Gli inquinanti scaricati sono principalmente: nebbie di vernice e solventi organici prodotti dalla vernice spray e solventi organici prodotti durante l'essiccazione della volatilizzazione.La nebbia di vernice proviene principalmente dalla parte del rivestimento a solvente nella spruzzatura ad aria e la sua composizione è coerente con il rivestimento utilizzato.I solventi organici provengono principalmente dai solventi e dai diluenti nel processo di utilizzo dei rivestimenti, la maggior parte di essi sono emissioni volatili e i loro principali inquinanti sono xilene, benzene, toluene e così via.Pertanto, la principale fonte di gas di scarico nocivi scaricati nel rivestimento è la camera di verniciatura a spruzzo, la camera di essiccazione e la camera di essiccazione.
1. Metodo di trattamento dei gas di scarico della linea di produzione automobilistica
1.1 Schema di trattamento dei gas di scarico organici nel processo di essiccazione
Il gas scaricato dall'essiccatoio per elettroforesi, rivestimento medio e rivestimento superficiale appartiene ai gas di scarico ad alta temperatura e ad alta concentrazione, adatti al metodo di incenerimento.Attualmente, le misure di trattamento dei gas di scarico comunemente utilizzate nel processo di essiccazione includono: tecnologia di ossidazione termica rigenerativa (RTO), tecnologia di combustione catalitica rigenerativa (RCO) e sistema di incenerimento termico di recupero TNV
1.1.1 Tecnologia di ossidazione termica di tipo ad accumulo termico (RTO)
L'ossidatore termico (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) è un dispositivo di protezione ambientale a risparmio energetico per il trattamento di gas di scarico organici volatili a media e bassa concentrazione.Adatto per volume elevato, bassa concentrazione, adatto per concentrazione di gas di scarico organici tra 100 PPM-20000 PPM.Il costo operativo è basso, quando la concentrazione di gas di scarico organico è superiore a 450 PPM, il dispositivo RTO non ha bisogno di aggiungere carburante ausiliario;il tasso di purificazione è elevato, il tasso di purificazione dell'RTO a due letti può raggiungere oltre il 98%, il tasso di purificazione dell'RTO a tre letti può raggiungere oltre il 99% e nessun inquinamento secondario come NOX;controllo automatico, funzionamento semplice;la sicurezza è alta.
Il dispositivo di ossidazione termica rigenerativa adotta il metodo di ossidazione termica per trattare la concentrazione media e bassa di gas di scarico organico e lo scambiatore di calore a letto di accumulo di calore in ceramica viene utilizzato per recuperare il calore.È composto da letto di accumulo termico in ceramica, valvola di controllo automatico, camera di combustione e sistema di controllo.Le caratteristiche principali sono: la valvola di controllo automatico nella parte inferiore del letto di accumulo di calore è collegata rispettivamente con il tubo principale di aspirazione e il tubo principale di scarico e il letto di accumulo di calore viene immagazzinato preriscaldando il gas di scarico organico che entra nel letto di accumulo di calore con materiale di accumulo di calore in ceramica per assorbire e rilasciare il calore;il gas di scarico organico preriscaldato a una certa temperatura (760 ℃) viene ossidato nella combustione della camera di combustione per generare anidride carbonica e acqua e viene purificato.La tipica struttura principale RTO a due letti è costituita da una camera di combustione, due letti di baderna in ceramica e quattro valvole di commutazione.Lo scambiatore di calore rigenerativo del letto di imballaggio in ceramica nel dispositivo può massimizzare il recupero di calore superiore al 95%;Nel trattamento dei gas di scarico organici viene utilizzato poco o nessun combustibile.
Vantaggi: Trattandosi di flusso elevato e bassa concentrazione di gas di scarico organico, il costo di esercizio è molto basso.
Svantaggi: alto investimento una tantum, alta temperatura di combustione, non adatto per il trattamento di alta concentrazione di gas di scarico organico, ci sono molte parti mobili, necessitano di più lavori di manutenzione.
