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    1. VOCS處理設備在摩托車涂裝線上的應用

      來源:南京工業廢氣處理有限公司 發布時間:2019-01-05 點擊次數:
      摘要:闡述了摩托車噴漆車間噴漆室和干燥爐的VOCs排放標準,闡述了噴漆室和干燥爐廢氣排放現狀,介紹了系統的選擇過程、技術原理和工藝流程,總結分析了噴漆車間VOCs排放的難點和存在的問題。分子篩吸附轉輪+再生氧化燃燒廢氣處理系統改造及對策。
          
           隨著國家對環境保護的重視,排放指標受到國家和地方法規的嚴格控制,濃度和排放率受到嚴格限制。隨著油漆廢氣末端處理技術的成熟,油漆廢氣末端處理設備在全國范圍內陸續投入,以滿足最新環保法規和新標準的要求,重慶建健雅馬哈有限公司綜合考慮了目前國內外對油漆廢氣末端處理設備的需求。涂裝生產線租賃情況、設備投資、運行成本、處理效率等。采用分子篩吸附轉輪+再生氧化燃燒方式對涂裝車間廢氣進行處理,有效降低VOCS排放,并針對系統改造和運行中存在的問題提出了對策。
          
           2016年1月22日,重慶市環境保護局和重慶市質量技術監督局聯合發布了重慶市地方標準DB50/660-2016《摩托車和汽車零部件制造表面涂裝大氣污染物排放標準》,該標準規定了大氣污染物排放控制的要求。角色扮演、污染物監測、摩托車整車指導、汽車及摩托車零部件制造表面涂裝過程的實施與監督。
          
           摩托車生產企業和汽車、摩托車零部件生產企業應當在涂裝過程中,通過減少VOCS原料的使用、工藝更新與控制、工藝控制、VOCS污染控制設備的安裝等手段,達到排放標準,新企業應當執行大氣污染物排放限值。自本標準實施之日起,表1、表2規定的遺傳污染物;現有企業中,主城區企業自2017年1月1日起執行表1、表2規定的大氣污染物排放限值;其他地區企業執行大氣污染物排放限值。2018年1月1日起表1和表2中規定的遺傳污染物。
          
           在VOCS處理的兩條涂層線中,FEAL線主要涂層燃油箱的基本顏色和發動機鋁合金的外觀。噴涂方法為靜電盤(盤)往復機手工校正噴涂。ABS線主要噴涂ABS覆蓋件和油箱覆蓋燈。噴漆方法為手動,噴漆室為側吸水幕(見圖1)。采用傳統的2C1B工藝。工藝流程為:掛起預處理水蒸氣干燥靜電沉淀底漆整平固化干燥掛起,VOC在工藝流程中從噴涂區排放到烘烤區(見圖2)。有三種形式:
          
           兩條涂裝線共有10個含有有機氣體的通風孔,分別為下涂層室和上涂層室3個,上涂層調平室、下涂層調平室、固化干燥爐和除臭爐各1個。排氣管高度為15米。
          
           FEAL和ABS生產線的揮發性有機化合物來源于涂料和稀釋劑。VOC由甲苯、二甲苯、醇、酯和非甲烷碳氫化合物組成,如表3所示。此外,揮發性有機化合物還含有少量高沸點物質。
          
           二線噴涂室、平室廢氣為高、低濃度廢氣,風量范圍120-17萬m3/h,濃度范圍約40-300 mg/m3,為典型的高、低濃度有機廢氣;二線干燥爐、除臭毛皮廢氣。NACE為低容積高濃度廢氣,風量范圍2500-3500立方米/小時,濃度1000毫克/立方米。
          
           廢氣處理工藝主要有兩種方式:直接末端處理和自動噴淋+循環風改造+末端處理,直接末端處理的缺點是風量大,設備投資和使用成本高;而自動噴淋+循環風改造+末端處理處理是在技術升級的同時實現無人噴涂,實現循環風的改造,大幅度降低風量,降低末端處理設備的成本和使用。
          
           摩托車涂裝部門種類繁多,零件形狀復雜。其中大部分是混合生產線。各部位難以實現自動噴涂,現有兩條噴涂線主要采用人工噴涂,循環風只能用于自動噴涂設備,循環風改造后無法實現降低廢氣處理能力的方案。即使是自動噴涂區的改造,也涉及自動噴涂區與人工噴涂區之間的風管分區。如果從手動噴灑區排出的廢氣被收集并送至循環空調系統進行過濾和除濕,再送至自動噴灑區二次使用將涉及到民用和空調改造,改造周期長,缺乏足夠的空調安裝位置。車間電容,無法實現自動噴涂+循環風改造+末端處理。
          
           揮發性有機物的末端處理工藝有很多,包括燃燒技術、冷凝技術、吸收技術、生物處理技術、光催化氧化技術、低溫等離子體技術等,但往往是一種難以滿足實際需要的工藝,目前,紫外線氧化技術、直接還原法、直接還原法、直接還原法等。CT燃燒、濃縮+燃燒等應用廣泛。
          
           目前,三種常見的濃縮和三種燃燒方式如表4和表5所示。與傳統的蜂窩活性炭和纖維活性炭吸附轉輪相比,分子篩吸附轉輪具有吸附效率高、安全性好、使用壽命長、運行穩定、應用范圍廣等優點。與直接氧化燃燒和催化氧化燃燒相比,蓄熱氧化燃燒具有傳熱效率高的優點,在氧化能耗上有明顯的優勢,近年來分子篩吸附轉輪+蓄熱氧化燃燒在VOCS廢氣中的應用處理技術比較成熟,可供全國各地參考,汽車涂裝線得到了廣泛應用。
          
