【谷騰環保網訊】01 引言

我國(guo)VOCs排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)源(yuan)主要包括(kuo)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)源(yuan)、生活源(yuan)和(he)(he)移動源(yuan)等。其(qi)中，工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)源(yuan)是(shi)(shi)最主要的排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)源(yuan)，排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)貢獻率高達55.5%；而工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)(gong)序則是(shi)(shi)VOCs工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)源(yuan)的重(zhong)(zhong)要組成部(bu)分，其(qi)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)量(liang)占整(zheng)個工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)源(yuan)的20%以上(shang)(shang)。鑒于工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)涉及行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)廣，包括(kuo)汽(qi)車制(zhi)造(zao)與維修(xiu)、船舶制(zhi)造(zao)、集(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱制(zhi)造(zao)、家(jia)(jia)具制(zhi)造(zao)、通信(xin)設(she)備(bei)及其(qi)他電子終(zhong)端產品制(zhi)造(zao)、通用(yong)設(she)備(bei)制(zhi)造(zao)、專用(yong)設(she)備(bei)制(zhi)造(zao)和(he)(he)電氣(qi)機械及器材(cai)制(zhi)造(zao)等行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)；VOCs排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)量(liang)大，且(qie)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)富(fu)含(han)芳香烴和(he)(he)含(han)氧有(you)機物等光化學反應(ying)活性(xing)大、毒性(xing)高的物質，對空氣(qi)質量(liang)影(ying)響較(jiao)大；此外工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)使用(yong)溶劑(ji)型(xing)涂(tu)(tu)(tu)料的比例(li)高達75%，控(kong)制(zhi)上(shang)(shang)游涂(tu)(tu)(tu)料產品，減排(pai)(pai)(pai)潛力巨(ju)大。因此，我國(guo)應(ying)對工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)VOCs污染予(yu)以重(zhong)(zhong)點控(kong)制(zhi)，在政策上(shang)(shang)有(you)要求、有(you)引導、在技(ji)術上(shang)(shang)有(you)支撐、有(you)保障，在管(guan)理(li)(li)上(shang)(shang)有(you)突破、有(you)提高。在2019年(nian)(nian)國(guo)家(jia)(jia)生態環境部(bu)下(xia)發的《重(zhong)(zhong)點行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)揮發性(xing)有(you)機物治理(li)(li)方案》通知中，將(jiang)涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)作為重(zhong)(zhong)點行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)，要求企業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)切實(shi)提升末端治理(li)(li)水平，因此，如何經濟、穩定、高效地(di)去(qu)除涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)(gong)藝中產生的VOCs，是(shi)(shi)近幾年(nian)(nian)研究的課題。

02 涂裝(zhuang)行業常見VOCs廢氣處理方法

目前常(chang)見的VOCs廢氣(qi)處(chu)理方法(fa)(fa)(fa)有：燃燒法(fa)(fa)(fa)、吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)、冷凝法(fa)(fa)(fa)、化(hua)學氧化(hua)法(fa)(fa)(fa)、低溫(wen)等(deng)離子法(fa)(fa)(fa)、光催(cui)化(hua)氧化(hua)法(fa)(fa)(fa)和生物降解法(fa)(fa)(fa)等(deng)。在生態環境部(bu)頒發的《涂裝工業(ye)(ye)污染防(fang)治(zhi)可行技術指南》中(zhong)，推(tui)薦使(shi)用(yong)(yong)吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)、燃燒法(fa)(fa)(fa)、冷凝法(fa)(fa)(fa)或其中(zhong)的組合工藝(yi)(yi)進行處(chu)理。在實(shi)際應用(yong)(yong)過程(cheng)中(zhong)，根據企(qi)業(ye)(ye)實(shi)際產污情況，企(qi)業(ye)(ye)對工程(cheng)匹(pi)配情況可合理選擇工藝(yi)(yi)。

