De forurenende stoffer, der udledes, er hovedsageligt: malingtåge og organiske opløsningsmidler produceret af spraymaling, og organiske opløsningsmidler produceret ved tørring og fordampning. Malingtåge kommer hovedsageligt fra den del af opløsningsmiddelbelægningen, der anvendes i luftsprøjtning, og dens sammensætning stemmer overens med den anvendte belægning. Organiske opløsningsmidler kommer hovedsageligt fra opløsningsmidler og fortyndingsmidler i brugsprocessen af belægninger, hvoraf de fleste er flygtige emissioner, og deres primære forurenende stoffer er xylen, benzen, toluen osv. Derfor er den primære kilde til den skadelige spildgas, der udledes i belægningen, sprøjtemalingsrummet, tørrerummet og tørrerummet.
1. Metode til behandling af spildgas fra bilproduktionslinje
1.1 Behandlingsskema for den organiske spildgas i tørringsprocessen
Gassen, der udledes fra tørrerummet til elektroforese, mediumbelægning og overfladebelægning, tilhører spildgas med høj temperatur og høj koncentration, som er egnet til forbrændingsmetoden. De almindeligt anvendte spildgasbehandlingsforanstaltninger i tørreprocessen omfatter i øjeblikket: regenerativ termisk oxidationsteknologi (RTO), regenerativ katalytisk forbrændingsteknologi (RCO) og TNV-genvindings-termisk forbrændingssystem.
1.1.1 Termisk oxidationsteknologi (RTO) af termisk lagringstype
Termisk oxidator (Regenerativ Termisk Oxidator, RTO) er en energibesparende miljøbeskyttelsesenhed til behandling af flygtig organisk spildgas med mellem og lav koncentration. Velegnet til store mængder, lave koncentrationer og egnet til organisk spildgaskoncentrationer mellem 100 PPM-20000 PPM. Driftsomkostningerne er lave. Når koncentrationen af organisk spildgas er over 450 PPM, behøver RTO-enheden ikke at tilsætte hjælpebrændstof. Rensningshastigheden er høj, og rensningshastigheden for en to-lejers RTO kan nå over 98%, og for en tre-lejers RTO kan nå over 99%, og der er ingen sekundær forurening såsom NOX. Automatisk styring, enkel betjening og høj sikkerhed.
Den regenerative varmeoxidationsenhed anvender termisk oxidationsmetode til at behandle organisk spildgas med mellemstor og lav koncentration, og den keramiske varmelagringsleje-varmeveksler bruges til at genvinde varmen. Den består af en keramisk varmelagringsleje, en automatisk reguleringsventil, et forbrændingskammer og et styresystem. Hovedfunktionerne er: Den automatiske reguleringsventil i bunden af varmelagringslejet er forbundet med henholdsvis indsugningshovedrøret og udstødningshovedrøret, og varmelagringslejet opvarmes ved at forvarme den organiske spildgas, der kommer ind i varmelagringslejet, med keramisk varmelagringsmateriale for at absorbere og frigive varme. Den organiske spildgas, der er forvarmet til en bestemt temperatur (760 ℃), oxideres i forbrændingen af forbrændingskammeret for at generere kuldioxid og vand og renses. Den typiske to-lejede RTO-hovedstruktur består af et forbrændingskammer, to keramiske pakningslejer og fire omskifterventiler. Den regenerative keramiske pakningsleje-varmeveksler i anordningen kan maksimere varmegenvindingen på mere end 95%; der bruges intet eller kun lidt brændstof ved behandling af organisk spildgas.
Fordele: Ved håndtering af højt flow og lav koncentration af organisk spildgas er driftsomkostningerne meget lave.
Ulemper: høj engangsinvestering, høj forbrændingstemperatur, ikke egnet til behandling af høj koncentration af organisk spildgas, der er mange bevægelige dele, kræver mere vedligeholdelsesarbejde.
1.1.2 Termisk katalytisk forbrændingsteknologi (RCO)
Den regenerative katalytiske forbrændingsanordning (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) anvendes direkte til rensning af organisk spildgas med medium og høj koncentration (1000 mg/m3-10000 mg/m3). RCO-behandlingsteknologien er særligt velegnet til den høje efterspørgsel efter varmegenvindingshastighed, men også egnet til den samme produktionslinje, da spildgassammensætningen ofte ændrer sig, eller spildgaskoncentrationen svinger meget på grund af de forskellige produkter. Den er især velegnet til virksomheders behov for varmegenvinding eller behandling af spildgas fra tørring af hovedledninger, og energigenvindingen kan bruges til tørring af hovedledninger for at opnå formålet med energibesparelser.
