活性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒工藝在礦用設備噴漆生產線的應用

發布日期：2023-10-25 　瀏覽次數：2420

１　礦(kuang)用設備噴漆生產線項目概況

礦用設備(bei)噴漆(qi)生產線(xian)主要(yao)用于液壓支(zhi)架底座、頂(ding)梁(liang)、掩護(hu)梁(liang)、連桿、側護(hu)板、推桿、片幫、前梁(liang)、立柱、千斤頂(ding)等外(wai)表(biao)面的噴漆(qi)、烘(hong)干。噴漆(qi)生產工藝流程

為(wei)工件運(yun)入→預熱→底(di)漆噴涂→底(di)漆流(liu)(liu)平→底(di)漆烘干→平移車(che)→面漆噴涂→面漆流(liu)(liu)平→面漆烘干→強冷→下件。

１．１　噴漆生產(chan)線概況(kuang)

礦用(yong)設備(bei)噴漆(qi)(qi)(qi)生產線(xian)整體為(wei)箱式結(jie)構，設置有能夠自動開合(he)的(de)進料門系(xi)(xi)統，中間設置隔離門系(xi)(xi)統，末端設置出料門系(xi)(xi)統，形成整套(tao)流(liu)(liu)水作業。工件使用(yong)平板車(che)運入(ru)，經(jing)預(yu)熱(re)室(shi)(shi)預(yu)熱(re)，進入(ru)底(di)漆(qi)(qi)(qi)室(shi)(shi)噴底(di)漆(qi)(qi)(qi)，后進入(ru)流(liu)(liu)平室(shi)(shi)流(liu)(liu)平，再通過烘干(gan)(gan)室(shi)(shi)烘干(gan)(gan)，經(jing)擺渡(du)車(che)運輸至面(mian)漆(qi)(qi)(qi)室(shi)(shi)噴漆(qi)(qi)(qi)，再經(jing)流(liu)(liu)平室(shi)(shi)流(liu)(liu)平，烘干(gan)(gan)室(shi)(shi)烘干(gan)(gan)，強(qiang)風冷卻后輸出成品。噴漆(qi)(qi)(qi)室(shi)(shi)廢(fei)氣采用(yong)活性炭吸(xi)附(fu)濃縮＋ＲＴＯ終(zhong)處理的(de)方(fang)(fang)式，為(wei)在線(xian)脫(tuo)附(fu)方(fang)(fang)式，２臺噴漆(qi)(qi)(qi)室(shi)(shi)合(he)用(yong)一(yi)套(tao)活性炭吸(xi)附(fu)催化(hua)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置，同(tong)時考(kao)慮底(di)漆(qi)(qi)(qi)

、面漆單線運行的需求(qiu)，烘干(gan)產(chan)生的有機(ji)廢(fei)氣(qi)通過廢(fei)氣(qi)引風機(ji)將廢(fei)氣(qi)引到噴漆室廢(fei)氣(qi)中，經活(huo)性炭吸附(fu)濃縮＋ＲＴＯ裝置(zhi)焚燒處理(li)后高空排放。燃(ran)氣(qi)燃(ran)燒機(ji)采用低氮燃(ran)燒機(ji)，氮氧化物(wu) ＮＯｘ＜５０ｍｇ／ｍ３。

１．２　涂(tu)料類別(bie)

原漆(qi)主(zhu)要(yao)由非揮(hui)發的固體分(fen)和有機溶劑(ji)等組成，涂料(liao)(liao)(liao)在噴涂前需要(yao)加入(ru)稀釋(shi)劑(ji)進行調制(zhi)。水(shui)性(xing)涂料(liao)(liao)(liao)的稀釋(shi)劑(ji)主(zhu)要(yao)為水(shui)，溶劑(ji)型涂料(liao)(liao)(liao)稀釋(shi)劑(ji)主(zhu)要(yao)為可揮(hui)發性(xing)有機化合物。涂料(liao)(liao)(liao)成分(fen)見(jian)表(biao) １。

２　活性炭吸附＋ＲＴＯ焚燒工藝

礦用設備噴漆生(sheng)產(chan)線(xian)廢(fei)氣(qi)采用“活(huo)性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒裝置”處理。生(sheng)產(chan)線(xian)噴漆廢(fei)氣(qi)通過(guo)廢(fei)氣(qi)風機(ji)送入(ru)干式過(guo)濾(lv)裝置，干式過(guo)濾(lv)裝置內置初效Ｇ４、

