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vocs废气处理设备在喷漆车间中的应用
时间:2021-01-29 点击次数:25


  
  
  
  
  
  
  
对低温等离子体技巧利用于涂装废气处理方面的研究工作做了介绍,并对验证数据进行了剖析。经过低温等离子焚烧处理后排出的涂装废气无明显气味,其芳香烃类、氮化物、硫化物的含量明显低于国度GB16297―1996《大气沾染物综合排放标准》中的二级排放标准,PM2.5含量6μg/m3,应用此项技巧基本做到了涂装喷漆间废气的"零"排放。
1引言
在国度构筑低碳节能、绿色环保的新型社会环境建设情况下,汽车涂装喷漆间废气的挥发性有机物(VOCs)处理显得尤为重要。挥发性有机化合物(VOCs)是指室温下饱跟蒸汽压力≥70.9Pa且沸点在260℃以下的有机化合物,按化学结构可分为8大类:烷类、芳烃类、烯类、卤烯类、酯类、酯类、醛类、酮类跟其余[1]。VOCs是强挥发性、有特别气味刺激性、有毒的有机气体,是重要的大气沾染物。不仅是汽车行业排出的重要大气沾染物,而且在石油、化工、制药、印刷、建材等行业内也是最常见的大气沾染物,在国度推行绿色可连续发展策略进程中,是重点治理的沾染物之一。在把持大气沾染物的进程中,传统的方法有高空稀释法、活性炭吸附法、蓄热式焚烧体系(RTO)高温裂解焚烧法,以及当初比较新型的吸附稀释+热回收式焚烧体系(TNV)焚烧法等。这些方法都存在一定的缺点,如高温裂解不仅须要消耗大量的天然气,而且在处理低浓度有机废气方面存在一定的局限性,活性炭吸附轻易产生二次沾染等问题。在研究跟对比这些方法的优毛病后,目前提出了一种很新的VOCs处理技巧,即低温等离子双介质拦阻放电(DBD)废气焚烧技巧。应用此项技巧处理废气,尤其是在处理喷漆、烘干废气方面有一定的上风,能耗低、不产生二次沾染物,焚烧产物无害低毒,重要为水跟二氧化碳等,排出的气体中无刺激气味气体。
2涂装工艺中的VOCs
涂装标准工艺流程可见图1所示。从工艺流程中可能看出,大量的VOCs产生在喷涂段跟烘烤段,而电泳段仅产生少量的VOCs。考察数据显示[2]:在汽车涂装的全部工艺进程中,VOCs排放源重要集中在电泳、烘烤、喷涂工位,喷涂体系VOCs排放占总排放的85%,其中有17%~20%的VOCs排放产生在烘烤进程中。可见,VOCs处理的重要对象是针对喷涂及烘烤进程中产生的VOCs。
当初对喷漆废气跟烘干废气重要采取的是RTO焚烧加高空排放的处理方法,往往不能收到幻想的后果。排放的废气中因为存在未完全焚烧的小分子,造成排放废气有一定的气味而引起排放点周边的空气沾染,所以十分须要有一种既可能处理VOCs又可能消减废气中的气味达到良利益理后果的废气处理技巧。
2.1喷漆间废气标准
喷漆间中请求风速为0.2~0.25m/s,因此为保障通风的请求,喷漆间中的风量须要大概为(1.7~2)×106m3/h,而喷漆间排气的重要成分为在喷涂进程中挥发的有机溶剂(重要成分为芳烃、醇醚、酯类等)。因为喷漆间须要的风量大,造成排出的有机废气中VOCs的含量较低,约为(0.6~3.0)×102mg/m3,甚至在排风中会含有<3μm的渺小漆雾颗粒。因此喷漆间废气中VOCs处理的难度较大。
2.2烘干室废气
