轎車涂裝噴漆廢氣處理體系的節(jié)能規(guī)劃

  

中心提示：轎車涂裝車間噴漆廢氣處理體系規(guī)劃時(shí)，在滿意環(huán)保規(guī)范的前提下，相關(guān)設(shè)備需考慮節(jié)能辦法，如：車間噴漆室可選用循環(huán)風(fēng)方法，閃干烘房進(jìn)行熱收回運(yùn)用，廢氣燃燒設(shè)備***選RTO設(shè)備等。經(jīng)過(guò)上述有用辦法，可削減噴漆廢氣的處理量，進(jìn)步廢氣中VOCs的濃度，下降體系的初始出資和運(yùn)轉(zhuǎn)能耗，對(duì)噴漆廢氣處理體系的規(guī)劃具有必定的指導(dǎo)意義。

 

轎車涂裝車間處理體系規(guī)劃時(shí)，在滿意環(huán)保規(guī)范的前提下，相關(guān)設(shè)備需考慮節(jié)能辦法，如：車間噴漆室可選用循環(huán)風(fēng)方法，閃干烘房進(jìn)行熱收回運(yùn)用，廢氣燃燒設(shè)備***選RTO設(shè)備等。經(jīng)過(guò)上述有用辦法，可削減噴漆廢氣的處理量，進(jìn)步廢氣中VOCs的濃度，下降體系的初始出資和運(yùn)轉(zhuǎn)能耗，對(duì)噴漆廢氣處理體系的規(guī)劃具有必定的指導(dǎo)意義。噴漆廢氣

跟著***內(nèi)工業(yè)的迅速發(fā)展以及生活水平的進(jìn)步，***家政府和民眾對(duì)環(huán)境問(wèn)題日益注重，對(duì)環(huán)境污染排放加***操控。一起，環(huán)保低碳是末來(lái)***要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方法，我***現(xiàn)已把節(jié)能減排進(jìn)步到戰(zhàn)略層面。

轎車涂裝轎車制造業(yè)的污染源和能耗***戶，其間涂裝車間***氣污染的***要污染物為VOCss，苯、二甲苯等。我***對(duì)轎車涂裝職業(yè)的***氣污染排放閱歷了三個(gè)階段，排放要求日益嚴(yán)厲。跟著環(huán)保要求的進(jìn)步，近20年來(lái)，轎車涂裝職業(yè)選用新的環(huán)保型的涂裝材料，新工藝、新設(shè)備，創(chuàng)建低VOCs、低碳、無(wú)害化的“綠色涂裝車間”。

自2010年后，跟著霧霾現(xiàn)象的嚴(yán)峻，環(huán)境問(wèn)題尤為注重。廣東、北京、重慶、上海接連頒布了轎車制造業(yè)(涂裝)***氣污染排放規(guī)范，其間，上海市規(guī)定自2017年1月1日起，非甲烷總烴排放濃度限值不超越30mg/m3，單位涂裝面積VOCss排放量不超越35g/m2，以及相關(guān)其它排放目標(biāo)。跟著各地規(guī)范的頒布，新建的涂裝車間和現(xiàn)已投產(chǎn)的涂裝車間需要對(duì)不合格的噴漆廢氣進(jìn)行單***處理。噴漆廢氣VOCs的處理方法現(xiàn)多選用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮后進(jìn)入氧化燃燒設(shè)備進(jìn)行處理，廢氣處理體系的***要能源需求是天然氣和電，在滿意環(huán)保要求的一起，整套體系規(guī)劃時(shí)的節(jié)能辦法也是重要研究課題。