Ｆ５二級過濾(lv)，去除廢(fei)氣(qi)中未處理干(gan)凈的(de)少量漆(qi)(qi)霧（去油漆(qi)(qi)漆(qi)(qi)霧），達到(dao)進(jin)活性(xing)炭吸附床的(de)固體顆粒物(wu)潔凈要求。干(gan)式(shi)過濾(lv)裝置出口氣(qi)體通入放置有(you)蜂窩(wo)

狀活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭吸附床，與蜂窩狀活(huo)(huo)性(xing)炭充分接(jie)觸，利用活(huo)(huo)性(xing)炭對(dui)有機物質的(de)(de)(de)強吸附性(xing)將氣體(ti)凈(jing)化，處理(li)后的(de)(de)(de)氣體(ti)達標(biao)排放(fang)。吸附床經(jing)過一段時間(jian)的(de)(de)(de)運

行(xing)后會達到吸附(fu)飽和，與此(ci)同(tong)時(shi)，自動開啟脫附(fu)再生(sheng)系統(tong)，對活(huo)性炭進行(xing)脫附(fu)再生(sheng)，脫附(fu)出來的(de)氣體(ti)通(tong)過ＲＴＯ氧化分(fen)(fen)解生(sheng)成(cheng)二氧化碳、水和部分(fen)(fen)的(de)熱量等無(wu)害氣體(ti)。

２．１　活性炭吸(xi)附＋ＲＴＯ焚燒工藝流程

主要包(bao)括有機(ji)廢氣(qi)吸附流(liu)程(cheng)、活性炭(tan)脫附流(liu)程(cheng)、電氣(qi)控制系(xi)統３部(bu)分。

２．１．１　ＲＣＯｓ廢氣吸附流程

待處理(li)的(de)(de)有機廢氣(qi)由風管引出后進入過(guo)濾(lv)器，顆粒物及雜質被過(guo)濾(lv)材料攔(lan)截，再進入活性(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)床，氣(qi)體中的(de)(de)有機物質被活性(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)而附(fu)著在活性(xing)炭(tan)的(de)(de)表面

，從(cong)而(er)使氣(qi)體得以(yi)凈化，凈化后的(de)氣(qi)體再通(tong)過風(feng)機排向高空，排放煙(yan)囪高度原則不低于１５ｍ，具體高度由經(jing)批(pi)復的(de)環境影響評(ping)價文件確(que)定。

２．１．２　活性炭脫附流(liu)程

當(dang)吸附(fu)床活(huo)性(xing)炭吸附(fu)飽(bao)和后，脫附(fu)氣體(ti)首先經(jing)過ＲＴＯ裝置，在(zai)燃(ran)燒機加(jia)熱(re)的作(zuo)用下，使氣體(ti)溫(wen)度加(jia)熱(re)到８００ ℃ 左右，使有(you)機物(wu)質氧化分解為ＣＯ２

和Ｈ２Ｏ，同(tong)時放(fang)出(chu)大量(liang)的熱量(liang)，一部分(fen)進入吸附床(chuang)對活性炭進行(xing)脫附再(zai)生，另一部分(fen)直接排(pai)放(fang)。

２．１．３　電氣控制系(xi)統

控制系(xi)統(tong)對風機、加熱器(qi)、溫度(du)、閥(fa)門進行控制，當系(xi)統(tong)溫度(du)達到(dao)預定的氧化溫度(du)時(shi)，系(xi)統(tong)自動停止燃燒(shao)器(qi)的加熱，當溫度(du)不夠時(shi)，系(xi)統(tong)又重新啟動燃燒(shao)器(qi)

，使氧化燃燒溫度維(wei)持在一個適當的(de)范圍，此外(wai)，系(xi)統(tong)中還有阻火器(qi)，可有效地(di)防止火焰回串(chuan)，確保系(xi)統(tong)安(an)全。

２．２　活性炭吸附＋ＲＴＯ焚燒裝置設備(bei)選(xuan)型

２．２．１　過濾裝(zhuang)置

廢氣中含(han)有一定(ding)量(liang)(liang)的(de)漆霧(wu)，為了防止漆霧(wu)進入到活性炭吸附凈化裝置，影響吸附效果，過(guo)濾材料采用(yong)合(he)成纖維(wei)無紡(fang)布和鋁復合(he)物制成褶皺(zhou)狀(zhuang)，具有通(tong)風量(liang)(liang)大

