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          涂料行業VOCs治理新組合:活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO

          江蘇中電聯瑞瑪節能技術有限公司
          2016-04-25
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                 涂料、涂裝行業的VOCs排放量占我國固定排放源的20~30%,分布廣,對環境的危害較大,降低涂料涂裝行業相關行業的VOCs排放對于大氣污染防治至關重要。近期,國家、地方和各行業出臺了嚴格的VOCs排放標準,北京、上海等六省份和直轄市先后發文征收揮發性有機物VOCs的排污費。例如,廣東省出臺的《家具制造行業揮發性有機化合物排放標準DB44/814-2010》要求將VOCs最高允許排放濃度控制在30mg/m3。這就要求廠家對來自車間的低濃度環境廢氣和生產線產生的較高濃度廢氣進行綜合性的治理。通常涂料或涂裝工廠的廠區存在多個VOCs的排放點、VOCs的濃度分布不均等特點,單獨的處理工藝很難解決全廠的VOCs排放問題。江蘇中電聯瑞瑪節能技術有限公司創新性地開發了“活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO”組合工藝,并首次在實際工程中得到了應用,該工藝能夠全方位的治理涂料或涂裝廠區的VOCs廢氣。該工藝的示意圖如下圖所示:

          VOCs治理
          對于車間內的低濃度、大風量的VOCs環境廢氣(100mg/m3以下),首先采用活性炭吸脫附裝置對廢氣進行濃縮,濃縮后進入RTO進行熱氧化處理。該工藝采用目前先進的氮氣保護脫附的技術,具體的過程為:①吸附過程:采用圓柱狀溶劑性生物質活性炭吸附塔進行有機氣體吸附,吸附廢氣中的VOCs成分,剩余的潔凈氣體通過煙囪排入大氣;②脫附過程:采用熱氮氣(150℃)對活性炭吸附層進行吹掃,使脫附的VOCs脫附,進入廢氣混合器;③活性炭冷卻:冷氮氣進行活性炭冷卻;④經過活性炭濃縮后的廢氣進入RTO進行熱氧化分解,濃縮后的VOCs濃度能夠滿足RTO系統的運行,無需添加額外的燃料。系統通過閥門的切換來控制活性炭吸附罐的運行周期,輪流進行吸附脫附,循環工作,保證系統的連續運行。利用氮氣對VOCs脫附,不會燃燒和爆炸、不會增加有機物殘留、提高了活性炭吸附系統的安全性和使用壽命;氮氣保護VOCs廢氣的脫附是關鍵的技術部分。對于中低濃度、大風量的VOCs廢氣(100~1000mg/m3),本工藝采用濃縮沸石轉輪對廢氣進行一定倍數的濃縮,運行過程中可根據廢氣處理量和濃縮的倍數要求,以1~8r/h的速度持續緩慢旋轉。①廢氣中含有的VOCs成分被吸附在轉輪“吸附區”的沸石分子篩內部,脫除VOCs的潔凈空氣則直接排放至大氣。②轉輪持續旋轉吸附VOCs,逐漸趨向吸附飽和,當轉輪旋轉進入至“脫附區”時,在熱空氣的吹掃下,沸石吸附的VOCs進入廢氣混合器,再進入RTO,進行熱氧化反應。③脫附后的轉輪進入“冷卻區”,經冷卻空氣吹掃,恢復至常溫,再次旋轉至“吸附區”,重新開始下周期。沸石濃縮轉輪裝置的安全性高,沸石轉輪由無機氧化物組成,具有不燃性。能夠連續性、自動化的運行,操作簡單。中低濃度VOCs廢氣經過濃縮的廢氣滿足RTO運行,運行過程中無需添加額外的燃料。對于高濃度、大風量的VOCs廢氣(1500mg/m3以上),該工藝直接通過風機送入廢氣混合器,與自活性炭脫附來的高濃度廢氣和自沸石濃縮轉輪來的高濃度廢氣,一起送入蓄熱式熱氧化器RTO裝置。廢氣經預熱室吸熱升溫后,進入燃燒室高溫焚燒(升溫到800℃左右),VOCs揮發性有機物氧化成二氧化碳和水,再經過另一個蓄熱室蓄存熱量后排放,蓄存的熱量用于預熱新進入的有機廢氣,經過周期性地改變氣流方向從而保持爐膛溫度的穩定。多余的熱量可進行熱量回收。“活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO”組合工藝是針對全廠的多廢氣源、多濃度廢氣的全方位系統性的解決方案,能夠綜合性的對低濃度、中低濃度和高濃度的VOCs廢氣進行處理,整個工藝系統采用PLC自動程序控制,保證各個裝置連續安全可靠地運行,保證全廠VOCs的去除率達到99%以上。江蘇中電聯瑞瑪節能技術有限公司經過多年理論研究和試驗,已經具備該組合系統的工藝設計、關鍵部件制造和安裝調試的能力,2015年底中電聯瑞瑪將該組合工藝應用在世界五百強企業Valspar全廠VOCs治理,運行穩定且達到當地環保排放標準,這是世界上首次運用該組合式工藝。隨著我國對VOCs廢氣日益嚴格的治理要求,該技術在系統性的解決全廠VOCs廢氣的治理領域將會得到越來越廣泛的應用。

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