1噴漆廢氣處理體系介紹

涂裝車間噴漆廢氣處理體系作業(yè)對(duì)象是未到達(dá)排放規(guī)范的噴漆室廢氣，關(guān)于水性漆車間，閃干烘房廢氣若未到達(dá)排放規(guī)范，也可經(jīng)過(guò)該體系進(jìn)行處理。廢氣處理體系由三部分子體系組成：廢氣過(guò)濾體系、沸石濃縮轉(zhuǎn)輪、熱氧化燃燒體系，其***要作業(yè)原理是：噴漆廢氣在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪之前，需經(jīng)過(guò)過(guò)濾體系進(jìn)行多級(jí)過(guò)濾，去除廢氣中的顆粒物，然后通往沸石濃縮轉(zhuǎn)輪，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪后的廢氣體積將相應(yīng)的濃縮為原來(lái)的1/8-1/25，廢氣的VOCs濃度也相應(yīng)進(jìn)步至原來(lái)的8-25倍，含高濃度VOCs的廢氣送往氧化燃燒設(shè)備，在730℃以上的溫度進(jìn)行燃燒，終究構(gòu)成潔凈氣體進(jìn)行排放。其間，為保證沸石轉(zhuǎn)輪的處理作用，進(jìn)口處廢氣溫度不宜超越35℃。

經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪體系后的廢氣VOCs處理功率能到達(dá)90%-95%，濃縮后的高濃度VOCs廢氣經(jīng)過(guò)熱氧化燃燒體系處理后，VOCs處理功率到達(dá)98.0%-99.5%。

2節(jié)能辦法的規(guī)劃與分析

在廢氣處理體系規(guī)劃中，噴漆室選用循環(huán)風(fēng)方法可削減噴漆室運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能耗，一起削減廢氣的處理量，進(jìn)步廢氣經(jīng)轉(zhuǎn)輪濃縮后的濃度，進(jìn)而下降廢氣處理體系的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。此外，閃干烘房的熱收回運(yùn)用、廢氣燃燒設(shè)備選用RTO設(shè)備以及排放廢氣的熱收回運(yùn)用都是在廢氣處理體系規(guī)劃中有用的節(jié)能辦法。

2.1噴漆室的循環(huán)風(fēng)方法

現(xiàn)***內(nèi)少量先進(jìn)的涂裝車間選用了干式噴漆室，干式噴漆室一般都選用了循環(huán)風(fēng)方法，但***都涂裝車間多為濕式噴漆室，關(guān)于濕式噴漆室的涂裝車間，多選用的是全新風(fēng)送風(fēng)方法，即噴漆室各區(qū)域的送風(fēng)直接排放至噴漆煙囪，***別關(guān)于水性漆油漆車間，噴漆室區(qū)域能耗較***，廢氣處理設(shè)備的設(shè)備出資和運(yùn)轉(zhuǎn)能耗顯著進(jìn)步。

在廢氣處理體系規(guī)劃時(shí)，噴漆室可選用循環(huán)風(fēng)技能，現(xiàn)濕式噴漆室循環(huán)風(fēng)方法有兩種，一種是噴漆部分循環(huán)風(fēng)方法，其原理是將噴漆線的流平、補(bǔ)漆區(qū)域的送風(fēng)返回至外噴機(jī)器人噴漆段，以削減外噴段新風(fēng)風(fēng)量。此類方法的循環(huán)風(fēng)運(yùn)用量低，可適當(dāng)削減噴漆室新風(fēng)量，下降噴漆室排往廢氣處理設(shè)備的廢氣量，多運(yùn)用在外噴段為機(jī)器人，內(nèi)噴段為人工的情況下。另一種是噴漆全循環(huán)風(fēng)方法，噴漆線送風(fēng)由全新風(fēng)空調(diào)和循環(huán)風(fēng)空調(diào)的送風(fēng)組成，噴漆室外噴和內(nèi)噴機(jī)器人段由循環(huán)風(fēng)空調(diào)送風(fēng)，循環(huán)風(fēng)空調(diào)的供風(fēng)除由流平、補(bǔ)漆段、氣封段返回的循環(huán)風(fēng)組成之外，另由外噴段的排風(fēng)的循環(huán)風(fēng)組成。此循環(huán)風(fēng)方法運(yùn)用在外噴與內(nèi)噴均為機(jī)器人噴涂條件下，可***起伏下降噴漆室與廢氣處理體系的出資與運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。