           考慮到摩托車制造業產生的揮發性有機物濃度低(一般小于1000毫克/立方米),達到當地標準的處理效率高(>90%),綜合投入成本、使用壽命、占地面積、維護方便等,分子篩吸附轉輪+再生氧化燃燒方式最終選擇了直接終端處理。
          
           經多級過濾后,噴霧室和水平室的VOCS廢氣通過分子篩吸附轉輪的吸附面積。廢氣中的有機物吸附在轉輪上,廢氣凈化達標排放,分子篩吸附轉輪連續旋轉,濃縮有機物在解吸區解吸,解吸后的高濃度有機廢氣在再生氧化爐內燃燒。將其轉化為二氧化碳和氫氣排放到大氣中,通過兩種處理技術的結合,實現了對大風量、低濃度VOCS廢氣的處理。
          
           一方面,收集噴漆室和噴漆室平室產生的高風量和低濃度VOCs,利用前端預處理系統去除高風量下高沸點的油漆渣和VOCs,然后用分子篩輪吸收。VOCs在轉輪內被吸收,凈化后的大風量氣體通過煙囪排出,干燥爐產生的低風量、高濃度VOCs廢氣和附著在分子篩轉輪上的VOCs廢氣經再生燃燒裝置再生陶瓷加熱后,再經PU處理。采用蓄熱式氧化燃燒爐。部分凈化后的高溫氣體回收用于分子篩轉輪的解吸,其余部分排入大氣,如圖3所示。
          
           噴漆室排風管由高空直接排風改為集中排風,排風管結構調整困難,經計算,車間頂梁的承載力不能滿足主風管吊裝荷載,只能從地面支撐,施工時綜上所述,主風管與現有設備相干擾(見圖4),廠房內部結構復雜,主風管頂部非??拷斄?,截面面積大(2.5m×2m),施工難度大(見圖5),在盡量減小對現有設備的影響的前提下設備,對主風管的支撐位置進行了多次論證和修正,最終滿足主風管的支撐位置要求。
          
           噴漆室的空氣平衡直接關系到噴漆質量、環境安全、消防安全、職業健康安全,是噴漆車間正常運行的必要依據,VOCS廢氣處理系統對原有排氣管道進行了改造,將分散排放改為集中收集和處理。排放量的調節,破壞了原有的風管結構和風量平衡,需要建立新的空氣平衡,在試生產的初期,噴漆室氣流不平衡,無法除去漆霧,導致噴漆室工作環境差,質量差,影響生產。導管。
          
           1)為保證一定的送風速度(送風量),排風閥均逐個開啟調整,如有竄氣室(調整后固定位置),則調整排風閥高度;
          
           2)管道改造時,管道的設計應嚴格按照流體力學總體設計(遠端直徑變化),充分考慮管道的尺寸,減少轉彎次數,并在彎管處設置導葉,以減小風阻(圖6);
          
           3)風管末端引風機必須有足夠的余風,一般不少于20%,以保證在排氣過程中克服阻力。
          
           4)反向調節油漆干燥箱至調平間至油漆間的總送排風平衡,最終保證相對于環境和油漆干燥箱入口有輕微的正壓,相對于油漆間有輕微的負壓。
          
           通過以上四個步驟的綜合改進和調試,解決了交叉、抽氣不暢等氣平衡問題,恢復了正常生產。
          
           VOCS系統的運行成本主要包括預處理系統所用濾袋的材料消耗和處理成本、燃燒爐所用天然氣成本和整個系統所用風機的電費,由于VOCS系統的運行,根據16小時/天的作物移動時間和6天/周工作日,G4玻璃纖維板框預處理耗材更換頻率為3-4次/月,F7玻璃纖維濾袋更換頻率為1次/月,活性炭顆粒更換頻率為1次/年,F9玻璃纖維濾袋更換頻率為1次/月。僅預處理消耗品的運營成本為25萬元,VOCS的運營成本約為150萬元/年(含天然氣和電費),預處理消耗品屬于危險品,需委托特殊處理公司回收(3000元/噸),對紅色采取的措施UCE能耗如下:
          
           1)定期對排風機葉輪和排風管道進行除漆,增加噴漆室水幕卷簾板的除漆頻率,減少油漆殘渣進入預處理系統造成的過濾網壓差;
          
           2018年3月,重慶雅馬哈VOCS涂裝系統通過重慶市環保局最終驗收,成為重慶市第一家通過DB50新地標環境驗收的摩托車企業。承擔了對標企業的行業責任和社會責任,目前VOCS處理設備在實際生產中存在許多問題。與這種新設備相對應,只有學習,同時需要對策,才能逐步積累經濟,同時,在保證法律法規的前提下,如何進一步降低設備的運行成本,還需要全行業的不斷努力,隨著國家對設備的要求越來越嚴格。在環保方面,廢氣處理系統的應用已經逐漸廣泛。由于廢氣處理技術的多重選擇性,如何實現有效的投入、持續的運行和排放標準是摩托車制造業關注的焦點,相信隨著環境法規的不斷規范化和國家環保的不斷加強,我國的環境保護水平將不斷提高。因此,更多的環保企業將致力于VOCS系統的優化。同時,更多的企業,包括摩托車企業,將進行VOCS處理。到那時,城市空氣質量將越來越好。
          
          

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