活性炭氮氣脫附+沸石濃縮+RTO在涂料工業中的應用

 

油漆涂料行業VOCs排放占我國固定排放源的20~30%，且分布廣泛，對環境有害。減少涂料行業相關行業的揮發性有機化合物排放對大氣污染防治非常重要。國家、地方政府和各行業都出臺了嚴格的VOCs排放標準，北京、上海等6個省、直轄市也出臺文件，對揮發性有機物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:

 

對于車間內低濃度、大風量(100mg/m3以下)的VOCs環境廢氣，廢氣經活性炭吸附脫附裝置濃縮后，進入RTO進行熱氧化處理。該工藝采用目前先進的氮氣保護脫附技術，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脫附進入廢氣混合器。

 

②吸附過程:有機氣體被圓柱形溶劑生物質活性炭吸附塔吸附，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入RTO進行熱氧化分解，濃縮后的VOCs濃度可滿足RTO系統運行，無需額外添加燃料。

 

④活性炭冷卻:活性炭冷卻采用冷氮氣。

 

系統通過切換閥門控制活性炭吸附罐的運行周期，依次進行吸附和脫附，循環工作，保證系統的連續運行。用氮氣脫附VOCs，不會燃燒爆炸，不會增加有機殘留物，提高活性炭吸附系統的安全性和使用壽命；氮氣保護下揮發性有機化合物廢氣的脫附是關鍵技術環節。

 

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

 

①脫附后的轉輪進入“冷卻區”，被冷卻空氣吹掃，恢復正常溫度，再次旋轉到“吸附區”，再次開始下一個循環。

 

②廢氣中含有的VOCs被吸附在轉輪“吸附區”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不斷被轉輪吸附，趨于飽和。轉輪進入“脫附區”時，沸石吸附的VOCs在熱空氣的吹掃下進入廢氣混合器，再進入RTO進行熱氧化反應。

 

沸石濃縮輪裝置安全性高，沸石輪由無機氧化物組成，不燃。操作簡單，可連續自動運行。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、大風量(1500mg/m3以上)的VOCs廢氣，工藝直接通過風機送至廢氣混合器，與活性炭脫附的高濃度廢氣、沸石濃縮轉輪的高濃度廢氣一起送至蓄熱式熱氧化器RTO裝置。

 

廢氣在預熱室內被吸熱加熱后，進入燃燒室高溫焚燒(加熱至800℃左右)。VOCs揮發性有機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。儲存的熱量用于預熱新進入的有機廢氣，并定期改變氣流方向以保持爐溫穩定。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。整個工藝系統由PLC自動程序控制，保證了各裝置連續安全可靠運行，全廠VOCs去除率達到99%以上。