轿车涂装喷漆废气处理体系的节能规划

轿车涂装喷漆废气处理体系的节能规划

  

中心提示：轿车涂装车间喷漆废气处理体系规划时，在满意环保规范的前提下，相关设备需考虑节能办法，如：车间喷漆室可选用循环风方法，闪干烘房进行热收回运用，废气燃烧设备***选RTO设备等。经过上述有用办法，可削减喷漆废气的处理量，进步废气中VOCs的浓度，下降体系的初始出资和运转能耗，对喷漆废气处理体系的规划具有必定的指导意义。

 

轿车涂装车间处理体系规划时，在满意环保规范的前提下，相关设备需考虑节能办法，如：车间喷漆室可选用循环风方法，闪干烘房进行热收回运用，废气燃烧设备***选RTO设备等。经过上述有用办法，可削减喷漆废气的处理量，进步废气中VOCs的浓度，下降体系的初始出资和运转能耗，对喷漆废气处理体系的规划具有必定的指导意义。喷漆废气

跟着***内工业的迅速发展以及生活水平的进步，***家政府和民众对环境问题日益注重，对环境污染排放加***操控。一起，环保低碳是末来***要的经济增长方法，我***现已把节能减排进步到战略层面。

轿车涂装轿车制造业的污染源和能耗***户，其间涂装车间***气污染的***要污染物为VOCss，苯、二甲苯等。我***对轿车涂装职业的***气污染排放阅历了三个阶段，排放要求日益严厉。跟着环保要求的进步，近20年来，轿车涂装职业选用新的环保型的涂装材料，新工艺、新设备，创建低VOCs、低碳、无害化的“绿色涂装车间”。

自2010年后，跟着雾霾现象的严峻，环境问题尤为注重。广东、北京、重庆、上海接连颁布了轿车制造业(涂装)***气污染排放规范，其间，上海市规定自2017年1月1日起，非甲烷总烃排放浓度限值不超越30mg/m3，单位涂装面积VOCss排放量不超越35g/m2，以及相关其它排放目标。跟着各地规范的颁布，新建的涂装车间和现已投产的涂装车间需要对不合格的喷漆废气进行单***处理。喷漆废气VOCs的处理方法现多选用沸石转轮浓缩后进入氧化燃烧设备进行处理，废气处理体系的***要能源需求是天然气和电，在满意环保要求的一起，整套体系规划时的节能办法也是重要研究课题。

1喷漆废气处理体系介绍

涂装车间喷漆废气处理体系作业对象是未到达排放规范的喷漆室废气，关于水性漆车间，闪干烘房废气若未到达排放规范，也可经过该体系进行处理。废气处理体系由三部分子体系组成：废气过滤体系、沸石浓缩转轮、热氧化燃烧体系，其***要作业原理是：喷漆废气在经过转轮之前，需经过过滤体系进行多级过滤，去除废气中的颗粒物，然后通往沸石浓缩转轮，经过转轮后的废气体积将相应的浓缩为原来的1/8-1/25，废气的VOCs浓度也相应进步至原来的8-25倍，含高浓度VOCs的废气送往氧化燃烧设备，在730℃以上的温度进行燃烧，终究构成洁净气体进行排放。其间，为保证沸石转轮的处理作用，进口处废气温度不宜超越35℃。

经过沸石转轮体系后的废气VOCs处理功率能到达90%-95%，浓缩后的高浓度VOCs废气经过热氧化燃烧体系处理后，VOCs处理功率到达98.0%-99.5%。

2节能办法的规划与分析

在废气处理体系规划中，喷漆室选用循环风方法可削减喷漆室运转时的能耗，一起削减废气的处理量，进步废气经转轮浓缩后的浓度，进而下降废气处理体系的运转能耗。此外，闪干烘房的热收回运用、废气燃烧设备选用RTO设备以及排放废气的热收回运用都是在废气处理体系规划中有用的节能办法。

2.1喷漆室的循环风方法

现***内少量先进的涂装车间选用了干式喷漆室，干式喷漆室一般都选用了循环风方法，但***都涂装车间多为湿式喷漆室，关于湿式喷漆室的涂装车间，多选用的是全新风送风方法，即喷漆室各区域的送风直接排放至喷漆烟囱，***别关于水性漆油漆车间，喷漆室区域能耗较***，废气处理设备的设备出资和运转能耗显著进步。

在废气处理体系规划时，喷漆室可选用循环风技能，现湿式喷漆室循环风方法有两种，一种是喷漆部分循环风方法，其原理是将喷漆线的流平、补漆区域的送风返回至外喷机器人喷漆段，以削减外喷段新风风量。此类方法的循环风运用量低，可适当削减喷漆室新风量，下降喷漆室排往废气处理设备的废气量，多运用在外喷段为机器人，内喷段为人工的情况下。另一种是喷漆全循环风方法，喷漆线送风由全新风空调和循环风空调的送风组成，喷漆室外喷和内喷机器人段由循环风空调送风，循环风空调的供风除由流平、补漆段、气封段返回的循环风组成之外，另由外喷段的排风的循环风组成。此循环风方法运用在外喷与内喷均为机器人喷涂条件下，可***起伏下降喷漆室与废气处理体系的出资与运转能耗。

2.2闪干烘房的热收回运用方法

关于水性漆油漆车间，在色漆和清漆之间有低温闪干烘房，排风温度一般在70℃-80℃，多选用热水或许天然气进行空气的加热。喷完色漆的车身经过闪干烘房，***量含VOCs的废气经过循环排放***气，经测量，废气中VOCs含量已超出地方规范排放要求。若直接送至废气燃烧体系燃烧处理，废气中VOCs浓度较低，会耗费***量天然气;若与喷漆室废气混合，混合后的废气温度较高，然后引起废气浓缩转轮的失效。为避免影响转轮的运用寿数，一起下降闪干区的能耗，可将闪干烘房的排放废气的热量用于加热闪干段新风。