Den regenerative katalytiske forbrændingsbehandlingsteknologi er en typisk gas-fastfase-reaktion, som faktisk er den dybe oxidation af reaktive iltarter. I processen med katalytisk oxidation beriges reaktantmolekylerne på katalysatorens overflade ved adsorption af katalysatorens overflade. Katalysatorens effekt på at reducere aktiveringsenergien accelererer oxidationsreaktionen og forbedrer oxidationsreaktionens hastighed. Under påvirkning af en specifik katalysator sker organisk materiale uden permanent oxidationsforbrænding ved lav starttemperatur (250~300℃), som nedbrydes til kuldioxid og vand og frigiver en stor mængde varmeenergi.
RCO-enheden består hovedsageligt af ovnhuset, det katalytiske varmelagringshus, forbrændingssystemet, det automatiske styresystem, den automatiske ventil og adskillige andre systemer. I den industrielle produktionsproces kommer den udledte organiske udstødningsgas ind i udstyrets rotationsventil gennem den inducerede ventilator, og indløbsgassen og udløbsgassen adskilles fuldstændigt gennem den roterende ventil. Varmelagringen og varmeudvekslingen af gassen når næsten den temperatur, der er indstillet ved den katalytiske oxidation af det katalytiske lag; udstødningsgassen fortsætter med at varme op gennem opvarmningsområdet (enten ved elektrisk opvarmning eller naturgasopvarmning) og opretholdes ved den indstillede temperatur; den kommer ind i det katalytiske lag for at fuldføre den katalytiske oxidationsreaktion, dvs. reaktionen genererer kuldioxid og vand og frigiver en stor mængde varmeenergi for at opnå den ønskede behandlingseffekt. Gassen, der katalyseres af oxidationen, kommer ind i det keramiske materialelag 2, og varmeenergien udledes til atmosfæren gennem den roterende ventil. Efter rensning er udstødningstemperaturen kun lidt højere end temperaturen før spildgasbehandlingen. Systemet kører kontinuerligt og skifter automatisk. Gennem det roterende ventilarbejde fuldfører alle de keramiske fyldlag cyklustrinnene med opvarmning, afkøling og rensning, og varmeenergien kan genvindes.
Fordele: simpel procesflow, kompakt udstyr, pålidelig drift; høj rensningseffektivitet, generelt over 98%; lav forbrændingstemperatur; lav disponibel investering, lave driftsomkostninger, varmegenvindingseffektiviteten kan generelt nå mere end 85%; hele processen uden spildevandsproduktion, rensningsprocessen producerer ikke NOX sekundær forurening; RCO-rensningsudstyr kan bruges sammen med tørrerummet, den rensede gas kan genbruges direkte i tørrerummet for at opnå formålet med energibesparelser og emissionsreduktion.
Ulemper: Den katalytiske forbrændingsanordning er kun egnet til behandling af organisk spildgas med organiske komponenter med lavt kogepunkt og lavt askeindhold, og spildgasbehandling af klæbrige stoffer såsom olieagtig røg er ikke egnet, og katalysatoren bør forgiftes; koncentrationen af organisk spildgas er under 20%.
1.1.3TNV Termisk forbrændingssystem af genbrugstypen
Genbrugstype termisk forbrændingssystem (tysk Thermische Nachverbrennung TNV) er en anvendelse af gas eller brændstof direkte forbrænding, der opvarmer spildgas indeholdende organisk opløsningsmiddel. Under påvirkning af høj temperatur oxideres de organiske opløsningsmiddelmolekyler til kuldioxid og vand. Højtemperatur-røggas opvarmes i produktionsprocessen ved hjælp af en flertrins varmeoverføringsenhed, hvor der kræves luft eller varmt vand. Fuld genbrug af oxiderende nedbrydning af organisk spildgas ved hjælp af varmeenergi reduceres energiforbruget i hele systemet. Derfor er TNV-systemet en effektiv og ideel måde at behandle spildgas indeholdende organiske opløsningsmidler på, når produktionsprocessen kræver meget varmeenergi. Til den nye produktionslinje for elektroforetisk malingbelægning anvendes generelt et TNV-genvindings termisk forbrændingssystem.