2.2閃干烘房的熱收回運(yùn)用方法

關(guān)于水性漆油漆車間，在色漆和清漆之間有低溫閃干烘房，排風(fēng)溫度一般在70℃-80℃，多選用熱水或許天然氣進(jìn)行空氣的加熱。噴完色漆的車身經(jīng)過(guò)閃干烘房，***量含VOCs的廢氣經(jīng)過(guò)循環(huán)排放***氣，經(jīng)測(cè)量，廢氣中VOCs含量已超出地方規(guī)范排放要求。若直接送至廢氣燃燒體系燃燒處理，廢氣中VOCs濃度較低，會(huì)耗費(fèi)***量天然氣;若與噴漆室廢氣混合，混合后的廢氣溫度較高，然后引起廢氣濃縮轉(zhuǎn)輪的失效。為避免影響轉(zhuǎn)輪的運(yùn)用壽數(shù)，一起下降閃干區(qū)的能耗，可將閃干烘房的排放廢氣的熱量用于加熱閃干段新風(fēng)。

閃干烘房的廢氣排放溫度約為80℃，與閃干新風(fēng)經(jīng)過(guò)板式換熱器進(jìn)行換熱后，可將閃干新風(fēng)溫度進(jìn)步20-30℃，使得熱能得到了收回運(yùn)用。一起，閃干烘房的廢氣排放溫度約為45℃-55℃，在經(jīng)過(guò)廢氣濃縮轉(zhuǎn)輪前與噴漆廢氣混合后，只將噴漆室廢氣進(jìn)步至2℃-4℃，此方法既可有用下降混合廢氣的溫度，也有用下降了混合廢氣的相對(duì)濕度，避免廢氣高濕度對(duì)沸石轉(zhuǎn)輪壽數(shù)的影響。

2.3廢氣燃燒設(shè)備的挑選

濃縮后的廢氣燃燒設(shè)備一般有RTO和TAR兩種方法，其原理均為經(jīng)過(guò)高溫將廢氣中VOCs燃燒分解成CO2和H2O，終究構(gòu)成潔凈氣體直接排放。因RTO和TAR設(shè)備結(jié)構(gòu)方法不同，然后兩者出口排放溫度不同，RTO出口潔凈氣體溫度可到達(dá)110℃-130℃，TAR出口潔凈氣體溫度可到達(dá)320℃-350℃。一般情況下，當(dāng)選用RTO設(shè)備時(shí)，脫附氣體的加熱多選用***立的加熱箱加熱方法。燃燒設(shè)備若選用TAR設(shè)備時(shí)，TAR的出口溫度高溫可用于給脫附氣體加熱，使得換熱后的潔凈氣體到達(dá)200℃-220℃。

經(jīng)過(guò)RTO和TAR設(shè)備終究排放溫度的比照，選用RTO設(shè)備可下降廢氣處理體系的能源耗費(fèi)。

2.4其他相關(guān)節(jié)能降本辦法

廢氣處理設(shè)備安裝運(yùn)用后，RTO排放的110℃-130℃高溫氣體，***都車間直接排放。若將此氣體經(jīng)過(guò)換熱器給其它介質(zhì)加熱，長(zhǎng)時(shí)刻后構(gòu)成換熱器內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物的凝聚，造成換熱器內(nèi)換熱功率下降，且難以處理凝聚物質(zhì)?？蓪⒃摎怏w就近經(jīng)過(guò)管路送至油漆除渣區(qū)域，用于枯燥油漆漆渣，下降漆渣的含水率，然后下降漆渣處理的成本。

此外，選用內(nèi)噴機(jī)器人替代人工噴涂，是噴涂職業(yè)的趨勢(shì)。內(nèi)噴機(jī)器人噴漆上漆率一般為45%-65%，手藝噴涂上漆率為35%-40%，內(nèi)噴機(jī)器人可下降油漆材料耗費(fèi);內(nèi)噴機(jī)器人噴漆室風(fēng)速為0.35-0.4m/s，手藝噴涂噴漆室風(fēng)速一般為0.5m/s;接連式內(nèi)噴機(jī)器人噴漆室比手藝內(nèi)噴噴漆室長(zhǎng)度短，且可運(yùn)用全循環(huán)風(fēng)方法，故選用內(nèi)噴機(jī)器人在油漆車間規(guī)劃中是精益的，有用下降了噴漆室運(yùn)轉(zhuǎn)成本之外，也***起伏下降噴漆廢氣處理體系的出資和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。