闪干烘房的废气排放温度约为80℃，与闪干新风经过板式换热器进行换热后，可将闪干新风温度进步20-30℃，使得热能得到了收回运用。一起，闪干烘房的废气排放温度约为45℃-55℃，在经过废气浓缩转轮前与喷漆废气混合后，只将喷漆室废气进步至2℃-4℃，此方法既可有用下降混合废气的温度，也有用下降了混合废气的相对湿度，避免废气高湿度对沸石转轮寿数的影响。

2.3废气燃烧设备的挑选

浓缩后的废气燃烧设备一般有RTO和TAR两种方法，其原理均为经过高温将废气中VOCs燃烧分解成CO2和H2O，终究构成洁净气体直接排放。因RTO和TAR设备结构方法不同，然后两者出口排放温度不同，RTO出口洁净气体温度可到达110℃-130℃，TAR出口洁净气体温度可到达320℃-350℃。一般情况下，当选用RTO设备时，脱附气体的加热多选用***立的加热箱加热方法。燃烧设备若选用TAR设备时，TAR的出口温度高温可用于给脱附气体加热，使得换热后的洁净气体到达200℃-220℃。

经过RTO和TAR设备终究排放温度的比照，选用RTO设备可下降废气处理体系的能源耗费。

2.4其他相关节能降本办法

废气处理设备安装运用后，RTO排放的110℃-130℃高温气体，***都车间直接排放。若将此气体经过换热器给其它介质加热，长时刻后构成换热器内挥发性有机化合物的凝聚，造成换热器内换热功率下降，且难以处理凝聚物质。可将该气体就近经过管路送至油漆除渣区域，用于枯燥油漆漆渣，下降漆渣的含水率，然后下降漆渣处理的成本。

此外，选用内喷机器人替代人工喷涂，是喷涂职业的趋势。内喷机器人喷漆上漆率一般为45%-65%，手艺喷涂上漆率为35%-40%，内喷机器人可下降油漆材料耗费;内喷机器人喷漆室风速为0.35-0.4m/s，手艺喷涂喷漆室风速一般为0.5m/s;接连式内喷机器人喷漆室比手艺内喷喷漆室长度短，且可运用全循环风方法，故选用内喷机器人在油漆车间规划中是精益的，有用下降了喷漆室运转成本之外，也***起伏下降喷漆废气处理体系的出资和运转成本。

3规划事例分析

以年产27万辆整车的某涂装车间为例，该车间选用的是水性漆3C2B工艺，清漆为溶剂型油漆，喷漆室选用的是湿式喷漆室，全新风送风，经计算和检测分析，该车间清漆喷漆和闪干烘房排放均不能合格，需要对清漆和闪干排放进行处理。

清漆喷漆室由外喷机器人段、内喷手艺段、人工补漆段及流平段组成，终究清漆排放排往烟囱的废气量为420,000m3/h，排放温度约为25℃，闪干烘房废气排放量为17,000m3/h，排放温度约为80℃。若直接混合后送往废气处理设备处理，总废气量约为437,000m3/h，混合温度为26.8℃。清漆废气排放浓度计算值约为155mg/m3，故废气处理规划中选用三套过滤体系、三套沸石转轮，浓缩比选用20:1，RTO废气燃烧体系进风量约25,000m3/h。

现将清漆喷漆室的流平段、补漆段送风循环运用到外喷机器人喷漆段，喷漆室可削减145,000m3/h的新风量;为下降面漆闪干的排放温度，对废气进行热收回运用，用于闪干新风的加热，使得终究排放温度下降至50℃;终究混合废气处理量约为290,000m3/h，排放温度为26.2℃。

若将清漆手艺内喷段改为机器人喷涂，喷漆室循环风运用率***起伏进步，清漆喷漆室排放废气量下降至95,000m3/h，闪干废气经过换热运用后排放，终究混合后废气总量约为11,0000m3/h，排放温度为28.3℃。

各计划的喷漆废气处理体系相关理论规划参数如表1所示，各计划的理论能耗状况如表2所示。综合上述三种计划，可以看出，喷漆室循环风的运用，可下降喷漆废气的风量，进步废气中VOCs的浓度，削减相关设备的电耗与天然气耗费。喷漆室循环风运用率越高，废气处理体系的设备出资和能耗越低。    

废气燃烧设备挑选选用RTO或TAR，终究耗费的天然气有较***差异。就全循环风(含内喷机器人)计划而言，经理论计算，选用RTO及***立加热箱加热脱附气体计划，运转时所需天然气约为30Nm3/h;选用TAR及排放余热加热脱附气体计划，运转时所需天然气约为68Nm3/h。显着看出，选用RTO愈加节省天然气。

4结语

节能减排是涂装技能发展的***要趋势，跟着各地接连制定涂装***气污染排放规范，***内各涂装车间将逐步开始规划喷漆废气处理体系，本文重点论述了在废气处理体系的规划中节能减排的几种有用办法——喷漆室循环风技能、面漆闪干废气的余热回用、废气燃烧处理设备选用RTO设备、燃烧后的洁净高温气体再次运用。这些办法具有出资收回时刻短、经济效益显着等***点，在新车间新建喷漆废气处理体系及老油漆车间喷漆废气处理体系改造中均可挑选实施。