TNV-systemet består af tre dele: et system til forvarmning og forbrænding af spildgas, et cirkulerende luftvarmesystem og et friskluftvarmesystem. Centralvarmeanlægget til forbrænding af spildgas i systemet er kernedelen af TNV og består af ovnhuset, forbrændingskammeret, varmeveksleren, brænderen og den primære røggasreguleringsventil. Arbejdsproces: Med en højtryksventilator ledes den organiske spildgas fra tørrerummet og efter forvarmning af den indbyggede varmeveksler i centralvarmeanlægget til forbrændingskammeret. Derefter opvarmes den gennem brænderen ved høj temperatur (ca. 750 ℃) for at nedbryde den organiske spildgas ved oxidation, hvorefter den organiske spildgas nedbrydes til kuldioxid og vand. Den genererede højtemperaturrøggas udledes gennem varmeveksleren og hovedrøggasrøret i ovnen. Den udledte røggas opvarmer den cirkulerende luft i tørrerummet for at levere den nødvendige varmeenergi til tørrerummet. En friskluftvarmeoverføringsenhed er installeret i enden af systemet for at genvinde systemets spildvarme til den endelige genvinding. Den friske luft, der suppleres af tørrerummet, opvarmes med røggas og sendes derefter ind i tørrerummet. Derudover er der også en elektrisk reguleringsventil på hovedrøggasledningen, som bruges til at justere røggastemperaturen ved apparatets udløb, og den endelige røggastemperatur kan styres til omkring 160 ℃.
Karakteristikaene for centralvarmeanlæg til forbrænding af spildgasser omfatter: opholdstiden for organisk spildgas i forbrændingskammeret er 1~2 sekunder; nedbrydningshastigheden for organisk spildgas er mere end 99%; varmegenvindingsgraden kan nå op på 76%; og justeringsforholdet for brænderens ydelse kan nå op på 26 ∶ 1, op til 40 ∶ 1.
Ulemper: Ved behandling af organisk spildgas med lav koncentration er driftsomkostningerne højere; den rørformede varmeveksler er kun i kontinuerlig drift og har en lang levetid.
1.2 Behandlingsskema for organisk spildgas i sprøjtemalingsrum og tørrerum
Gassen, der udledes fra spraymalingsrummet og tørrerummet, er en lavkoncentreret spildgas med stor strømningshastighed og stuetemperatur, og hovedsageligt sammensætningen af forurenende stoffer er aromatiske kulbrinter, alkoholethere og esterorganiske opløsningsmidler. I øjeblikket er den mere modne udenlandske metode: den første organiske spildgaskoncentration til at reducere den samlede mængde organisk spildgas, med den første adsorptionsmetode (aktivt kul eller zeolit som adsorbent) til lavkoncentreret adsorption af spraymalingsudstødning ved stuetemperatur, med højtemperaturgasstripping, koncentreret udstødningsgas ved hjælp af katalytisk forbrænding eller regenerativ termisk forbrændingsmetode.
1.2.1 Adsorptions-, desorptions- og rensningsanordning med aktivt kul
Ved at bruge bikageformet aktivt kul som adsorbent kombineres principperne for adsorptionsrensning, desorptionsregenerering og koncentrering af VOC og katalytisk forbrænding. Høj luftvolumen og lav koncentration af organisk spildgas opnås formålet med luftrensning ved hjælp af bikageformet aktivt kul-adsorption. Når det aktive kul er mættet, regenereres det med varm luft, og det desorberede koncentrerede organiske materiale sendes til det katalytiske forbrændingsleje til katalytisk forbrænding. Organisk materiale oxideres til harmløst kuldioxid og vand. De forbrændte varme udstødningsgasser opvarmer den kolde luft gennem en varmeveksler. Der udledes en del af kølegassen efter varmevekslingen. Dels bruges til desorberingsregenerering af bikageformet aktivt kul for at opnå formålet med udnyttelse af spildvarme og energibesparelse. Hele enheden består af et forfilter, en adsorptionsleje, en katalytisk forbrændingsleje, en flammehæmmende enhed, en tilhørende ventilator, en ventil osv.
Adsorptions-desorptionsrensningsanordningen til aktivt kul er designet i henhold til de to grundlæggende principper: adsorption og katalytisk forbrænding. Der anvendes dobbelt gasvejs kontinuerlig drift. Der anvendes skiftevis et katalytisk forbrændingskammer og to adsorptionslejer. Først adsorberes organisk spildgas med aktivt kul, og når den hurtige mætning stoppes adsorptionen, fjernes organisk materiale fra det aktive kul ved hjælp af varm luftstrøm for at regenerere det aktive kul. Det organiske materiale koncentreres (koncentrationen er snesevis gange højere end den oprindelige) og sendes til det katalytiske forbrændingskammer ved katalytisk forbrænding til kuldioxid og vanddamp. Når koncentrationen af den organiske spildgas når mere end 2000 PPm, kan den organiske spildgas opretholde spontan forbrænding i det katalytiske leje uden ekstern opvarmning. En del af forbrændingsudstødningsgassen udledes til atmosfæren, og det meste sendes til adsorptionslejet til regenerering af aktivt kul. Dette kan opfylde den nødvendige forbrændings- og adsorptionsvarmeenergi for at opnå energibesparelser. Regenereringen kan gå ind i den næste adsorption. Ved desorption kan rensningsoperationen udføres af et andet adsorptionsleje, der er egnet til både kontinuerlig drift og intermitterende drift.