、阻力小、容塵量(liang)大的特點(dian)。

２．２．２　活(huo)性炭吸(xi)附(fu)裝置(zhi)

吸(xi)附箱(xiang)采用碳鋼制作，外涂油漆，內部(bu)裝(zhuang)(zhuang)有(you)一(yi)定(ding)量的(de)活性炭(tan)，并(bing)設置(zhi)高溫檢測裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，當(dang)含有(you)機(ji)物的(de)廢氣(qi)(qi)經風機(ji)的(de)作用經過活性炭(tan)吸(xi)附層（整齊堆(dui)放(fang)），有(you)機(ji)物質被活性炭(tan)特有(you)的(de)作用力截留在(zai)其內部(bu)，潔凈氣(qi)(qi)體排出；經過一(yi)段時間(jian)活性炭(tan)吸(xi)附飽(bao)和時，停止(zhi)吸(xi)附。活性炭(tan)吸(xi)附技術參數見表２。

２．２．３　ＲＴＯ燃(ran)燒裝置

ＲＴＯ燃燒裝(zhuang)置(zhi)(zhi)包括主體(ti)室、陶(tao)瓷蓄熱體(ti)、風向切換閥、風壓檢(jian)測裝(zhuang)置(zhi)(zhi)及燃燒器。ＲＴＯ燃燒裝(zhuang)置(zhi)(zhi)技術參數見表３。

主(zhu)室(shi)體(ti)：

外(wai)板(ban)為６ｍｍ鋼(gang)板(ban)，外(wai)設加強筋，殼體(ti)無縫(feng)焊接；主室(shi)體(ti)內(nei)(nei)襯防火材料內(nei)(nei)設蓄熱(re)陶(tao)瓷體(ti)和格柵等；整體(ti)裝置外(wai)表面(mian)溫(wen)(wen)度(du)不超過室(shi)溫(wen)(wen) １５ ℃。ＲＴＯ陶(tao)瓷蓄熱(re)體(ti)：

每個蓄熱(re)室裝有(you)(you)一(yi)定量(liang)陶(tao)瓷(ci)蓄熱(re)體，且(qie)每個蓄熱(re)室的側面(mian)安(an)裝有(you)(you)溫度傳感器，用來檢測(ce)廢(fei)氣進口(kou)和陶(tao)瓷(ci)換熱(re)后廢(fei)氣溫度的情(qing)況，同(tong)時在(zai)主體設備的進出管路上安(an)裝有(you)(you)壓力(li)(li)傳感器，以監測(ce)填料的阻(zu)力(li)(li)變化，并在(zai)阻(zu)力(li)(li)超高時提供安(an)全報警，進出管路的壓力(li)(li)是啟(qi)動(dong)燃燒程序的條件(jian)。

風向切換閥(fa)：

由于風向(xiang)快(kuai)速切換閥(fa)性能的(de)好壞對ＲＴＯ設備的(de)運行非常關鍵(jian)，因此系統中風向(xiang)切換閥(fa)要求，切換閥(fa)精度高(gao)，泄漏量小（≤１％），壽命長（可達１００ 

萬次），啟閉迅(xun)速（１ｓ）。風閥氣動執(zhi)行器設有(you)限位開關(guan)，顯示閥門的位置并反饋信號(hao)。為確保風閥工作穩定，配備有(you)儲氣罐(guan)穩壓(ya)。

風壓(ya)檢(jian)測(ce)(ce)裝置(zhi)：ＲＴＯ裝置(zhi)的主(zhu)進(jin)風管(guan)(guan)上配(pei)備風壓(ya)檢(jian)測(ce)(ce)裝置(zhi)，確保主(zhu)風管(guan)(guan)的微負壓(ya)，避免廢氣外(wai)溢(yi)；爐膛按照壓(ya)力(li)檢(jian)測(ce)(ce)裝置(zhi)，防止爐膛超壓(ya)危險。

燃(ran)燒器(qi)：

主件為機體、馬達、葉輪、電磁閥、風門控制器、旋流板、火焰(yan)監測器、火焰(yan)筒、自動點火變壓(ya)器、程序(xu)控制器；使用燃料天(tian)然(ran)氣(qi)（熱(re)值８０００ｋｃａｌ／ｈ，表壓(ya) １０～３０ｋＰａ）。

２．２．４　控(kong)制系統

系統控制面板采(cai)用(yong)觸摸屏，可顯示設備運(yun)行主(zhu)要參(can)數及(ji)設備的運(yun)行狀態，出現異常情況可報(bao)警及(ji)自動(dong)停機，具(ju)有(you)啟動(dong)、運(yun)行、停機等功(gong)能。設備可采(cai)用(yong)自動(dong)

