四川宝英胜达环保材料有限公司
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汽车配件喷漆催化剂减排案例

企业背景:该企业为河南地区航空工业集团旗下的一家大型制造企业,同时也是国内著名的汽车制造商。该企业拥有多个喷漆车间,主要专注于汽车生产。

VOCs治理装置只是一个终端措施,主要起到被动控制作用。如果想要显著降低VOCs的排放,必须从源头入手。因此,需要对喷漆企业产生VOCs的源头进行分析和研究。

喷漆车间:喷漆室的混合原料是VOCs的主要来源,在喷漆生产中,油漆底漆、固化剂、稀释剂的混合原料,用于底漆和面漆的涂覆,并在底漆和面漆喷涂过程中中形成挥发,主要成分常有:苯系物、脂类、醇类、酮类等废气。

烘干室:配件或其他物体在完成底漆或面漆后,会移动到烘干房进行烘干加速固化;烘烤过程中会挥发出大量VOCs,污染标志物仍以喷漆车间成分为主。

调漆和清洗:调漆清洗桶、调漆混合时会产生的少量VOCs。

其他原辅材料:水性光油、UV光油、特殊固化剂等产生少量VOCs。

从上述分析情况来看,喷漆企业中VOCs的主要来源是喷涂过程中添加的稀释剂、固化剂、面漆底漆等挥发,其次是烘干过程中高温挥发和调漆室清洗剂挥发特别是占VOCs挥发总量60%的苯系物。


末端治理

VOCs治理过程中,捕集效率直接关系着整个处理效果,因此必须准确地定位和捕集源头。实际工况中,挥发性有机物主要在喷漆室挥发后无组织排放,喷漆完成后烘干过程中也有部分VOCs挥发。因此,在喷漆房、烘干室和调漆室都配置了有组织收集设施,确保了VOCs被有效地捕集。相关捕集点的VOCs会通过风管连接主管道,然后通过主风机送入VOCs处理装置的进风口。为保证各捕集口的正常风速,必须对主管道和各分管道的风量进行精确的设计和计算,并在每个捕集入口处安装风阀以进行风量调节和确认入风口的大小。为实现自动化和节能,还可以配置电动风阀和变频主风机,使各风阀与捕集机台的运行状态相关联,并与变频主风机联动。

在将捕集的VOCs送入处理装置之前,必须对其进行除尘处理。因为喷漆房排放的废气中含有漆雾和普通喷漆工艺的颗粒物等有害物质。如果这些物质不进行过滤而直接进入VOCs处理装置,将会影响处理效果。

针对喷漆车间、烘干室和调漆室产生VOCs的浓度(NMHC约170-300m3),采用沸石转轮吸附技术比较合适。对于工厂规模较大且喷漆室喷枪机台数量较多、工作时间不一且浓度有波动的情况,可以适当调配VOCs吸附装置及吸附风机功率来减少运行能耗。

工艺流程

调漆室、喷漆房、烘干室有组织收集,废气前处理有:漆雾水洗→干燥→初效→中效→高效过滤;然后通过沸石转轮吸脱附装置进行吸附浓缩和脱附再生;最后脱附的有机废气通过催化燃烧装置经催化燃烧后排放,催化燃烧装置由换热器、加热室、催化剂组成。

催化剂选型

催化室填装我司复合型贵金属催化剂,催化剂在预热温度达到300℃温度后通入有机废气可达>98%的处理率。催化反应后的废气温度可达380℃及以上,废气经过换热室与脱附的有机废气进行热交换,进入加热室的脱附废气温度可达220℃以上,从而减少了热量损耗。

从催化剂选型、沸石转轮浓缩的脱附浓度和热交换效率整体协调把整套设备做到了真正的高效处理、达标排放、节约能耗,完成了“十四五”多次提及的环保宗旨。


项目现场

综上所述,从喷漆企业的角度实施对喷漆车间等进行有组织的废气收集,通过转轮吸附浓缩+催化燃烧的综合措施,满足地方政府所规定的VOCs排放标准。