Teknisk ydeevne og egenskaber: stabil ydeevne, enkel struktur, sikker og pålidelig, energibesparende og arbejdsbesparende, ingen sekundær forurening. Udstyret dækker et lille område og har en let vægt. Meget velegnet til brug i store mængder. Aktivkullejet, der adsorberer organisk spildgas, bruger spildgassen efter katalytisk forbrænding til stripningsregenerering, og stripningsgassen sendes til det katalytiske forbrændingskammer til rensning uden ekstern energi, hvilket giver en betydelig energibesparende effekt. Ulempen er, at aktivt kul er kort, og driftsomkostningerne er høje.
1.2.2 Adsorptions- og desorptionsrensningsanordning med zeolitoverføringshjul
Zeolitens hovedkomponenter er: silicium og aluminium, med adsorptionskapacitet, der kan bruges som adsorbent; zeolit-løbermateriale bruger zeolitens specifikke åbningsegenskaber med adsorptions- og desorptionskapacitet for organiske forurenende stoffer, således at VOC-udstødningsgasser med lav og høj koncentration kan reducere driftsomkostningerne for det afsluttende behandlingsudstyr. Enhedens egenskaber er egnede til behandling af store flow, lav koncentration, der indeholder en række organiske komponenter. Ulempen er, at den tidlige investering er høj.
Zeolitløberens adsorptions-rensningsenhed er en gasrensningsenhed, der kontinuerligt kan udføre adsorption og desorption. Zeolithjulets to sider er opdelt i tre områder af en speciel tætningsenhed: adsorptionsområde, desorptionsområde (regenereringsområde) og køleområde. Systemets arbejdsproces er som følger: Zeolittens roterende hjul roterer kontinuerligt med lav hastighed. Cirkulationen sker gennem adsorptionsområdet, desorptionsområdet (regenereringsområde) og køleområdet. Når udstødningsgassen med lav koncentration og højt volumen kontinuerligt passerer gennem løberens adsorptionsområde, absorberes VOC'erne i udstødningsgassen af zeolitten i det roterende hjul. Direkte udledning efter adsorption og rensning. Det organiske opløsningsmiddel, der absorberes af hjulet, sendes til desorptionszonen (regenereringszonen), mens hjulet roterer. Derefter opvarmes luften kontinuerligt gennem desorptionsområdet med en lille luftmængde. De VOC'er, der absorberes til hjulet, regenereres i desorptionszonen. VOC-udstødningsgassen udledes sammen med den varme luft. Hjulet til køleområdet for afkøling kan genadsorberes. Med konstant rotation af det roterende hjul udføres adsorptions-, desorptions- og kølecyklusser for at sikre kontinuerlig og stabil drift af spildgasbehandlingen.
Zeolit-løberen er i bund og grund en koncentrator, og udstødningsgassen, der indeholder organisk opløsningsmiddel, er opdelt i to dele: ren luft, der kan udledes direkte, og genbrugsluft, der indeholder en høj koncentration af organisk opløsningsmiddel. Ren luft, der kan udledes direkte og genbruges i det malede klimaanlægsventilationssystem; den høje koncentration af VOC-gas er cirka 10 gange VOC-koncentrationen, før den kommer ind i systemet. Den koncentrerede gas behandles ved højtemperaturforbrænding gennem et TNV-genvindingstermisk forbrændingssystem (eller andet udstyr). Varmen, der genereres ved forbrænding, opvarmes henholdsvis til tørrerummet og til zeolitstripping, og varmeenergien udnyttes fuldt ud til at opnå effekten af energibesparelse og emissionsreduktion.
Teknisk ydeevne og egenskaber: enkel struktur, nem vedligeholdelse, lang levetid; høj absorptions- og stripningseffektivitet, omdanner den oprindelige VOC-spildgas med høj vindvolumen og lav koncentration til spildgas med lav luftvolumen og høj koncentration, reducerer omkostningerne til back-end slutbehandlingsudstyr; ekstremt lavt trykfald, kan reducere energiforbruget betydeligt; samlet systemforberedelse og modulært design, med minimale pladskrav og giver kontinuerlig og ubemandet kontroltilstand; det kan opfylde den nationale emissionsstandard; adsorbenten bruger ikke-brændbar zeolit, brugen er mere sikker; ulempen er engangsinvestering med høje omkostninger.
Opslagstidspunkt: 03. januar 2023