1.1.2 Tecnologia di combustione catalitica termica (RCO)
Il dispositivo di combustione catalitica rigenerativa (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) viene applicato direttamente alla purificazione dei gas di scarico organici a media e alta concentrazione (1000 mg/m3-10000 mg/m3).La tecnologia di trattamento RCO è particolarmente adatta per l'elevata domanda di tasso di recupero del calore, ma adatta anche per la stessa linea di produzione, a causa dei diversi prodotti, la composizione dei gas di scarico cambia spesso o la concentrazione dei gas di scarico oscilla notevolmente.È particolarmente adatto per la necessità di recupero dell'energia termica delle imprese o per il trattamento dei gas di scarico della linea principale di essiccazione e il recupero energetico può essere utilizzato per l'essiccazione della linea principale, in modo da raggiungere lo scopo del risparmio energetico.
La tecnologia di trattamento della combustione catalitica rigenerativa è una tipica reazione gas-fase solida, che in realtà è l'ossidazione profonda delle specie reattive dell'ossigeno.Nel processo di ossidazione catalitica, l'adsorbimento della superficie del catalizzatore rende le molecole reagenti arricchite sulla superficie del catalizzatore.L'effetto del catalizzatore nel ridurre l'energia di attivazione accelera la reazione di ossidazione e migliora la velocità della reazione di ossidazione.Sotto l'azione di un catalizzatore specifico, la materia organica avviene senza combustione di ossidazione a bassa temperatura iniziale (250~300℃), che viene decomposta in anidride carbonica e acqua e rilascia una grande quantità di energia termica.
Il dispositivo RCO è composto principalmente dal corpo del forno, dal corpo di accumulo del calore catalitico, dal sistema di combustione, dal sistema di controllo automatico, dalla valvola automatica e da numerosi altri sistemi.Nel processo di produzione industriale, il gas di scarico organico scaricato entra nella valvola rotante dell'apparecchiatura attraverso il ventilatore a tiraggio indotto e il gas di ingresso e il gas di uscita sono completamente separati attraverso la valvola rotante.L'accumulo di energia termica e lo scambio termico del gas raggiungono quasi la temperatura impostata dall'ossidazione catalitica dello strato catalitico;il gas di scarico continua a riscaldarsi attraverso la zona di riscaldamento (tramite riscaldamento elettrico o riscaldamento a gas naturale) e si mantiene alla temperatura impostata;entra nello strato catalitico per completare la reazione di ossidazione catalitica, ovvero la reazione genera anidride carbonica e acqua e rilascia una grande quantità di energia termica per ottenere l'effetto di trattamento desiderato.Il gas catalizzato dall'ossidazione entra nello strato di materiale ceramico 2 e l'energia termica viene scaricata nell'atmosfera attraverso la valvola stellare.Dopo la purificazione, la temperatura dei gas di scarico dopo la purificazione è solo leggermente superiore alla temperatura prima del trattamento dei gas di scarico.Il sistema funziona continuamente e cambia automaticamente.Attraverso il lavoro della valvola rotante, tutti gli strati di riempimento ceramici completano le fasi del ciclo di riscaldamento, raffreddamento e purificazione e l'energia termica può essere recuperata.
Vantaggi: flusso di processo semplice, attrezzatura compatta, funzionamento affidabile;elevata efficienza di depurazione, generalmente superiore al 98%;bassa temperatura di combustione;basso investimento disponibile, basso costo operativo, efficienza di recupero del calore può generalmente raggiungere oltre l'85%;l'intero processo senza produzione di acque reflue, il processo di purificazione non produce inquinamento secondario di NOX;Le apparecchiature di purificazione RCO possono essere utilizzate con l'essiccatoio, il gas purificato può essere riutilizzato direttamente nell'essiccatoio, per raggiungere lo scopo del risparmio energetico e della riduzione delle emissioni;
Svantaggi: il dispositivo di combustione catalitica è adatto solo per il trattamento di gas di scarico organici con componenti organici a basso punto di ebollizione e basso contenuto di ceneri, e il trattamento dei gas di scarico di sostanze appiccicose come il fumo oleoso non è adatto e il catalizzatore deve essere avvelenato;la concentrazione di gas di scarico organico è inferiore al 20%.