、手動(dong)(dong)(dong) ２種(zhong)控制方式，自動(dong)(dong)(dong)控制具有自動(dong)(dong)(dong)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)、運(yun)行(xing)(xing)(xing)、停機及連鎖功(gong)能；手動(dong)(dong)(dong)控制用于裝(zhuang)置調試(shi)及維修。催化脫附再生裝(zhuang)置具備溫度過熱保護，若系統處自動(dong)(dong)(dong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)狀態，不會(hui)因(yin)停電造(zao)成系統退(tui)出運(yun)行(xing)(xing)(xing)，但可根據(ju)工藝條件退(tui)出運(yun)行(xing)(xing)(xing)。設備具有自動(dong)(dong)(dong)和(he)手動(dong)(dong)(dong)兩種(zhong)操作方式。當(dang)采取自動(dong)(dong)(dong)工作方式時，設備自動(dong)(dong)(dong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)；

當采(cai)用(yong)手動工作方式時，可根據需要隨意啟閉(bi)任一密閉(bi)閥。可根據工況條件而(er)改(gai)變吸附(fu)、再生周期及排氣(qi)時間(jian)程(cheng)序。設備帶有觸(chu)摸屏(ping)顯(xian)示(shi)器，具有顯(xian)示(shi)廢氣(qi)溫度、故障報警等(deng)功能。

３　應用效果

該生產線(xian)自使用以來，運(yun)行(xing)穩定。根據２０２１年２次廢氣監測(ce)結果，顆粒物(wu)(wu)平(ping)(ping)均(jun)(jun)為(wei) ６．２ｍｇ／ｍ３，氮氧化(hua)物(wu)(wu) 及(ji) 二氧化(hua) 硫均(jun)(jun) 未檢出(chu)，非甲(jia) 烷總(zong) 烴平(ping)(ping) 均(jun)(jun) 為(wei)３．４４ｍｇ／ｍ３，二甲(jia)苯平(ping)(ping)均(jun)(jun)為(wei) ０．０７６９ｍｇ／ｍ３。廢氣排放(fang)達到國家及(ji)陜西省排放(fang)標(biao)(biao)準(zhun)；噴漆廢氣采用干式過濾裝(zhuang)置去除漆霧，再(zai)與流(liu)平(ping)(ping)和烘干廢氣一并經活性炭吸(xi)附(fu)濃縮＋ＲＴＯ燃燒裝(zhuang)置處理，揮發性有機物(wu)(wu)去除效率高，可確保(bao)達標(biao)(biao)排放(fang)。

４　結論

（１）噴漆(qi)生產工(gong)(gong)藝流(liu)程為工(gong)(gong)件運入→預熱→底漆(qi)噴涂→底漆(qi)流(liu)平→底漆(qi)烘干(gan)→平移車(che)→面(mian)漆(qi)噴涂→面(mian)漆(qi)流(liu)平→面(mian)漆(qi)烘干(gan)→強冷→下(xia)件。

（２）礦用設備(bei)噴(pen)漆(qi)室廢氣采(cai)用活性(xing)炭吸附濃縮＋ＲＴＯ終處(chu)理的方式，生產(chan)線噴(pen)漆(qi)廢氣進入(ru)干(gan)式過濾裝(zhuang)置(zhi)，去(qu)除漆(qi)霧(wu)，干(gan)式過濾裝(zhuang)置(zhi)出口氣體(ti)通入(ru)活性(xing)

炭吸附(fu)床(chuang)凈化達標(biao)排放。吸附(fu)床(chuang)吸附(fu)飽和后(hou)自動開啟(qi)脫(tuo)(tuo)附(fu)再生系統，對活性炭進行脫(tuo)(tuo)附(fu)再生，通過ＲＴＯ氧化分解生成二(er)氧化碳、水和部分的熱量等害氣體。

（３）活性炭吸附(fu) ＋ＲＴＯ燃燒工藝在礦用(yong)設備(bei)噴漆生產線的應用(yong)具有(you)運行穩定性好、處理(li)效率(lv)高的特點(dian)，揮(hui)發(fa)性有(you)機物處理(li)效果好，可滿(man)足清(qing)潔(jie)生產要

求(qiu)，在揮發性有機(ji)物廢氣治理方面(mian)具有借鑒意義(yi)。