面漆烘干废气的成分组成庞杂,不仅包含涂料溶剂、树脂单体等挥发性成分,而且其中还含有局部热分解物跟交联反应后生成的挥发成分,是全部涂装车间VOCs排放中浓度特高,成分最庞杂的废气。依照GB16297―1996《大气沾染综合排放标准》中的请求,废气浓度在排放限值以内时,为满意标准中对废气排放速率的请求,目前,涂装车间有组织排放中多采取高空排放的方法,可能粗略地认为,但凡有高高的方形烟囱的处所,基本就可能认为有涂装车间。但这种办法治本不治本,名义上满意了排放要乞降标准,但实质上涂装车间排放的废气是未经任何处理的,所以,其迫害可想而知。
3DBD废气处理工艺
当外加电压大于即是气体电离电压时,因为气体被击穿后会产生一种混淆体,其中含有电子、离子、原子、自由基等,通常称这种混淆体为等离子体[3]。低温等离子废气焚烧技巧恰是利用等离子体在霎时产生的电场能量电离裂解VOCs气体,在极短的时光内产生分解,分子结构被破坏,达到“焚烧”有机气体的目标。
外加电压使气体电离的进程中,被电离出的等离子体温度高,但全部体系显现低温状况,所以又被称为低温等离子体。rto废气处理设备总之,蓄热式氧化技术处理效率高、热回收率高,降低了系统能耗,可达到污染排放标准的要求,将是有机废气处理领域的一个重要发展方向。因为低温等离子体产生不需催化剂,且对有机废气的浓度请求不高,所以特别适合处理汽车行业喷漆、烘干进程中产生的有机废气。经过低温等离子焚烧后的废气转化为CO2跟H2O,不产生二次沾染,并且处理后的气体无异味,处理效力高。
图2为低温等离子废气处理工艺流程图。工业废气处理设备一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物等对人体有害的物质,其中VOC有机废气为强致癌物。从图中可能看出,DBD焚烧器是全部工艺进程中的中心,废气在焚烧器中进行分解跟转化为无毒无害的无机分子,达到处理废气的目标。全部工艺进程十分适合涂装废气的处理等,可依据喷漆间废气中VOCs浓度低,流速快的特点恰当进行调剂,以更好的适应处理请求,甚至可能直接排放。
后处理器为抉择利用工序,对排出废气中含有大量粉尘或大量固体、液体小颗粒的情况,可能抉择利用后处理器加以过滤去除。当对DBD焚烧器处理过的废气有轮回再利用的须要时,也可能选装后处理器可能保障处理后的气体温湿度在请求范畴内。
4、低温等离子DBD废气处理设备
DBD废气处理设备的中心模块是等离子产生器,因为产生器中产生的等离子体能量很高,对有机废气的分子结构有破坏作用。voc废气处理设备主要是运用不同工艺技术,通过回收或去除减少排放尾气的有害成分,达到保护环境、净化空气的一种环保设备。 吸收法采用低挥发或不挥发性溶剂对 VOCs进行吸收,再利用VOCs和吸收剂物理性质的差异进行分离。DBD废气处理技巧就是利用这种高能量的等离子体重复“焚烧”有机废气,使废气中的有机物产生氧化-还原等化学反应,形成无毒无害的CO2跟H2O。然而对DBD一个重要的衡量指标是焚烧的保险性,尖.端电晕放电型等
6结语
低温等离子DBD废气处理技巧对废气的处理沾染率>95%,处理后的废气满意GB16297―1996中的二级排放标准,无异味,可能直接排放大气,可在很多范畴中加以利用。然而处理好涂装车间排出的废气,单独利用一种处理技巧是难以达到的,DBD低温等离子废气处理工艺也有自身的局限性,例如,含尘量过高则会引起离子产生器故障等。因此,经常须要将多种VOCs处理技巧结合利用,这种处理废气的思路在实际利用中也获得了一定的功能。处理低浓度高流速含尘量高的有机废气利用DBD低温等离子处理加过滤法获得了良好的后果,废气中的PM2.5<6μg/m3。信赖随着VOCs处理技巧的一直优化、发展,涂装车间废气将实现真意思上的零排放。

  
  
  
  

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