03 涂裝行(xing)業廢氣處理工程實例

1、項目概況

武(wu)漢某汽(qi)車飾件涂(tu)裝工(gong)藝在(zai)生產(chan)過程中(zhong)大量使用油(you)性油(you)漆有(you)機(ji)溶劑，污染物主要(yao)是油(you)漆和溶劑揮發產(chan)生的有(you)機(ji)污染物，主要(yao)成分為乙酸乙酯及(ji)苯類（甲(jia)苯、二甲(jia)苯等）。原使用蜂窩活性碳吸附設(she)(she)(she)備進(jin)行凈(jing)化處(chu)理，由于處(chu)理效率較低（約60%）以及(ji)吸附飽和后(hou)需定期(qi)更換蜂窩活性碳，產(chan)生危(wei)廢也需處(chu)理；本次(ci)對環保設(she)(she)(she)備進(jin)行提升改造，更換一套新凈(jing)化設(she)(she)(she)備。

2、廢氣處(chu)理工藝介紹

本裝(zhuang)置工作過程(cheng)可(ke)分(fen)為(wei)4個工藝段(duan)(duan)，洗滌塔(ta)，干式過濾階段(duan)(duan)，纖維氈活性(xing)碳吸附階段(duan)(duan)，纖維氈活性(xing)碳脫附再(zai)生(sheng)階段(duan)(duan)。

2-1 洗(xi)滌塔

車間排出的廢(fei)氣(qi)由進(jin)(jin)入(ru)洗滌(di)塔(ta)(ta)裝置(zhi)，有(you)(you)機廢(fei)氣(qi)通過洗滌(di)塔(ta)(ta)時(shi)，廢(fei)氣(qi)中的顆(ke)(ke)粒物（漆霧）可有(you)(you)效的被(bei)洗滌(di)塔(ta)(ta)中的水霧及環保球有(you)(you)效攔截，氣(qi)體(ti)組分和顆(ke)(ke)粒物組分分開(kai)，進(jin)(jin)入(ru)到下級處理(li)器進(jin)(jin)行處理(li)。

2-2 干式過濾階段

車間排(pai)出的(de)廢(fei)(fei)氣由進入洗滌(di)塔裝(zhuang)置(zhi)后，有機廢(fei)(fei)氣此(ci)時(shi)還含有水霧(wu)及(ji)微量的(de)漆霧(wu)，利(li)用干(gan)式過(guo)濾(lv)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)的(de)擋水板及(ji)除霧(wu)器(qi)(qi)去除水氣，再(zai)來(lai)利(li)用初效(xiao)及(ji)袋式過(guo)濾(lv)器(qi)(qi)攔截(jie)微量的(de)漆霧(wu)，將氣體組(zu)分和顆粒物組(zu)分再(zai)次分離，進入到下(xia)級處(chu)理(li)(li)器(qi)(qi)進行(xing)處(chu)理(li)(li)。

2-3 纖維氈(zhan)活性碳(tan)吸(xi)附階段

車間排(pai)出的(de)(de)廢氣(qi)(qi)由前置工(gong)藝處理后進入(ru)活性碳吸附箱，有(you)機(ji)廢氣(qi)(qi)通過活性碳層時，廢氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)組(zu)分(fen)被吸引(yin)到活性碳的(de)(de)微孔中(zhong)并濃集保持其中(zhong)，有(you)機(ji)組(zu)分(fen)從而與其組(zu)分(fen)分(fen)開，其它組(zu)分(fen)氣(qi)(qi)體（潔凈氣(qi)(qi)體）經風機(ji)排(pai)空。

2-4 纖維(wei)氈活性碳再生(sheng)階段

活性碳使(shi)用一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，吸(xi)附(fu)(fu)了(le)一(yi)定量的溶劑后(hou)，因吸(xi)附(fu)(fu)量逐漸增加會降低或(huo)失去吸(xi)附(fu)(fu)能力，此(ci)時(shi)活性碳需脫附(fu)(fu)再(zai)生(sheng)，再(zai)生(sheng)后(hou)活性碳重新恢復吸(xi)附(fu)(fu)功能，活性碳才可繼續(xu)使(shi)用。再(zai)生(sheng)時(shi)，先通過預熱對燃燒室(shi)進行升溫，當溫度達到起燃溫度后(hou)切換至(zhi)脫附(fu)(fu)路(lu)線對活性碳吸(xi)附(fu)(fu)箱進行脫附(fu)(fu)再(zai)生(sheng)處理。

具體工藝流(liu)程(cheng)圖如圖1所示。

3、工程設計

3-1 廢(fei)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)量(liang)及(ji)處(chu)理說明

