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浅谈涂装车间威海废气处理设备选型

发布时间:2019-11-22 17:02:00 来源:http://weihai.shangkunhb.cn/news169759.html

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  威海废气处理设备的工作原理:通过过滤器的温度和湿度将过滤的废气,并浓缩成与吸附VOC高温空气过滤器漏极导板在高温下以高的解吸在旋转轮上,解吸气体的高浓度温度的高温焚烧环境。

  

  废气主要来源为沸石轮浓缩和高浓度VOCs焚烧。现场一般采用“沸石浓缩轮+焦油”和“沸石浓缩轮+RTO”的设备形式。根据废气量、废气浓度和场地约束条件,场地布置形式不同。

  

  2   废气处理结构介绍

  

  废气处理设备可分为结构和功能三个部分:转轮前预处理部分、沸石转轮的浓缩部分和废气焚烧室的部分。

  

  转轮前预处理部分:转轮前预处理分为调温调湿和过滤部分构成。调温调湿主要是针对涂装车间喷漆室采用文丘里水幕处理前处理废气后排放得废气具有低温高湿(温度20℃~30℃,湿度80%~95%左右)的特点采取升温调湿的方式提高进转轮前空气的温度降低空气含湿量达到转轮最佳吸附温湿度(温度40℃,湿度<90%)状态。过滤部分通过采用不同等级过滤器组合作用除去进转轮的大颗粒物质,使转轮对VOCs进行处理。

  

  沸石流道的浓缩部分根据其功能分为三个区:吸附区、脱附区和冷却区。驱动电机通过链传动带动转轮旋转,通过调节转轮的转速调节沸石轮的处理效率。吸附区过滤车间废气,利用沸石流道的吸附性能吸附废气中的苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、酮、异丙醇、醚,过滤后直接排放标准气体。在200℃左右的高温风吹吹作用下,在流道内的沸石和VOCs分子之间的范德华力和静电引力被破坏。将VOCs冷凝为原始高浓度气体的5或20倍。冷却区通过低温风冷却流道温度,以用于下一废气吸附阶段。

  

  废气焚烧室:为VOCs裂解提供750℃~800℃的高温环境。在高温环境下,VOCs和氧气反应生成二氧化碳和水,释放大量的热量。目前市场上有焦油型、床型和旋转型RTO。设计选型综合考虑现场废气量、废气浓度、后期热需求、场地及后期使用维护费用。

  

  3  现场方案介绍

  

  3.1  经济性介绍

  

  废气处理本身作为一个能耗较高的设备,其前期的设计规划直接影响着后期使用的经济性,如涉及不合理经大大的增加运行方面的经济成本。关于废气处理设备的运行能耗可以从以下几个方面进行考虑。

  

  3.1.1  滤材损耗

  

  车间采取涂装工艺不同,排放废气也不尽相同。涂装车间废气具有大风量、浓度低的特点。为保护转轮,在进转轮前需要对进入转轮前的废气进行过滤处理。进转轮前过滤材选择过滤精度达不到要求,长时间运行会对转轮处理效果造成影响,降低转轮处理效率,造成转轮的处理效果不达标。对于干式喷房,废气湿度小,其对废气的过滤要求比较低,废气可进行简单调湿。对于湿式文丘里结构喷房,废气杂质相对较多,初级过滤器更换频繁,滤材更换投入成本较大。如更换不及时可能会造成过滤器吹塌的风险。

  

  对于湿式喷漆室就需要考虑对废气在进入过滤器前进行预处理结构设计。如增加采用大容尘量过滤袋或采用金属网或迷宫式过滤器对废气中得大颗粒物质进行初步过滤,利用物质的相互碰撞使小颗粒物质形成大颗粒物质,定期对初步过滤器进行冲洗或者压缩空气吹扫等。减少过滤器污染速率,减少更换过滤器的次数,降低滤材使用成本。

  

  3.1.2  燃气消耗

  

  燃气消耗主要体现在废气焚烧选择。焚烧室以天然气为原料提供热能为废气处理提供一个高温环境。让废气发生氧化分解。对燃烧室的选择,要考虑整个系统后级是否需要热能及现场废气浓度、投资成本、占地面积等方面进行考虑。对于RTO系统来说,进入RTO的废气浓度达到1.8g就可以实现运行过程自持燃烧,实现废气焚烧系统的“零”消耗。这就需要在设备选型时对进入RTO 前的废气浓度、转轮浓缩比等进行综合测算。增大废气浓度可采取的方法很多:如喷漆室风部分工位循环风进行回用、提高转轮浓缩比、转轮浓缩后废气进行回用调湿等。但与此同时就需要考虑转轮超温、脱附废气浓度过大引发爆炸风险。对于TAR选型来说要考虑到后级设备的用热量,如使用余热回收装置等使TAR产生的热量全部的被后级设备利用。

  

  3.1.3  电能消耗

  

  废气处理系统中的电能主要是风机电能消耗。因此在设备前期设计过程中首先要考虑废气处理设备与车间的废气源距离,减少风管长度,合理计算风量,减少进入废气处理的风量,减少转轮数量,避免设备选型过剩造成的电能浪费;其次考虑在设备运行中设置节能模式,设备的运行频率与车间的生产状态进行连锁等,再次在设备使用过程中使用人员合理的选择开机时间,使开机时间与车间生产设备步调一致。另外及时的更换设备滤材,减少风压造成的风机运行频率过大造成电能浪费等。

  

  3.2  安全性介绍

  

  废气处理设备涉及废气浓度其安全性主要涉及转轮及RTO安全性。

  

  设备整体需考虑脱附管路中废气的浓度,管路中设置<LEL>废气浓度检测仪及时反馈管路中废气浓度,遇到浓度超标时及时混新风降浓度排放。

  

  沸石转轮作为沸石浓缩的重要组成部分,其主要成分主要是沸石及纤维纸为基材加工而成。纤维纸对温度的变化最为敏感,因此设计及方案选择方面应注意温度。沸石转轮脱附区的高温气体温控要求精确,因此对阀门选型方面要求较高。选型方面考虑使用一次风或冷却风采用二次换热的形式达到高温脱附温度要求。设计时应考虑高温阀门的密封性、混风罐的混风均匀性以及混风罐与脱附区的位置距离,要尽量减少高低温风混风方式获取脱附风,一旦其控制不好容易产生转轮着火风险。

  

  废气处理系统在设计时要充分考虑到管路中阀门选型,与废气高浓度废气接触的管路要采用防爆风阀和气动风阀。部分位置要使用自回位的阀门,系统中设施储气罐,系统在系统断电后减少热气向易燃部位流动,消除着火隐患。

  

  RTO系统设备中要考虑到焚烧室点火前预吹扫及设备整体的防爆,系统需设置防爆口。系统需设置高温紧急排放口,在废气浓度过高时要考虑将部分高温烟气进行烟囱排放。

  

  3.3  其他

  

  1)根据涂装车间废气的不同来源,在选择沸石转轮时应明确提出。根据废气的不同位置和不同组分,在选择转轮时应设计不同类型的转轮。例如,表面涂布站的水基涂料与溶剂型涂料不同,混合机的处理会产生N,N-二甲基乙胺物质,容易堵塞流道。因此,水基漆和表面溶剂清漆产生的VOCs应分别进行转轮处理。

  

  2)废气处理设备处理的废气非常大,所以在设备选型过程中,针厂区的位置和对周围居民的影响需要不同的噪声要求,设备需要考虑增加大功率风机的噪声问题,如设置消音室和消音墙,以消除风机的噪声影响。


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