考虑到摩托车制造业产生的VOCs气体浓度低(普遍小于1000mg/m3),且要满足地方标准的高处理效率(≥90%以上),综合投入成本、使用年限、占地面积、维护便捷性等,最终选取“直接末端治理”中的“分子筛吸附转轮+蓄热氧化燃烧”形式。
3.3 分子筛吸附转轮+蓄热氧化燃烧
3.3.1 工艺原理
喷涂室和流平室的大风量VOCs废气经过多级过滤后通过分子筛吸附转轮的吸附区,废气中的有机物被吸附在转轮上,废气得到净化处理并达标排放。分子筛吸附转轮连续旋转,浓缩的有机物质在脱附区进行脱附。脱附后的高浓度有机废气,通过蓄热式氧化炉进行燃烧,转化成CO2和H2O排入大气中。通过两种处理技术的结合,共同实现了对大风量低浓度VOCs废气的处理。
3.3.2 VOCs处理方案
一方面,涂装线喷漆室和流平室产生的大风量低浓度的VOCs废气经过收集,通过前端的前处理系统,去除大风量废气中的漆渣和高沸点VOCs后,再经过分子筛吸附转轮吸收大风量废气中的VOCs,VOCs被吸附在转轮中,净化后的大风量气体通过烟囱向外排放;另一方面,干燥炉产生的小风量高浓度VOCs废气和经分子筛脱转轮附后的VOCs废气先经过蓄热燃烧装置的蓄热陶瓷加热后,再进入蓄热氧化燃烧炉净化处理,净化处理后的高温气体的一部分再循环利用于分子筛转轮的脱附,其余排放至大气中,详见图3。
4 改造难点及应用中的问题
4.1 风管施工困难
涂装室排气风管由直接高空排放改为收集后集中排放,风管改制难度大。经过计算车间房梁承重无法满足主风管吊重,只能从地面做支撑。在施工过程中主风管与现有设备干涉(见图4)。厂房内部结构复杂,主风管顶部距离房梁很近,截面积大(2.5米×2米),施工难度特别大(见图5)。在保证对现有设备影响最小的前提下,主风管支撑位置经过数次论证和修订,最终满足了主风管支撑定位要求。
4.2 风平衡调整困难
涂装室风平衡直接关系到涂装品质、环境安全、消防安全、职业卫生安全,是涂装车间正常运转的必要依据。VOCs废气处理系统重新对原有排气风管进行了改建,将分散排放改为集中收集处理排放,破坏了原有风管结构和风量平衡,需建立新的风平衡。在试生产初期,涂装室风量不平衡,漆雾抽不走,导致喷漆室作业环境恶劣、品质差而影响生产。
针对风量不平衡问题,对策方向主要如下:
1)保证送风风速(送风量)一定的情况下,排气风阀全部打开逐一调整,遇到有窜室的情况下调整该处排气风阀的高度(调整完毕后需固定位置);
2)风管改建时,风管的设计需严格按照流体力学进行整体设计(远端变径),充分考虑管道大小,减少转弯次数、弯管处设定导风片以减少风阻(图6);
3)风管末端的引风机须留有足够大的富余量,一般不低于20%,保证其克服抽风过程中的阻力;
4)从油漆烘干炉→流平室→涂装室反向调整整体送排风平衡,最终流平室相对于环境和油漆烘干炉入口保证微正压,涂装室相对与流平室微负压。
通过上述四个步骤的综合改善和调试,串风、抽风不良等风平衡问题得到对策,恢复正常生产。
4.3 运行成本高
VOCs系统的运行成本主要包括前处理系统所用过滤袋的耗材费和处理费以及燃烧炉所用的天然气费和整个系统的风机等运行的电费。VOCs 系统运行以来,按16H/日稼动时间,6天/周工作日计算,前处理耗材更换频次为G4玻纤板框3~4次/月,F7玻纤滤袋1 次/月,活性碳颗粒1次/年,F9玻纤滤袋1次/3月,仅前处理耗材运行费用就达25万,加上天然气和电费,每年VOCs运行成本约150万。且前处理耗材属于危费,需要委托专门处理公司进行回收(3000元/吨)。
为降低能耗采取的措施如下:
1)排气风机叶轮、排气风管定期除漆、提高涂装室水帘涡卷板除漆频度,减少漆渣进入前处理系统造成滤网压差增大;
2)玻纤式样优化、增加袋数、延长更换周期;
3)缩短VOCs系统在FE\AL线和ABS线之间切换的时间,减少空运转能源费用;
4)减少RTO 冷炉启动的次数,节约天然气能耗。
5 结语
重庆建设雅马哈涂装VOCs处理设备于2018年3月通过了重庆市环保局的最终验收,成为重庆市首批通过DB50 新地标环保验收的摩托车企业,承担了行业标杆企业应有的行业责任和社会责任。目前,VOCs处理设备实际生产中会出现很多问题,对应这样的新设备,只有边对策边学习,逐步积累经。同时,在保证法律法规的前提下,如何进一步降低设备的运行费,还需整个行业继续努力。随着国家环保要求的日益严格,废气处理系统的应用已逐渐广泛,由于废气处理技术选择性多,如何实现有效投入、连续运行和达标排放是摩托车制造业的关注焦点。相信随着环保法规的持续规范化和国家环保力度的加强,会有更多环保企业致力于对VOCs系统进行优化,同时也会有更多包括摩托车企业在内的企业进行VOCs处理,到时候城市空气质量会越来越好。
相关文章推荐:
免责声明:本站资讯转自合作媒体或其他网站,内容仅供参考。转载本文出于传递更多信息的目的,文章仅代表作者个人观点,不代表本站立场。如涉及作品内容、版权和其他问题,请与本网站联系,我们将在第一时间处理。