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涂装车间废气处理设备选择

近些年涉及废气排放的企业逐渐增加环保处理设备以应对废气对环境造成的污染,然而设备规划选型的合理性在设备运行后逐渐体现出来。环保设备投入及运行消耗成为车间经济投入的一大项直接增加了企业的生产成本。本文针对涂装车间的废气处理设备选型做一个简单的先容。
一、废气处理设备概况
车间废气调温调湿后经过滤器过滤送到转轮进行浓缩过滤排放用高温空气对吸附在转轮上的VOC进行高温脱附脱附后高浓度气体在高温环境下进行焚烧处理。
汽车涂装车间是废气目前普遍采取的方式是沸石转轮浓缩和高浓度V0C焚烧处理方式。根据涂装车间废气量、废气浓度及场地的约束现场布局形式各不相同。
二、废气处理结构先容
废气处理设备在结构和功能上可分为3个部分:转轮前预处理部分、沸石转轮浓缩部分和废气焚烧室部分。
1、转轮前预处理部分转轮前预处理由调温调湿和过滤部分构成。调温调湿主要是针对涂装车间喷漆室采用文丘里水幕处理后排放的废气具有低温、高湿的特点。采取升温调湿的方式提高进转轮前空气的温度、降低空气含湿量达到转轮最佳吸附温湿度状态。过滤部分通过采用不同等级的过滤器组合除去进转轮的大颗粒物质,使转轮对VOC进行处理。
2、沸石转轮浓缩部分沸石转轮部分依据功能分3个区:吸附区 脱附区、冷却区。驱动电机通过链条传动带动转轮旋转,通过调整转轮的转速调整沸石转轮的处理效率。吸附区将车间废气进行过滤处理利用沸石转轮的吸附性将废气中的苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、异丙醇和醚类等吸附在转轮中达标气体经过滤后直接排放;转轮脱附区在200℃左右高温风反吹作用下转轮中沸石分子与VOC分子间的范德华力和静电吸引力被破坏,VOC被浓缩成原来5— 20倍的高浓度气体;冷却区通过低温风将转轮温度冷却下来进行下一阶段的废气吸附。
3、废气焚烧室为VOC裂解提供个 750— 800℃高温的环境在高温环境下VOC和氧气发生氧化反应生成二氧化碳和水并释放出大量的热。

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三、现场方案先容
1、经济性先容
废气处理本身作为一个能耗较高的设备,其前期的设计规划直接影响着后期使用的经济性,如设计不合理则大大增加了运行成本。关于废气处理设备的运行能耗可以从以下几个方面进行考虑。
(1)滤材损耗
不同的涂装工艺产生的废气也是不一样的。涂装车间废气具有大风量、低浓度的特点。为保护转轮需要对进入转轮前的废气进行过滤处理。如果进转轮前的滤材选择精度达不到要求,长时间运行会对转轮处理效果造成影响降低转轮处理效率导致转轮的处理效果不达标。对于干式喷房废气湿度小其对废气的过滤要求比较低废气可进行简单调湿。对于湿式文丘里结构的喷房废气杂质相对较多初级过滤器更换频繁滤材更换投入成本较大如更换不及时可能会造成过滤器被吹塌事故。湿式喷漆室需要考虑对废气在进入过滤器前进行预处理结构设计。如增加大容尘量过滤袋或采用金属网或迷宫式过滤器对废气中的大颗粒物质进行初步过滤,利用物质的相互碰撞使小颗粒物质形成大颗粒物质定期对初步过滤器进行冲洗或者压缩空气吹扫等,减小过滤器污染速率减少更换过滤器的次数降低滤材使用成本。
(2)燃气消耗
焚烧室以天然气为热源为废气处理提供一个高温环境,让废气氧化分解。对燃烧室的选择要从整个系统是否需要热能及现场废气浓度投资成本、占地面积等方面进行考虑。对于RTO系统来说进入RTO的废气浓度达到1.8 g/m2就可以实现运行过程自持燃烧实现废焚烧系统的零消耗。这就需要在设备选型时对进入RTO前的废气浓度、转轮浓缩比等进行综合测算。(3)电能消耗
废气处理系统中的电能主要是风机电能消耗因此在设备前期设计过程中首先要考虑废气处理设备与车间废气源的距离减少风管长度合理计算风量降低进入废气处理设备的风量减少转轮数量避免设备选型过剩造成的电能浪费;其次要考虑在设备运行中设置节能模式,设备的运行频率与车间的生产状态进行连锁等在设备使用过程中人员应合理地选择开机时间使开机时间与车间生产设备步调一致要及时更换设备滤材,减小风压造成的风机运行频率过大导致的电能浪费等。
2、安全性先容
废气处理设备的安全性主要涉及转轮及RTO安全性。
设备整体需考虑脱附管路中废气的浓度,管路中设置LEL废气浓度检测仪及时反馈管路中的废气浓度遇到浓度超标时及时混入新风以降低浓度排放。沸石转轮作为沸石浓缩的重要组成部分,其主要由沸石及纤维纸加工而成。纤维纸对温度的变化最为敏感,因此在设计及方案选择方面应特别注意。沸石转轮脱附区的高温气体温控要求精确,因此对阀门选型要求较高。选型方面考虑使用一次风或冷却风二次换热的形式达到高温脱附要求。设计时应考虑高温阀门的密封性、混风罐的混风均匀性以及混风罐与脱附区的位置距离,要尽量减少采用高低温风混风方式获取脱附风一旦控制不好则容易产生转轮着火风险。废气处理系统在设计时要充分考虑到管路中阀门门的选型,与高浓度废气接触的管路要采用防爆风阀和气动风阀部分位置要使用自回位的阀门系统中设置储气罐在断电后减少热气向易燃部位流动消除着火隐患。
RTO系统设备要考虑焚烧室点火前预吹扫及设备整体的防爆系统需设置防爆口还需设置高温紧急排放口,在废气浓度过高时要考虑将部分高温烟气通过烟囱排放。
3、其他
(1)针对涂装车间废气气的来源不同在转轮选型时要根据不同工位、不同成分废气设计不同类型的沸石转轮。
(2)废气处理设备处理的废气量很大在设备的选型过程中需要考虑对周边居民环境的影响。设备需要考虑大功率风机的噪音问题,如设置消音房和消音墙等设施消除风机的噪声影响。
废气处理设备作的运行的稳定性直接影响着废气的处理效果。设备选型过程中要从设备的稳定性、安全性、经济性角度出发选择合理的废气处理工艺流程,在满足排放标准的同时兼顾设备运行能耗情况。在使用过程中要不断积累经验,让设备更好地为生产和环保服务。
 
 
 
 

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