活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO在涂料工業(yè)中的應(yīng)用

 

油漆涂料行業(yè)VOCs排放占我國固定排放源的20~30%，且分布廣泛，對環(huán)境有害。減少涂料行業(yè)相關(guān)行業(yè)的揮發(fā)性有機(jī)化合物排放對大氣污染防治非常重要。國家、地方政府和各行業(yè)都出臺了嚴(yán)格的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)，北京、上海等6個省、直轄市也出臺文件，對揮發(fā)性有機(jī)物VOCs征收排污費。

 

通常涂料或油漆廠的VOCs排放點多、分布不均勻，單一的處理工藝很難解決全廠VOCs排放問題。“活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO”組合工藝可綜合治理油漆或涂裝廠VOCs廢氣。工藝如下:

 

對于車間內(nèi)低濃度、大風(fēng)量(100mg/m3以下)的VOCs環(huán)境廢氣，廢氣經(jīng)活性炭吸附脫附裝置濃縮后，進(jìn)入RTO進(jìn)行熱氧化處理。該工藝采用目前先進(jìn)的氮氣保護(hù)脫附技術(shù)，具體工藝如下:

 

①脫附過程:用熱氮氣(150℃)吹掃活性炭吸附層，使脫附的VOCs脫附進(jìn)入廢氣混合器。

 

②吸附過程:有機(jī)氣體被圓柱形溶劑生物質(zhì)活性炭吸附塔吸附，吸附廢氣中的VOCs，剩余的清潔氣體通過煙囪排入大氣。

 

③活性炭濃縮后的廢氣進(jìn)入RTO進(jìn)行熱氧化分解，濃縮后的VOCs濃度可滿足RTO系統(tǒng)運行，無需額外添加燃料。

 

④活性炭冷卻:活性炭冷卻采用冷氮氣。

 

系統(tǒng)通過切換閥門控制活性炭吸附罐的運行周期，依次進(jìn)行吸附和脫附，循環(huán)工作，保證系統(tǒng)的連續(xù)運行。用氮氣脫附VOCs，不會燃燒爆炸，不會增加有機(jī)殘留物，提高活性炭吸附系統(tǒng)的安全性和使用壽命；氮氣保護(hù)下?lián)]發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的脫附是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

 

對于中低濃度、大風(fēng)量(100~1000mg/m3)的VOCs廢氣，該工藝采用濃縮沸石轉(zhuǎn)輪對廢氣進(jìn)行一定倍數(shù)的濃縮。運行時，可根據(jù)廢氣處理能力和濃度倍數(shù)的要求，以1 ~ 8 r/h的速度緩慢旋轉(zhuǎn)。

 

①脫附后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)入“冷卻區(qū)”，被冷卻空氣吹掃，恢復(fù)正常溫度，再次旋轉(zhuǎn)到“吸附區(qū)”，再次開始下一個循環(huán)。

 

②廢氣中含有的VOCs被吸附在轉(zhuǎn)輪“吸附區(qū)”的沸石分子篩中，脫除VOCs的潔凈空氣直接排放到大氣中。

 

③ VOCs不斷被轉(zhuǎn)輪吸附，趨于飽和。轉(zhuǎn)輪進(jìn)入“脫附區(qū)”時，沸石吸附的VOCs在熱空氣的吹掃下進(jìn)入廢氣混合器，再進(jìn)入RTO進(jìn)行熱氧化反應(yīng)。

 

沸石濃縮輪裝置安全性高，沸石輪由無機(jī)氧化物組成，不燃。操作簡單，可連續(xù)自動運行。中低濃度VOCs的濃縮廢氣可滿足RTO運行，運行時無需額外添加燃料。

 

對于高濃度、大風(fēng)量(1500mg/m3以上)的VOCs廢氣，工藝直接通過風(fēng)機(jī)送至廢氣混合器，與活性炭脫附的高濃度廢氣、沸石濃縮轉(zhuǎn)輪的高濃度廢氣一起送至蓄熱式熱氧化器RTO裝置。

 

廢氣在預(yù)熱室內(nèi)被吸熱加熱后，進(jìn)入燃燒室高溫焚燒(加熱至800℃左右)。VOCs揮發(fā)性有機(jī)化合物被氧化成二氧化碳和水，儲存在另一個蓄熱體后排出。儲存的熱量用于預(yù)熱新進(jìn)入的有機(jī)廢氣，并定期改變氣流方向以保持爐溫穩(wěn)定。多余的熱量可以回收利用。

 

“活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO”組合工藝是全廠多源多濃度廢氣全方位系統(tǒng)化解決方案，可綜合處理低濃度、中低濃度、高濃度VOCs廢氣。整個工藝系統(tǒng)由PLC自動程序控制，保證了各裝置連續(xù)安全可靠運行，全廠VOCs去除率達(dá)到99%以上。