彩鋼板彩涂生產(chǎn)線催化燃燒設備VOCs廢氣處理技術方案
以下為我公司結合實際經(jīng)驗和眾多案例,總結出關于彩涂線VOCs治理的一些經(jīng)驗和關鍵技術難題:
一、VOCs產(chǎn)生于哪些地方:
1、涂漆膠輥分為初涂漆、面涂漆、印花工段;
2、固化爐頭尾部分經(jīng)過高溫固化產(chǎn)生的廢氣在遇到冷空氣后形成焦油;
3、堿洗槽加熱產(chǎn)生的堿霧;
4、調漆房調漆過程中揮發(fā)的VOC廢氣。
二、VOC的濃度及成分:
VOC廢氣濃度: 200-500mg/m3(經(jīng)過實際檢測數(shù)值)
廢氣主要成分:甲苯、二甲苯、丙酮、甲醇、酚醛、非甲烷總烴等
三、廢氣的收集:
1、涂漆膠輥:通過在膠輥上方架設集氣罩進行收集,由于空間受限,膠輥更換時要求有足夠的空間,集氣罩設計為可移動可拆卸,集氣罩的尺寸為需根據(jù)現(xiàn)場空間設計,并保證集氣罩口截面風速不低于1米/秒。
2、調漆間:調漆間一般用采光板搭設,需進行全密封,通過一個主管道進入調漆間,由于調漆間空間較大,需在屋頂進行氣流分布設計,以保證調漆間換氣均勻。
3、固化爐:由于固化爐內溫度較高,一般爐內溫度可達200-250℃,而且內部屬于熱風循環(huán),爐內產(chǎn)生的高溫氣體混合VOC廢氣會從爐頭及爐尾產(chǎn)生外溢,高溫氣體遇到外界冷空氣產(chǎn)生煙霧,其成分主要為焦油及VOC有機廢氣,而且溫度較高。從固化爐頭和爐尾分別架設集氣罩進行廢氣收集,集氣罩的大小根據(jù)爐口的煙氣情況設計,需保證集氣罩口截面風速不低于1米/秒。
4、堿洗槽:鋼卷進行彩涂之前需進行堿液預處理,堿液需進行加溫,會產(chǎn)生堿霧,需對外溢的堿霧進行處理。在堿霧外溢部分增加集氣罩進行有效收集。
四、廢氣處理方式
1、催化燃燒法
2、活性炭吸附(沸石分子篩吸附)-催化燃燒法
五、催化燃燒設備系統(tǒng)構成
1、預處理:干式過濾器。
2、吸附模塊:活性炭吸附箱、活性炭、進出風管道、主引風機。
3、脫附+催化燃燒模塊:電加熱模組、高效板式換熱器、催化燃燒模組、貴催化劑、碳箱控制閥門組、脫附循環(huán)風機、補冷風機。
4、控制系統(tǒng)模塊:風機變頻器、PLC控制單元、測溫及信號反饋單元。
5、安全保障模塊:催化床泄爆閥、吸附箱泄爆閥、集成安全控制系統(tǒng)。
六、安全保障
“主動預防”措施:
(1)進氣端設置稀釋閥,用于在廢氣濃度過高CO溫度突然增加等情況下自動開啟補入冷空氣稀釋、降溫。
(2)設計之前的技術調研及項目針對性設計
在控制系統(tǒng)設計之前,我公司會安排技術人員與貴公司結合,充分了解貴公司的生產(chǎn)作業(yè)情況,多次不同時間段的測量VOC含量,區(qū)分出有可能導致VOC含量增加的生產(chǎn)作業(yè)情況和時間段,再將情況匯總后與貴公司交流確認,可在CO控制系統(tǒng)程序中設計對應的控制策略,比如可在VOC含量突然增加的生產(chǎn)作業(yè)工序或者時間段,暫時將VOC排空等手段,避免高濃度的VOC進入CO。
“被動響應”方面:
當VOC含量變高進入CO后,可通過如下措施來解決:
(1)多點檢測氧化室溫度,當溫度超過設定值時,即開啟超溫閥進行放散,并連鎖停機;(泄爆閥)
(2)管路設置阻火器和泄爆口,保證企業(yè)生產(chǎn)設備安全;(防爆膜片)
(3)CO安裝泄爆口,保證氧化設備自身安全。(泄爆閥)
七、催化燃燒處理工藝流程
有機廢氣進入活性炭吸附塔裝置,活性炭塔里的活性炭吸附廢氣中的VOCs氣體,凈化后的潔凈氣體經(jīng)由風機傳輸經(jīng)煙囪高空排放,并達到標準排放。
飽和狀態(tài)下活性炭需要變溫脫附高溫解脫,由催化燃燒爐內部的加熱系統(tǒng)對脫附氣體加熱產(chǎn)生高溫脫附氣體再通過活性炭床進行脫附,脫附下的有機化合物由脫附風機傳輸經(jīng)過換熱器進行催化燃燒床燃燒,達標后高空排放。
本項目總設計風量為80000m³/h,配套5個單吸風量20000m3/h活性炭吸附箱(4吸1脫,循環(huán)交替)?;钚蕴课剿诿摳綍r需由蝶閥單獨隔開,由CO爐產(chǎn)生的熱氣進行變溫脫附,經(jīng)脫附風機傳輸?shù)紺O爐。在CO爐中由換熱器進行熱量交換,經(jīng)電加熱再升溫進入催化燃燒室,催化燃燒終生成水和二氧化碳。CO爐進排氣加裝阻火器,設計有熱旁通,當溫度時由熱旁通直接排入煙囪。脫附系統(tǒng)配有脫附風機和補冷風機,補冷風閥和新風閥等。
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