根據企業原有設備以及收集效果反饋，該印刷生產線排氣(qi)量約(yue)為40,000m³/h，根據原排氣(qi)管道檢(jian)測數據統(tong)計，廢氣(qi)處(chu)理設備進口VOCs濃度約(yue)為100～300mg/m³。

3-2 廢氣排放標準

項目廢氣排(pai)放(fang)標準執(zhi)行DB33/2146-2018《工(gong)(gong)業(ye)涂裝工(gong)(gong)序大氣污染物排(pai)放(fang)標準》排(pai)放(fang)標準規定。排(pai)放(fang)要求如下：非(fei)甲(jia)烷總烴（乙酸(suan)乙酯(zhi)等）≦40mg/m³,排(pai)放(fang)速率≦1.5kg/h。

3-3廢氣處理流程

涂裝廢(fei)氣(qi)(qi)先進(jin)(jin)入(ru)洗(xi)滌(di)塔(ta)洗(xi)滌(di)、干式過濾(lv)設備，然后經過纖(xian)維氈活性碳(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)箱(xiang)1,2,3吸(xi)附(fu)(fu)處理，處理后的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)經吸(xi)附(fu)(fu)風(feng)(feng)機和(he)排氣(qi)(qi)筒排放(fang)。此時催化(hua)燃(ran)燒爐進(jin)(jin)行預熱，待(dai)達(da)到乙酸乙酯催化(hua)起燃(ran)溫度260℃時，開啟相(xiang)應閥門、脫(tuo)附(fu)(fu)風(feng)(feng)機。空氣(qi)(qi)經換(huan)熱器加(jia)熱到約100℃對活性碳(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)箱(xiang)4進(jin)(jin)行脫(tuo)附(fu)(fu)，脫(tuo)附(fu)(fu)出來的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)進(jin)(jin)入(ru)催化(hua)燃(ran)燒爐的(de)電加(jia)熱器加(jia)熱至(zhi)起燃(ran)溫度260℃后，催化(hua)燃(ran)燒反應形成二氧化(hua)碳(tan)(tan)（CO2）及水蒸氣(qi)(qi)（H2O）。燃(ran)燒過的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)經過換(huan)熱器進(jin)(jin)行熱量回收(shou)后經脫(tuo)附(fu)(fu)風(feng)(feng)機排放(fang)至(zhi)排氣(qi)(qi)筒（煙(yan)囪）。

3-4廢(fei)氣處理設備(bei)組(zu)成

3-4-1干式過(guo)濾箱。最(zui)大處理風(feng)量為(wei)40,000m³/h，尺寸約(yue)為(wei)4.15m*2.57m*2.04m，內置(zhi)擋水(shui)板(ban)及除霧(wu)器，兩道過(guo)濾裝置(zhi)，分別為(wei)初效過(guo)濾G4和袋式過(guo)濾F8。生產(chan)車(che)間為(wei)潔凈(jing)車(che)間，該設備的(de)主要用途(tu)是(shi)去除可能進入廢氣管(guan)道中的(de)粉塵(chen)顆粒物（漆霧(wu)），防止堵塞(sai)活性碳(tan)吸附(fu)(fu)劑，影響吸附(fu)(fu)效果。

3-4-2 纖(xian)維(wei)氈活性(xing)(xing)碳(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)箱(xiang)(xiang)。采(cai)用(yong)(yong)固定(ding)床纖(xian)維(wei)氈活性(xing)(xing)碳(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)，單個處理能力為13,333m³/h，采(cai)用(yong)(yong)三吸(xi)(xi)一脫(tuo)。纖(xian)維(wei)氈活性(xing)(xing)碳(tan)(tan)(tan)裝(zhuang)填數量為25支/箱(xiang)(xiang)體(ti)，氣(qi)體(ti)通過纖(xian)維(wei)氈活性(xing)(xing)碳(tan)(tan)(tan)的速度約(yue)為0.2m/s，停留時間(jian)約(yue)為1.5s。每(mei)天吸(xi)(xi)附(fu)24h達全天運(yun)行，碳(tan)(tan)(tan)箱(xiang)(xiang)再生周期為1～1.5h。碳(tan)(tan)(tan)箱(xiang)(xiang)采(cai)用(yong)(yong)80K巖棉進(jin)行保溫。

