涂裝廠廢氣處理廢氣成分分析:
涂裝是指對金屬和非金屬表面覆蓋保護層或裝飾層,是產品表面保護和裝飾采用的基本的技術手段。涂裝工藝可以簡單歸納為:前處理→噴涂→干燥或固化。前處理一般包括除油、除銹、鈍化(磷化)工藝。針對不同的涂層及對抗腐蝕的要求,除油、除銹、磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇。在前處理除銹工藝中,噴砂、拋丸或打磨工藝,也在不同行業的不同部門按需擇用。
根據涂裝生產工藝,涂裝廢氣主要來自于前處理、噴涂、干燥過程,所排放的污染物主要為:前處理過程中產生的粉塵或酸霧,噴漆時產生的漆霧和有機溶劑,干燥揮發時產生的有機溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料*。有機溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑,絕大部分屬揮發性排放,其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。涂裝中排放的有害廢氣主要集中在噴漆生產線上,其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發生源。
目前涂裝車間普遍使用油漆物料成分比較復雜,其大致成分詳見下表。
根據表中涂裝車間VOCS成分得:涂裝車間VOCs成分復雜,且成分物質沸點溫度較高,沸點區間范圍較廣(111-196.8℃)。
涂裝車間VOCs的特點:
1.噴漆室、流平室處理氣量非常大、溫度低、濕度高、VOCS濃度低;塑料烘干室、中涂烘干室、面漆烘干室和電泳烘干室處理氣量小、溫度高、VOCS濃度高。
2.廢氣含易燃易爆揮發性有機物,安全方面應重點考慮。
3.廢氣中VOCS的成分主要有二甲苯、*苯、四甲苯、醋酸丁酯等,組分比較復雜,且沸點大多比較高(117.6-196.8℃)。
處理依據和原則:
《中華人民共和國大氣污染防治法》
《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996
《涂裝作業安全規程有機廢氣凈化裝置安全技術規定》(GB20101-2006);
《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ2026-2013)
《工業廢氣吸附凈化裝置》HJT386-2007;
《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB12348-2008);
《低壓配電設計規范》(GB50054-2011);
《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-2013);
《工業電熱裝置安全》(GB5959-2008)
《催化燃燒法工業有機廢氣治理工程技術規范》HJ2027-2013
《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)
《工業企業噪聲控制設計規范》(GB/T50087-2013)
《工業企業設計衛生標準》(GBZ1-2010)
《工作場所有害因素職業接觸限值 化學有害因素》(BZ2.1-2007)
《工作場所有害因素職業接觸限值 物理因素》(GBZ2.2-2007)
《工業金屬管道設計規范》(GB50316-2000(2008局部修訂) )
《通風管道技術規程》(JGJ141-2004)
《10kV及以下變電所設計規范》( GB50053-1994)
《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》(GB3836.1~3-2010)
《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》(GB50058-1992 )
《供配電系統設計規范》(GB50052-2009 )
《通用用電設備配電設計規范》( GB50055-2011)
《電力工程電纜設計規范》(GB50217-2007 )
《工業企業廠界噪聲標準》( GB12348-2008)
《工業企業噪聲控制設計規范》( GBJ87-1985 )
《工業企業設計衛生標準》( GBZ1-2010)
《工作場所有害因素職業接觸限值 》(GBZ2-2007)
《石油化工企業管道設計器材選用通則》(SH 3059-2001)
《流體輸送用無縫鋼管》(GB/T8163-2008)
《低中壓鍋爐用無縫鋼管》(GB3087-2008)
《鋼制對焊無縫管件》(GB/T12459-2005)
《鋼板制對焊管件》(GB/T13401-2005)
《鍛制承插焊和螺紋管件》(GB/T14383-2008)
《鋼制管法蘭(PN系列)》(HG/T 20592-2009)
《鋼制管法蘭用非金屬平墊片(PN系列)》(HG/T 20606-2009)
《鋼制管法蘭用纏繞式墊片(PN系列)》(HG/T 20610-2009)
《鋼制管法蘭用金屬環形墊(PN系列)》(HG/T 20612-2009)
《鋼制管法蘭、墊片、緊固件選配規定(PN系列)》(HG/T 20614-2009)
《石油化工管道柔性設計規范》(SH/T3041-2002)
