纖維氈活性碳吸脫附+催化燃燒處理塗裝廢氣工程實例

Project Introduction

設計依據

目前常見的vocs廢氣處理方法有：燃燒法、吸附法、冷凝法、化學氧化法、低溫等離子法、光催化氧化法和生物降解法等。在生態環境部頒發的《塗裝工業污染防治可行技術指南》中，推薦使用吸附法、燃燒法、冷凝法或其中的組合工藝進行處理。在實際應用過程中，根據企業實際產污情況，企業對工程匹配情況可合理選擇工藝。

設計原則

塗裝廢氣先進入洗滌塔洗滌、乾式過濾設備，然後經過纖維氈活性碳吸附箱1,2,3吸附處理，處理後的廢氣經吸附風機和排氣筒排放。此時催化燃燒爐進行預熱，待達到乙酸乙酯催化起燃溫度260℃時，開啟相應閥門、脫附風機。空氣經換熱器加熱到約100℃對活性碳吸附箱4進行脫附，脫附出來的廢氣進入催化燃燒爐的電加熱器加熱至起燃溫度260℃後，催化燃燒反應形成二氧化碳(co2)及水蒸氣(h2o)。燃燒過的廢氣經過換熱器進行熱量回收後經脫附風機排放至排氣筒(煙囪)。

污染來源

根據企業原有設備以及收集效果反饋，該印刷生產線排氣量約為40,000m³/h，根據原排氣管道檢測數據統計，廢氣處理設備進口vocs濃度約為100~300mg/m³。

處理工藝

本裝置工作過程可分為4個工藝段，洗滌塔，乾式過濾階段，纖維氈活性碳吸附階段，纖維氈活性碳脫附再生階段。

2-1 洗滌塔

車間排出的廢氣由進入洗滌塔裝置，有機廢氣通過洗滌塔時，廢氣中的顆粒物(漆霧)可有效的被洗滌塔中的水霧及環保球有效攔截，氣體組分和顆粒物組分分開，進入到下級處理器進行處理。

2-2 乾式過濾階段

車間排出的廢氣由進入洗滌塔裝置後，有機廢氣此時還含有水霧及微量的漆霧，利用乾式過濾裝置中的擋水板及除霧器去除水氣，再來利用初效及袋式過濾器攔截微量的漆霧，將氣體組分和顆粒物組分再次分離，進入到下級處理器進行處理。

2-3 纖維氈活性碳吸附階段

車間排出的廢氣由前置工藝處理後進入活性碳吸附箱，有機廢氣通過活性碳層時，廢氣中的有機組分被吸引到活性碳的微孔中並濃集保持其中，有機組分從而與其組分分開，其它組分氣體(潔淨氣體)經風機排空。

2-4 纖維氈活性碳再生階段

活性碳使用一段時間，吸附了一定量的溶劑後，因吸附量逐漸增加會降低或失去吸附能力，此時活性碳需脫附再生，再生後活性碳重新恢復吸附功能，活性碳才可繼續使用。再生時，先通過預熱對燃燒室進行升溫，當溫度達到起燃溫度後切換至脫附路線對活性碳吸附箱進行脫附再生處理。

具體工藝流程圖如圖1所示。

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處理指標

項目廢氣排放標準執行db33/2146-2018《工業塗裝工序大氣污染物排放標準》排放標準規定。排放要求如下：非甲烷總烴(乙酸乙酯等)≦40mg/m³,排放速率≦1.5kg/h。

運行結果

1、污染物監測數據

項目正常運行後，對設備不同運行時段進行了長達數周的監控，並委託當地第三方認證公司使用規範的檢測儀對進出口vocs濃度指標進行檢測。主要檢測值如表1所示。

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非甲烷總烴的去除率效果達到90%以上。

2、投資與運行費用

項目投資主要是纖維氈活性碳吸附設備，過濾器，風機，催化燃燒床，通風管道，脫附燃燒管道，自控系統等的設備和安裝，該項目總投資約190萬元。系統運行費用主要是設備消耗電力上，處理廢氣量40,000m³/h，每天24h。電耗約為120kw*h，電價按1.0元/(kw*h)，即處理1m³廢氣的電費為0.003元

結語

廢氣處理設施提標改造後，整體去除率在90%以上，2018年投入使用後，該汽車飾件塗裝廢氣污染排放得到大幅削減，廠區環境氣味明顯改善，目前已無臭氣投訴事件。