3-4-3 催(cui)化燃燒設備。最(zui)大(da)處理風量為(wei)1,333m³/h，包(bao)括一套換熱(re)器(qi)，高(gao)效過濾室，燃燒加熱(re)室（內(nei)含電加熱(re)器(qi)，催(cui)化劑(ji)），溫度檢測器(qi)等。催(cui)化床(chuang)催(cui)化劑(ji)空速為(wei)10,000h-1，進入催(cui)化床(chuang)廢氣濃度約為(wei)500～1,500mg/m³左右，視噴涂狀況而定。設備采用陶瓷棉(mian)(mian)及巖棉(mian)(mian)進行(xing)保溫。

3-4-4 管(guan)道(dao)。管(guan)道(dao)采用鍍(du)(du)鋅材質，催化床及活(huo)性碳吸附設備(bei)之間的(de)管(guan)道(dao)進行保溫，選(xuan)用玻璃棉(mian)材料，外包鍍(du)(du)鋅板。

3-4-5 風(feng)(feng)機(ji)(ji)。本套系統含2組風(feng)(feng)機(ji)(ji)，全部使用變頻控制；分別為(wei)吸(xi)附主(zhu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)1臺（風(feng)(feng)量Q=40,000m³/h，風(feng)(feng)壓P=1,800Pa，功率N=45KW），脫(tuo)附燃燒風(feng)(feng)機(ji)(ji)2臺（風(feng)(feng)量Q=1,333m³/h，風(feng)(feng)壓P=2,500Pa，功率N=3.7KW）。

3-4-6 電控系統(tong)。本系統(tong)使用大量氣動閥共18個，消(xiao)防用電磁閥4只，溫度計7支(zhi)，固定(ding)式VOCs傳感器檢測儀1套，實現系統(tong)自(zi)動運行，所有操(cao)作(zuo)通過PLC反饋到操(cao)作(zuo)屏上，同時在車間設置操(cao)作(zuo)分屏，方便操(cao)作(zuo)。

3-4-7 安(an)全系統。本系統催化床(chuang)與活性碳吸(xi)附設(she)備(bei)之間安(an)裝防火風(feng)閥(fa)，管道安(an)裝泄(xie)爆門(men)，活性碳吸(xi)附箱配置泄(xie)壓閥(fa)及消防水滅火裝置。在利用VOCs傳感(gan)器自(zi)動控制同時設(she)置其(qi)他安(an)全冗余措施。

04 運行結果(guo)

1、污染(ran)物監測數(shu)據

項目正(zheng)常(chang)運行(xing)后(hou)，對設(she)備不同運行(xing)時段進行(xing)了長達數周的(de)監控，并委托(tuo)當地第三方認證公司使用(yong)規范的(de)檢測儀對進出(chu)口(kou)VOCs濃度指標進行(xing)檢測。主要檢測值如(ru)表1所示(shi)。

非甲烷總烴的去除(chu)率效(xiao)果(guo)達到(dao)90%以上。

2、投資與運行費用

項目投資(zi)主要是(shi)纖維氈活性(xing)碳吸附設(she)備，過濾器，風機，催化(hua)燃燒床，通風管(guan)道，脫附燃燒管(guan)道，自控系統(tong)等的設(she)備和安裝，該項目總投資(zi)約190萬(wan)元。系統(tong)運行費用主要是(shi)設(she)備消耗電(dian)力上(shang)，處(chu)理(li)(li)廢(fei)氣量40,000m³/h，每天24h，。電(dian)耗約為120KW*h，電(dian)價按1.0元/(KW*h)，即處(chu)理(li)(li)1m³廢(fei)氣的電(dian)費為0.003元

05 結語

廢氣(qi)(qi)(qi)處(chu)理設施(shi)提標改造后，整(zheng)體去除率在90%以(yi)上，2018年投入使用后，該汽車飾件(jian)涂(tu)裝廢氣(qi)(qi)(qi)污染排(pai)放得到大幅削減，廠區環(huan)境氣(qi)(qi)(qi)味明顯改善，目前已無(wu)臭氣(qi)(qi)(qi)投訴事件(jian)。

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