《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008)
目標和標準:
(1)選擇能確保治理效果的技術路線;
(2)選用節省投資、合理,因地制宜,操作簡單,運行可靠,效果好的設備;
(3)安全可靠,便于操作;無須定期清洗,防火,除臭;
(4)有機廢氣經本凈化系統處理后,各項污染物達到國家排放標準;
(5)*達到脫臭及殺滅細菌的目的。
排放標準:出風口各項污染物指標達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)、《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)的二級排放要求
工藝及流程:
本公司在這采取的處理工藝為 預處理--活性炭吸附脫附--催化燃燒裝置--風機煙囪 。
活性炭吸附和催化燃燒設備對于揮發性有機氣體的處理效果非常好,其凈化率可以達到98%。涂裝廠廢氣處理通常是通過過濾系統過濾掉大顆粒物質,然后使廢棄的達到吸附箱中。吸附箱中的活性炭會吸附掉廢氣中大部分有害氣體。吸附后的氣體在經過催化燃燒設備,在較低的起燃溫度條件下發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2 和H2O,同時放出大量熱量。活性炭吸附后還可采用熱空氣再生法進行脫附。
幾種廢氣處理工藝優缺點:
治理技術 | 工作原理及適用范圍 | 技術特點 | 優缺點 |
直接燃燒法 | 利用燃氣或者燃油等輔助燃料燃燒,將混合氣體加熱,使有害物質在高溫作用下分解為無害物質;適用于高濃度、小風量的廢氣 | 直接燃燒法對有機廢氣的處理效率為99%以上,主要適用于小風量、高濃度有機廢氣的處理,一次投資成本較低,且運行費用較低,余熱回收價值大。 | 投資適中,運行成本較大,處理效率高,余熱回收價值高,安全要求高 |
沸石轉輪吸附濃縮法 | 利用陶瓷纖維為基材做成蜂窩狀的大圓盤輪狀,表面涂覆疏水性沸石作吸附劑。與活性炭吸附相比,轉輪法為動態吸附和解析,不在吸附劑飽和問題。適用于高風量、低濃度的廢氣 | 沸石轉輪濃縮系統對有機廢氣的吸附效率可達95%以上,主要適用于大風量、低濃度的有機廢氣,轉輪運行成本較低,一次投資費用較高。 | 投資成本大,運行成本低,處理效率較高,維護成本低 |
催化燃燒法 | 把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害的二氧化碳和水;本法起燃溫度低、節能、凈化率高、操作方便,適用于高溫或高濃度有機廢氣 | 催化燃燒法處理有機廢氣凈化效率可達95%以上,適用于小風量、中高溫度、中高濃度的有機廢氣,一次投資成本較低,運行費用較低且能量回收效果好。符合清潔生產與綠色能源的相關理念。 | 投資成本低,運行費用低,處理效率高,維護成本低。 |
蓄熱式燃燒法(RTO) | 利用燃氣或者燃油等輔助燃料燃燒,將混合氣體加熱,使有害物質在高溫作用下分解為無害物質;適用于高濃度、小風量的廢氣 | 蓄熱式燃燒爐對有機廢氣的凈化效率可達99%,主要適用于中低風量、高濃度、中高溫度的有機廢氣,一次投資成本大,能量回收效率高,運行費用較低,一般與轉輪配套使用,處理效果好,無二次污染。 | 投資成本高,運行費用適中,處理效率很高,維護成本適中 |
活性炭吸附拋棄法 | 調配、涂裝,原則上裝置設計風速:顆粒碳≤0.5m/s,蜂窩活性炭≤0.8m/s,適宜廢氣溫度<45℃,定期進行廢氣監測,定期更換活性炭,保留活性炭購買和廢氣活性炭更換、轉移處置記錄 | 活性炭吸附裝置對有機物的吸附性能可達90%左右,適用于中低濃度的有機廢氣的處理,一次投資成本低,運行費用低,耗材費用較大,活性炭更換依實際濃度而定。 | 投資成本低,運行費用高,處理效率適中,維護成本低 |
吸附-冷凝回收法 | 調配、涂裝,適宜廢氣溫度<45℃,定期進行廢氣監測,定期更換吸附劑,不凝廢氣燃燒或在吸附處理 | 活性炭吸附裝置對有機物的吸附性能可達90%左右,適用于中低濃度的有機廢氣的處理,一次投資成本較低,吸附飽和可用蒸汽進行脫附回收溶劑,脫附后的活性炭回用,減少運行成本。 | 投資成本較低,運行費用適中,處理效率適中,溶劑可回收,維護成本低 |
吸附-催化燃燒法 | 調配、涂裝,適宜廢氣溫度<45℃,原則上催化燃燒溫度不低于300℃,定期進行廢氣監測,定期更換吸附劑和催化劑 | 活性炭吸附對有機物的吸附性能可達90%左右,適用于中低濃度,中高風量的有機廢氣處理,燃燒去除率可達95%,運行成本較低,一次投資費用不高。 | 投資成本低,運行費用低,處理效率高,維護成本低。 |
低溫等離子法 | 調配、涂裝,建議與吸附、吸收等其他技術聯用,適宜廢氣溫度<80℃,定期清洗電極組件,原則上每年不少于6次,及時更換損壞的電極或其他組件 | 低溫等離子對惡臭廢氣的去除效率可達80%,一次投資成本較低,運行成本較低,適用于惡臭廢氣的處理。 | 投資成本適中,運行費用較低,處理效率低,維護成本較高 |
水噴淋法 | 水性涂料使用生產線,主要污染物需為水溶性,定期換水 | 水噴淋法對含水溶性有機物的有機廢氣去除效率可達95%以上,一次投資成本低,運行成本低。 | 投資成本低,運行費用低,處理效率視組分而定 |