1.1.3 Sistema di incenerimento termico di tipo a riciclo TNV
Il sistema di incenerimento termico del tipo a riciclaggio (tedesco Thermische Nachverbrennung TNV) è l'uso di gas o combustibile a combustione diretta di gas di scarico contenenti solventi organici, sotto l'azione di molecole di solventi organici ad alta temperatura, ossidazione, decomposizione in anidride carbonica e acqua, i gas di combustione ad alta temperatura attraverso il supporto del dispositivo di trasferimento del calore multistadio, il processo di produzione del riscaldamento necessita di aria o acqua calda, decomposizione dell'ossidazione del riciclaggio completo dell'energia termica dei gas di scarico organici, riduzione del consumo energetico dell'intero sistema.Pertanto, il sistema TNV è un modo efficiente e ideale per trattare i gas di scarico contenenti solventi organici quando il processo produttivo richiede molta energia termica.Per la nuova linea di produzione del rivestimento di vernice elettroforetica, viene generalmente adottato il sistema di incenerimento termico a recupero TNV.
Il sistema TNV è costituito da tre parti: sistema di preriscaldamento e incenerimento dei gas di scarico, sistema di riscaldamento ad aria circolante e sistema di scambio termico con aria fresca.Il dispositivo di riscaldamento centralizzato per l'incenerimento dei gas di scarico nel sistema è la parte centrale del TNV, composto da corpo del forno, camera di combustione, scambiatore di calore, bruciatore e valvola di regolazione della canna fumaria principale.Il suo processo di lavoro è: con un ventilatore ad alta pressione, i gas di scarico organici verranno dall'essiccatoio, dopo il preriscaldamento dello scambiatore di calore integrato nel dispositivo di riscaldamento centralizzato di incenerimento dei gas di scarico, alla camera di combustione, e quindi attraverso il riscaldamento del bruciatore, ad alta temperatura ( circa 750 ℃) alla decomposizione per ossidazione dei gas di scarico organici, decomposizione dei gas di scarico organici in anidride carbonica e acqua.I fumi ad alta temperatura generati vengono scaricati attraverso lo scambiatore di calore e il condotto principale dei fumi nel forno.I gas di scarico scaricati riscaldano l'aria circolante nell'essiccatoio per fornire l'energia termica necessaria per l'essiccatoio.All'estremità dell'impianto è posto un dispositivo di scambio termico con aria esterna per recuperare il calore residuo dell'impianto per il recupero finale.L'aria fresca integrata dall'essiccatoio viene riscaldata con gas di combustione e poi inviata nell'essiccatoio.Inoltre, è presente anche una valvola di regolazione elettrica sulla tubazione principale dei gas di scarico, che viene utilizzata per regolare la temperatura dei fumi all'uscita del dispositivo, e l'emissione finale della temperatura dei fumi può essere controllata a circa 160 ℃.
Le caratteristiche del dispositivo di riscaldamento centralizzato per l'incenerimento dei gas di scarico includono: il tempo di permanenza dei gas di scarico organici nella camera di combustione è di 1~2 secondi;il tasso di decomposizione dei gas di scarico organici è superiore al 99%;il tasso di recupero del calore può raggiungere il 76%;e il rapporto di regolazione della potenza del bruciatore può raggiungere 26 ∶ 1, fino a 40 ∶ 1.
Svantaggi: quando si trattano gas di scarico organici a bassa concentrazione, il costo dell'operazione è maggiore;lo scambiatore di calore tubolare è solo in funzionamento continuo, ha una lunga durata.