3規(guī)劃事例分析

以年產(chǎn)27萬(wàn)輛整車的某涂裝車間為例，該車間選用的是水性漆3C2B工藝，清漆為溶劑型油漆，噴漆室選用的是濕式噴漆室，全新風(fēng)送風(fēng)，經(jīng)計(jì)算和檢測(cè)分析，該車間清漆噴漆和閃干烘房排放均不能合格，需要對(duì)清漆和閃干排放進(jìn)行處理。

清漆噴漆室由外噴機(jī)器人段、內(nèi)噴手藝段、人工補(bǔ)漆段及流平段組成，終究清漆排放排往煙囪的廢氣量為420,000m3/h，排放溫度約為25℃，閃干烘房廢氣排放量為17,000m3/h，排放溫度約為80℃。若直接混合后送往廢氣處理設(shè)備處理，總廢氣量約為437,000m3/h，混合溫度為26.8℃。清漆廢氣排放濃度計(jì)算值約為155mg/m3，故廢氣處理規(guī)劃中選用三套過(guò)濾體系、三套沸石轉(zhuǎn)輪，濃縮比選用20:1，RTO廢氣燃燒體系進(jìn)風(fēng)量約25,000m3/h。

現(xiàn)將清漆噴漆室的流平段、補(bǔ)漆段送風(fēng)循環(huán)運(yùn)用到外噴機(jī)器人噴漆段，噴漆室可削減145,000m3/h的新風(fēng)量;為下降面漆閃干的排放溫度，對(duì)廢氣進(jìn)行熱收回運(yùn)用，用于閃干新風(fēng)的加熱，使得終究排放溫度下降至50℃;終究混合廢氣處理量約為290,000m3/h，排放溫度為26.2℃。

若將清漆手藝內(nèi)噴段改為機(jī)器人噴涂，噴漆室循環(huán)風(fēng)運(yùn)用率***起伏進(jìn)步，清漆噴漆室排放廢氣量下降至95,000m3/h，閃干廢氣經(jīng)過(guò)換熱運(yùn)用后排放，終究混合后廢氣總量約為11,0000m3/h，排放溫度為28.3℃。

各計(jì)劃的噴漆廢氣處理體系相關(guān)理論規(guī)劃參數(shù)如表1所示，各計(jì)劃的理論能耗狀況如表2所示。綜合上述三種計(jì)劃，可以看出，噴漆室循環(huán)風(fēng)的運(yùn)用，可下降噴漆廢氣的風(fēng)量，進(jìn)步廢氣中VOCs的濃度，削減相關(guān)設(shè)備的電耗與天然氣耗費(fèi)。噴漆室循環(huán)風(fēng)運(yùn)用率越高，廢氣處理體系的設(shè)備出資和能耗越低。    

廢氣燃燒設(shè)備挑選選用RTO或TAR，終究耗費(fèi)的天然氣有較***差異。就全循環(huán)風(fēng)(含內(nèi)噴機(jī)器人)計(jì)劃而言，經(jīng)理論計(jì)算，選用RTO及***立加熱箱加熱脫附氣體計(jì)劃，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需天然氣約為30Nm3/h;選用TAR及排放余熱加熱脫附氣體計(jì)劃，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需天然氣約為68Nm3/h。顯著看出，選用RTO愈加節(jié)省天然氣。

4結(jié)語(yǔ)

節(jié)能減排是涂裝技能發(fā)展的***要趨勢(shì)，跟著各地接連制定涂裝***氣污染排放規(guī)范，***內(nèi)各涂裝車間將逐步開(kāi)始規(guī)劃噴漆廢氣處理體系，本文重點(diǎn)論述了在廢氣處理體系的規(guī)劃中節(jié)能減排的幾種有用辦法——噴漆室循環(huán)風(fēng)技能、面漆閃干廢氣的余熱回用、廢氣燃燒處理設(shè)備選用RTO設(shè)備、燃燒后的潔凈高溫氣體再次運(yùn)用。這些辦法具有出資收回時(shí)刻短、經(jīng)濟(jì)效益顯著等***點(diǎn)，在新車間新建噴漆廢氣處理體系及老油漆車間噴漆廢氣處理體系改造中均可挑選實(shí)施。