730pa;轉輪冷卻區壓力降:700pa;轉輪設備設有拆卸檢修口,整套轉輪為無硅配置,并且耐溫須達到300℃以上,滿足離線高溫脫附的功能。

3.4.2煙囪

? ? ? ? 壹套,廢氣經過轉輪吸附后直接進入煙囪高空排放;煙囪設有廢氣監測平臺、避雷針、內、外涂防腐涂料;煙囪直徑Ф1500mm,H=15000mm;煙囪厚度=3mm;?

3.5脫附廢氣加熱箱

? ? ? ? 壹套,脫附加熱箱采用燃氣燃燒機直接加熱,燃燒機采用美國進口產品;燃燒機采用比例調節型,調節范圍1:30;燃燒機含有燃氣閥組,比例調節閥,穩壓閥,切斷閥及過濾閥組等配套附件,燃燒機燃氣壓力0.3kg,閥組直徑DN40;加熱箱內壁版采用不銹鋼SUS304,厚度=1.5mm;加熱箱保溫厚度=150mm,采用巖棉保溫,外敷鍍鋅波紋板;加熱箱設有溫度控制,廢氣進口和出口都設有雙支熱電偶。

3.6脫附廢氣—旋轉式RTO

? ? ? ? 壹套,廢氣處理量=40000m3/hr,外形尺寸:Φ6300×8500mm;RTO采用旋轉式形式,連續運行,廢氣通過陶瓷的放熱、高溫氧化、蓄熱后排放,節約能耗;RTO外殼采用碳鋼制作,全部滿焊,包含骨架;RTO內含保溫,保溫采用陶瓷纖維材料,保溫厚度=200~250mm;耐熱≥1200℃,容重200kg/m3,導熱系數0.19w/[email protected]℃;RTO設有風箱、旋轉閥、陶瓷蓄熱室、高溫氧化室,反吹管道等;氧化室氧化溫度800℃;陶瓷蓄熱室蓄熱溫度約為700℃。?

4運行狀況分析

4.1運行效果

? ? ? ? 該工程于2016年7月動工,目前已正常運行,可滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中的(二級,排氣筒標高15m)標準,還要滿足《江蘇省表面涂裝(汽車制造)揮發性有機物排放標準》(DB32/2862-2016)(表1,現有企業2017年12月1日實施)。運行數據如下表3:

表3排放標準
Fig3 Effluent standard


4.2運行費用

? ? ? ? 每小時電費和天然氣費用為348.95元,每年工作時間按照一年工作22×12=264天,每天10小時運行計算,年運行費用921228元。

5結論

? ? ? ? “沸石轉輪吸附—旋轉RTO脫附系統”工藝可有效處理噴漆廢氣,實際運行表明,該工藝處理噴漆廢氣,效果較好、穩定,可滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中的(二級,排氣筒標高15m)標準,還要滿足《江蘇省表面涂裝(汽車制造)揮發性有機物排放標準》(DB32/2862-2016)(表1,現有企業2017年12月1日實施)。

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