1.2 Schema di trattamento dei gas di scarico organici nella sala verniciatura a spruzzo e nella camera di essiccazione
Il gas scaricato dalla camera di verniciatura a spruzzo e dall'essiccatoio è a bassa concentrazione, grande portata e gas di scarico a temperatura ambiente, e la composizione principale degli inquinanti è costituita da idrocarburi aromatici, eteri alcolici e solventi organici esteri.Allo stato attuale, il metodo straniero più maturo è: la prima concentrazione di gas di scarico organico per ridurre la quantità totale di gas di scarico organico, con il primo metodo di adsorbimento (carbone attivo o zeolite come adsorbente) per bassa concentrazione di adsorbimento di scarico della vernice spray a temperatura ambiente, con stripping del gas ad alta temperatura, gas di scarico concentrato mediante combustione catalitica o metodo di combustione termica rigenerativa.
1.2.1 Dispositivo di adsorbimento-desorbimento e purificazione a carbone attivo
Utilizzando il carbone attivo a nido d'ape come adsorbente, combinato con i principi di purificazione dell'adsorbimento, rigenerazione del desorbimento e concentrazione di VOC e combustione catalitica, volume d'aria elevato, bassa concentrazione di gas di scarico organico attraverso l'adsorbimento del carbone attivo a nido d'ape per raggiungere lo scopo della purificazione dell'aria, Quando il carbone attivo è saturo e quindi utilizza l'aria calda per rigenerare il carbone attivo, la materia organica concentrata desorbita viene inviata al letto di combustione catalitica per la combustione catalitica, la materia organica viene ossidata in anidride carbonica innocua e acqua, i gas di scarico caldi bruciati riscaldano il aria fredda attraverso uno scambiatore di calore, alcune emissioni del gas di raffreddamento dopo lo scambio termico, parte per la rigenerazione desorbitoria del carbone attivo a nido d'ape, per raggiungere lo scopo dell'utilizzo del calore residuo e del risparmio energetico.L'intero dispositivo è composto da prefiltro, letto di adsorbimento, letto di combustione catalitica, ritardante di fiamma, relativo ventilatore, valvola, ecc.
Il dispositivo di purificazione adsorbimento-desorbimento a carbone attivo è progettato secondo i due principi di base dell'adsorbimento e della combustione catalitica, utilizzando un lavoro continuo a doppio percorso del gas, una camera di combustione catalitica, due letti di adsorbimento vengono utilizzati alternativamente.Primo gas di scarico organico con adsorbimento di carbone attivo, quando la saturazione rapida interrompe l'adsorbimento, quindi utilizza il flusso di aria calda per rimuovere la materia organica dal carbone attivo per effettuare la rigenerazione del carbone attivo;la sostanza organica è stata concentrata (concentrazione decine di volte superiore a quella originaria) e inviata alla camera di combustione catalitica a combustione catalitica in anidride carbonica e scarico di vapore acqueo.Quando la concentrazione del gas di scarico organico raggiunge più di 2000 ppm, il gas di scarico organico può mantenere la combustione spontanea nel letto catalitico senza riscaldamento esterno.Parte dei gas di scarico della combustione viene scaricata in atmosfera e la maggior parte viene inviata al letto di adsorbimento per la rigenerazione del carbone attivo.Questo può soddisfare la combustione e l'adsorbimento dell'energia termica richiesta, per raggiungere lo scopo del risparmio energetico.La rigenerazione può entrare nel successivo adsorbimento;nel desorbimento, l'operazione di purificazione può essere eseguita da un altro letto di adsorbimento, adatto sia al funzionamento continuo che al funzionamento intermittente.
Prestazioni e caratteristiche tecniche: prestazioni stabili, struttura semplice, sicura e affidabile, risparmio energetico e risparmio di manodopera, nessun inquinamento secondario.L'attrezzatura copre una piccola area e ha un peso leggero.Molto adatto per l'uso in volume elevato.Il letto di carbone attivo che adsorbe il gas di scarico organico utilizza il gas di scarico dopo la combustione catalitica per la rigenerazione dello stripping e il gas di stripping viene inviato alla camera di combustione catalitica per la purificazione, senza energia esterna, e l'effetto di risparmio energetico è significativo.Lo svantaggio è che il carbone attivo è corto e il suo costo operativo è elevato.
