兆和環(huán)境：轉(zhuǎn)輪+RTO廢氣處理系統(tǒng)在汽車涂裝廢氣治理上應(yīng)用

更新時(shí)間：2021-04-02 15:32 來源：兆和環(huán)境作者: 閱讀：3847

近幾年，環(huán)境問題已成為影響中國發(fā)展的主要問題。十九大明確指出，環(huán)境問題事關(guān)滿足人民日益增長的美好生活需要，事關(guān)全面建成小康社會，事關(guān)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和美麗中國建設(shè)。目前，我國VOCs排放量粗略估算已達(dá)到2500噸，已成為世界上VOCs排放總量最大的國家。為加快改善環(huán)境空氣質(zhì)量，國務(wù)院發(fā)布《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，其中將工業(yè)涂裝行業(yè)作為VOCs排放重點(diǎn)行業(yè)。

由兆和環(huán)境承建的中國重汽濟(jì)南商用輕卡部車身涂裝VOCs廢氣處理工程被評審為2019年大連市生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)示范工程，該工程采用了轉(zhuǎn)輪+RTO廢氣處理系統(tǒng)。

濟(jì)南重汽VOCs治理項(xiàng)目獲2019年大連市生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)示范工程

01 汽車涂裝廢氣特點(diǎn)及處理工藝

涂裝車間生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量VOCs廢氣，其特點(diǎn)是濃度低，風(fēng)量大。若采用常規(guī)焚燒法治理廢氣，會產(chǎn)生高昂的運(yùn)行費(fèi)用。沸石轉(zhuǎn)輪和活性碳均是將低濃度大風(fēng)量的VOCs氣體濃縮成高濃度小風(fēng)量的裝置，沸石轉(zhuǎn)輪與活性碳使用條件和原理相似，但沸石轉(zhuǎn)輪諸多性能都優(yōu)于活性碳。

故目前涂裝車間廢氣治理工藝普遍采取沸石轉(zhuǎn)輪搭配焚燒法進(jìn)行廢氣治理。在焚燒法中，RTO與傳統(tǒng)催化燃燒、直燃式熱氧化爐（TO）相比，具有更高的熱效率（≥95%）、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。“沸石轉(zhuǎn)輪+RTO”的組合已成為大型汽車涂裝廠的主流處理工藝。

02 處理設(shè)施及工藝介紹

1.預(yù)處理系統(tǒng)

廢氣在進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)輪之前，需先進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)對廢氣進(jìn)行過濾，其主要目的是將廢氣中的顆粒物去除掉，防止顆粒物堵塞沸石轉(zhuǎn)輪減少沸石轉(zhuǎn)輪的使用壽命。同時(shí)，對于汽車涂裝廠排氣后端通常使用濕式過濾對漆渣進(jìn)行處理，導(dǎo)致廢氣的相對濕度高。當(dāng)相對濕度大于85%時(shí)，沸石轉(zhuǎn)輪對廢氣的處理能力會下降，所以預(yù)處理系統(tǒng)中需增加除濕裝置，將廢氣的相對濕度降低到70%以下。

2.沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)

沸石轉(zhuǎn)輪是一種可連續(xù)進(jìn)行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置,兩側(cè)由密封裝置分成三個(gè)區(qū)域：吸附區(qū)、脫附區(qū)及冷卻區(qū)域。

沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，低濃度、大風(fēng)量的VOC廢氣連續(xù)不斷地通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時(shí)，廢氣中的VOC成份被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附，吸附凈化后的氣體達(dá)標(biāo)直接排放；轉(zhuǎn)輪吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被送到脫附區(qū)，RTO熱輸出混風(fēng)后180-220℃通過脫附區(qū)，將VOC廢氣排出至RTO；轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻降溫后可重新進(jìn)行吸附（冷卻風(fēng)變?yōu)?20℃左右），隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，吸附、解吸、冷卻循環(huán)進(jìn)行，確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.RTO系統(tǒng)

RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,簡稱RTO),蓄熱式氧化爐。其原理是在高溫（＞760℃）下將廢氣中的有機(jī)物（VOCs)氧化成對應(yīng)的二氧化碳和水，從而凈化廢氣，并回收廢氣分解時(shí)所釋放出來的熱量。RTO主要有三種形式：兩室RTO、三室RTO和旋轉(zhuǎn)RTO。三種形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面以三室RTO為例進(jìn)行說明。

沸石轉(zhuǎn)輪脫附產(chǎn)生的高濃度廢氣通過RTO風(fēng)機(jī)進(jìn)入RTO內(nèi)進(jìn)行焚燒，使廢氣中的VOCs高溫分解為CO2和H2O。

RTO每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)過蓄熱-放熱-吹掃的過程，循環(huán)往復(fù)，連續(xù)工作；蓄熱室"放熱"后，利用氧化室的潔凈氣體對該蓄熱室進(jìn)行吹掃，將蓄熱床層中未反應(yīng)的廢氣送回主風(fēng)機(jī)入口，待吹掃完成后進(jìn)入"蓄熱"程序。

過程1示意圖

工藝氣體在通過入口的過程中從一室體接收蓄熱體的熱量升溫。然后在氧化室中氧化。氧化后，處理后的高溫氣體在通過出口的過程中將熱量釋放到三室體蓄熱體中。釋放熱能后，處理后的氣體排放。

過程2示意圖

三室體在過程1中蓄熱體被加熱儲存了熱能，閥門切換氣流，第三室體成為“入口” 。從一室體引入未經(jīng)處理的氣體，將被吹掃返回到工藝氣體中，以避免在開關(guān)切換期間排放未經(jīng)處理的氣體。

過程3示意圖

凈化未處理氣體后，一室體成為出口。為了保持熱介質(zhì)的熱平衡，閥門定期重復(fù)切換循環(huán)。在下室體通過切換閥的動(dòng)作，使上室體各個(gè)蓄熱室輪流處于進(jìn)氣放熱、吹掃凈化和排氣蓄熱狀態(tài)；VOC在高溫下，完成氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，放出熱量。

濟(jì)南重汽商用車涂裝車間轉(zhuǎn)輪+RTO廢氣處理系統(tǒng)

目前，國家已開展VOCs整治專項(xiàng)執(zhí)法行動(dòng)，嚴(yán)厲打擊違法排污行為，同時(shí)多地已經(jīng)出臺在線VOCs監(jiān)測法規(guī)，要求各企業(yè)安裝VOCs在線監(jiān)測設(shè)備并與當(dāng)?shù)丨h(huán)保局聯(lián)網(wǎng)，環(huán)保局實(shí)時(shí)監(jiān)測各企業(yè)排放情況，對超標(biāo)排放企業(yè)依法處理。沸石轉(zhuǎn)輪和RTO兩種工藝結(jié)合作為汽車涂裝車間后處理設(shè)備使用，可有效減少VOCs廢氣的排放。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況條件合理選型設(shè)計(jì)，最終VOCs排放量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國家及地方標(biāo)準(zhǔn)，此舉不僅可以減少企業(yè)所交排污費(fèi)，使企業(yè)合規(guī)合法生產(chǎn)，同時(shí)使企業(yè)承擔(dān)起相應(yīng)社會責(zé)任。

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