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3.2.4工艺处理
1)过滤装置
为了防止废气中的漆雾进入到吸附净化装置系统,以确保吸附处理系统的气源干净、干燥、无颗粒,在活性炭吸附装置前增加过滤装置对废气进行预清理工作。目前常用的过滤方式有两种:一种采用二级过滤方式,一种采用干式过滤材料。
二级过滤方式分为一级过滤为初效过滤器,二级过滤为袋式过滤器。干式过滤材料是由玻璃纤维多层复合而成。这两种方式均需定期清理更换,同时过滤装置将会产生固体废弃物,造成二次污染。
2)活性炭装置
含有机物的废气经风机的作用,经过活性炭吸附层,有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内。随使用时间增长活性炭吸附能力下降,需进行定期更换。更换后的活性炭为固体废弃物,造成二次污染,需通过第三方处理公司进行处理。
3)催化燃烧
活性炭脱附时,启动催化净化装置,使热气流进入内部循环,当热气源达到有机物的沸点时,有机物从活性炭内解析出来,进入催化室进行催化分解成CO2和H2O。催化燃烧采用陶瓷蜂窝体的贵金属作为催化剂,需定期更换,同时废弃的催化剂为贵金属污染物,需第三方处理公司进行处理。
3.3沸石转轮吸附+RTO
3.3.1核心装置介绍
疏水性沸石:其为硅铝碱氢氧化合物,是由无数个四面体以三度空间所组成,藉由SiO2和AlO2来连接,其中心组成是铝原子和硅原子,四周则有氧原子连接(AlSiO4)。键结后的沸石会形成不同形状的孔隙。
蓄热式燃烧炉(RTO):利用高温氧化原理,将含挥发性有机物的废气在足够温度以及反应时间的条件下,经由燃烧过程而分解成CO2和H2O。
3.3.2系统原理
含挥发性有机物的废气通过空气过滤器等预处理后,再经过疏水性沸石浓缩转轮,废气中的VOCs能被有效吸附于沸石中,达到去除的目的。经过沸石转轮吸附后的净化气体,直接通过烟囱达标排放到大气中。
沸石浓缩转轮分为三个区:吸附区、脱附区和冷却区。沸石转轮以每小时1-6转的速度持续旋转,与此同时将吸附的挥发性有机物传送到转轮的脱附区。在脱附区中利用小股加热气体(180-220℃)将挥发性有机物进行脱附。脱附后的沸石转轮旋转到冷却区,经冷却后旋转至脱附区,持续吸附挥发性有机气体。
脱附后的浓缩有机废气送到RTO燃烧炉进行燃烧,转化成水和二氧化碳后排放到大气中。利用热交换将燃烧产生的热量用来预热脱附用气体,并提供废气在燃烧炉燃烧前的预热,使系统达到节能的功效。
3.3.3工艺流程
沸石转轮+RTO处理工艺流程见图3。
4方案对比总结
在涂装车间VOCs相关排放标准理解的基础上,结合涂装车间废气特点,在废气处理的相关方面对UV光解催化氧化、活性炭吸附-脱附+催化燃烧、沸石转轮吸附+RTO三种处理工艺进行对比。其对比情况详见表5。
结合上述方案对比,涂装车间废气(VOCs)处理工艺结论为:
1)UV光解催化氧化在理论处理能力方面无法达到废气处理效果,不予采用;
2)活性炭吸附-脱附+催化燃烧在日常生产中随时间推移处理效率下降,且产生固体废弃物造成二次污染,在投资成本与运行成本的考虑下,对此处理工艺不予采用;
3)沸石吸附+RTO在废气处理能力及效率方面达到标准要求,建议涂装车间废气(VOCs)处理方案采用沸石吸附+RTO处理工艺。
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