1.2.2 Dispositivo di purificazione adsorbimento-desorbimento della ruota di trasferimento della zeolite
I componenti principali della zeolite sono: silicio, alluminio, con capacità di adsorbimento, può essere utilizzato come adsorbente;Il corridore di zeolite consiste nell'utilizzare le caratteristiche dell'apertura specifica della zeolite con capacità di adsorbimento e desorbimento per gli inquinanti organici, in modo che il gas di scarico COV a bassa concentrazione e alta concentrazione possa ridurre i costi operativi delle apparecchiature di trattamento finale di back-end.Le sue caratteristiche del dispositivo sono adatte per il trattamento di grandi flussi, bassa concentrazione, contenenti una varietà di componenti organici.Lo svantaggio è che l'investimento iniziale è alto.
Il dispositivo di purificazione dell'adsorbimento del corridore di zeolite è un dispositivo di purificazione del gas che può eseguire continuamente operazioni di adsorbimento e desorbimento.I due lati della ruota in zeolite sono divisi in tre aree dallo speciale dispositivo di tenuta: area di adsorbimento, area di desorbimento (rigenerazione) e area di raffreddamento.Il processo di funzionamento del sistema è: la ruota rotante delle zeoliti ruota continuamente a bassa velocità, circolazione attraverso l'area di adsorbimento, l'area di desorbimento (rigenerazione) e l'area di raffreddamento;Quando il gas di scarico a bassa concentrazione e volume di burrasca passa continuamente attraverso l'area di adsorbimento del corridore, il VOC nel gas di scarico viene adsorbito dalla zeolite della ruota rotante, emissione diretta dopo l'adsorbimento e la purificazione;Il solvente organico adsorbito dalla ruota viene inviato alla zona di desorbimento (rigenerazione) con la rotazione della ruota, quindi con un piccolo volume d'aria si riscalda continuamente l'aria attraverso l'area di desorbimento, Il COV adsorbito alla ruota viene rigenerato nella zona di desorbimento, I gas di scarico VOC vengono scaricati insieme all'aria calda;La ruota nell'area di raffreddamento per il raffreddamento del raffreddamento può essere riadsorbita, con la rotazione costante della ruota rotante, viene eseguito il ciclo di adsorbimento, desorbimento e raffreddamento, garantire il funzionamento continuo e stabile del trattamento dei gas di scarico.
Il dispositivo di scorrimento della zeolite è essenzialmente un concentratore e il gas di scarico contenente solvente organico è diviso in due parti: aria pulita che può essere scaricata direttamente e aria riciclata contenente un'alta concentrazione di solvente organico.Aria pulita che può essere scaricata direttamente e può essere riciclata nel sistema di ventilazione dell'aria condizionata verniciata;l'alta concentrazione di gas VOC è circa 10 volte la concentrazione di VOC prima di entrare nel sistema.Il gas concentrato viene trattato mediante incenerimento ad alta temperatura tramite sistema di incenerimento termico a recupero TNV (o altra apparecchiatura).Il calore generato dall'incenerimento è rispettivamente il riscaldamento della camera di essiccazione e il riscaldamento per lo stripping della zeolite e l'energia termica viene completamente utilizzata per ottenere l'effetto del risparmio energetico e della riduzione delle emissioni.
Prestazioni e caratteristiche tecniche: struttura semplice, facile manutenzione, lunga durata;elevata efficienza di assorbimento e stripping, convertire il volume di vento elevato originale e gas di scarico VOC a bassa concentrazione in gas di scarico a basso volume d'aria e gas di scarico ad alta concentrazione, ridurre il costo delle apparecchiature di trattamento finale di back-end;caduta di pressione estremamente bassa, può ridurre notevolmente il consumo di energia elettrica;preparazione generale del sistema e progettazione modulare, con requisiti di spazio minimi e modalità di controllo continua e non presidiata;può raggiungere lo standard di emissione nazionale;l'adsorbente utilizza zeolite non combustibile, l'uso è più sicuro;lo svantaggio è l'investimento una tantum con costi elevati.
Tempo di pubblicazione: Jan-03-2023
