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电泳烘干室废气处理方案

 

发布日期:2014-12-31

 涂装车间污染大气的主要来源为喷漆室、流平室和烘干室。其中烘干室的废气是在涂层固化过程中产生的涂料各成分热分解及反应生成物。
烘干室废气的成分包含有机溶剂、树脂固化及热分解生成物。因不同涂料的溶剂成分各不相同,以热固型丙烯树脂涂料为例,烘干室废气中溶剂浓度见表1。
    电泳烘干室废气的有机物浓度虽然比中涂和面漆低,但电泳裂解物气味恶臭,嗅觉更易察觉,也应该进行废气处理。
电泳、油漆烘干室排出的废气属于高温、高浓度废气,适合采用焚烧的方法进行处理。目前,比较常见的烘干室废气处理方案有:TNV回收式热力焚烧系统、RTO热力焚烧炉、催化燃烧、四元体直接燃烧。
1、 TNV回收式热刀焚烧系统
    TNV回收式热力焚烧系统是利用燃气或燃油直接燃烧加热含有机溶剂废气,在高温作用下,有机溶剂分子被氧化分解为CO?和H:0,高温烟气通过配套的换热 装置加热生产过程需要的热水,充分回收利用氧化分解有机废气时产生的热能,降低整个系统酌能耗,并且净化了废气。
    TNV系统由三大部分组成。
    1)废气预热及焚烧系统:废气焚烧集中供热装置、抽废气风机以及废气管路;
    2)循环风供热系统:烟气换热装置、烟气管路及烟气管路上的电动调节阀;
    3)新风换热系统:新风换热装置、新风风机、新风管路及烟气排放管路,TNV具体布置见图1。
    该系统中的废气焚烧集中供热装置(TAR)是TNV的核心部分,它由炉体、燃烧室、换热器、燃烧机及主烟道调节阀等组成。其工作过程为:用一台高扬程风机 将有机废气从烘干室内抽出,经过TAR内置的换热器预热后,到达燃烧室内,然后再通过燃烧机加热,并滞留0.7~ 1.0 s,在高温下(750℃左右)将有机废气进行氧化分解,分解后的有机废气变成CO,和H,0。产生的高温烟气通过炉内的换热器和主烟气管道排出,排出的烟 气作为烘干室热源。另外,在主烟气管道上还设置有电动调节阀,用于调节装置出口的烟气温度。TAR原理见图2。
    例如某企业车架电泳项目中,电泳烘干采取TNV系统,TAR产生的高温烟气经过3个换热器、1个新风装置,尚有389 kW的余热,前处理热水进水温度55℃,出水温度70℃,可加热22 t/h的热水,排烟温度由250℃降至130℃,节能减排,又保护了环境。
    2、 RTO热力焚烧炉
    RTO的节能措施,仅针对废气处理设备本身,与烘干室的供热没有必然联系,烘干室每个加热区域均设有独立控制的燃烧器,涂装车间内所有烘干室产生的废气通 过风机集中到RTO设备处。RTO设备一般布置在室外,25 000 IT13/}1的RTO设各占地12 m×6m,可以露天放置,须做设备基础。TRO具体布置
    RTO系统把有机废气加热升温至680~ 820℃,在燃烧室内停留0.7~ 1.0 s,使废气中的有机污染物氧化分解,成为无害的C0:和H20;氧化时产生的高温气体的热量被陶瓷蓄热体“贮存”起来,用于预热新进入的有机废气,从而节 省升温所需要的燃料消耗,降低运行成本。进气与出气阀门进行切换,循环往复,废气得到不断处理。
    二室RTO在上一循环过程中待处理的废气污染物会吸附在蓄热陶瓷体上,使废气的净化率降低,不能满足较高的环保要求。三室RTO有3个蓄热室,在切换之 后,少量部分已被净化的气体反吹清扫受污染的蓄热室,将残留污染物经过风机作用,送到主风机进入下一次循环。从而保证净化效率。二室RTO的净化率在 95%左右,三室RTO高达98%。原理见图4。
3、催化燃烧
    利用催化剂(一般采用铂、钯作为催化剂)做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的C02和H20,即:
    C。H。+(n+m/4)o,200~300善nc02+埘/2 H20+热量
    催化1
    催化燃烧装置也设立在室外,烘干室废气集中连接到催化燃烧机组处,集中处理,具体布置见图5。
    将烘干室的有机气体源通过引风机送入催化净化装置,首先通过阻火器系统,再进入换热器预热后送入到加热室,通过电加热装置,使气体达到催化燃烧反应温度 (250~ 300C),使有机气体分解成CO?和H:0,再进入换热器与烘干室的废气进行热交换,使进入的气体温度升高进行预热。如达不到反应温度,可以通过自控系 统实现补偿加热,使它完全燃烧,这样既节省了能源,又能使废气得到净化,适合中、小风量处理。催化燃烧原理图见图6。
4、四元体直接燃烧
    将烘干室一定量的废气经有效分布后,通过风管直接送入热风炉燃烧室高温火焰区燃烧,同时此燃烧后的高温烟气由燃烧室进入工程管换热器与烘干室的循环风进行换热,换热后的气体通过烟囱直接排放。
    由于热风炉外形尺寸限制,一般炉膛直径为1 000mm左右,长度为2~3 m,废气在进入燃烧室后受热迅速膨胀,烟气流速快,氧化时间短(≤1 s),换热效率低,导致排烟温度高且废气不易被完全净化,使用成本高。

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