分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪在汽車涂裝行業(yè)中的應(yīng)用
汽車涂裝是汽車制造過程中"三廢"最多的環(huán)節(jié)；涂料中含有VOCs，但不釋放VOCs；涂料在涂裝過程中，70%的VOCs將揮發(fā)；一條大型的車身涂裝線每年排放的氣體污染物總量可能高達(dá)數(shù)百噸。
汽車涂裝工藝流程
01汽車涂裝廢氣來源
在汽車涂裝生產(chǎn)線中，廢氣主要產(chǎn)生于烘干室、噴漆室及晾干室區(qū)域。汽車涂裝廢氣成分復(fù)雜，種類繁多。目前汽車涂裝主要排氣點(diǎn)如下：
（1）噴漆室廢氣
勞動安全衛(wèi)生法規(guī)定，涂裝工廠噴漆室的風(fēng)速度應(yīng)控制在0.25～0.35m/s的范圍，排出廢氣為噴漆揮發(fā)的有機(jī)溶劑，主要成分為甲苯、二甲苯等，還含有少量未處理漆霧，危害物質(zhì)為微量的苯、甲苯和二甲苯。二甲苯在大氣中主要通過光解進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化速度慢，滯留大氣時間相對較長，所以涂裝車間通常以二甲苯排放濃度和排放速率作為對環(huán)境影響的主要依據(jù)。
（2）晾干間廢氣
中涂、面漆的濕漆膜在晾干過程中有機(jī)溶劑進(jìn)行揮發(fā)，為防止晾干間的有機(jī)溶劑聚集發(fā)生爆炸事故，晾干間應(yīng)進(jìn)行送排風(fēng)，風(fēng)速一般控制在0.2m/s左右，排風(fēng)廢氣的成份與噴漆室排風(fēng)廢氣的成份相近，但沒有漆霧，有機(jī)廢氣的總濃度比噴漆室廢氣偏大，通常與噴漆室排風(fēng)混合后集中處理。調(diào)漆間、廢水處理間也有類似晾干間的有機(jī)廢氣排放。
（3）烘干室廢氣
電泳涂料與中涂面漆烘干均有廢氣排出，烘干廢氣的成分包含有機(jī)溶劑、樹脂固化、熱分解生成物等成份。電泳烘干廢氣中的總有機(jī)物濃度一般在500～1000mg/m3，中涂面漆烘干廢氣的主要組成為有機(jī)溶劑，烘干廢氣中總有機(jī)物濃度一般在2500mg/m3左右，都超過了CB16297-1996《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的廢氣濃度限值要求，必須處理達(dá)標(biāo)后才能排放。電泳涂料烘干廢氣的有機(jī)物濃度雖然比面漆烘干廢氣低一些，但其惡臭物質(zhì)，如甲乙酮肟的濃度更大，嗅覺更易察覺，更應(yīng)該進(jìn)行處理。
02汽車涂裝廢氣排放特點(diǎn)
汽車涂裝廢氣流動圖
汽車涂裝廢氣排放特點(diǎn)
03VOCs治理工藝
目前，汽車涂裝生產(chǎn)線采用較多的VOCs治理技術(shù)主要有：直接燃燒法、催化燃燒法、液體吸附法、活性炭吸附法等。在大量的實(shí)踐應(yīng)用中以上方法均存在處理效果不好、使用安全性不高等問題。目前，汽車涂裝VOCs廢氣多采用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪+蓄熱式焚燒爐（RTO）或者催化氧化爐（CO）的方法治理。
沸石分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪+RTO組合工藝
沸石分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪+CO組合工藝
04轉(zhuǎn)輪在廢氣處理中的應(yīng)用
大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣的燃燒或回收，不僅需要非常大規(guī)模的設(shè)備，而且會造成巨額運(yùn)行成本。對于該問題，通過使用Napotec®分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪裝置可以將低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣濃縮成高濃度、小風(fēng)量，從而減低設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效有機(jī)廢氣處理。
①轉(zhuǎn)輪工作原理
工作原理
Napotec®分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪裝置利用吸附-脫附濃縮-冷卻這一連續(xù)性過程，對VOCs廢氣進(jìn)行吸附濃縮。其基本原理如下：
沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)（面積比為10：1：1）三個功能區(qū)域，各區(qū)域由耐熱、耐溶劑的密封材料分隔開來。沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在各個功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在吸附區(qū)：廢氣中的VOCs物質(zhì)被沸石轉(zhuǎn)輪吸附，吸附后的廢氣在吸附風(fēng)機(jī)的帶動下，直接排入煙囪達(dá)標(biāo)排放。
在脫附區(qū)：沸石轉(zhuǎn)輪上吸附的VOCs被高溫逆向脫附，脫附溫度約為180~200℃。脫附氣在脫附風(fēng)機(jī)的帶動下進(jìn)入CO氧化分解。
在冷卻區(qū)：為保證高的吸附效率，需對高溫脫附后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行冷卻。冷卻氣體冷卻轉(zhuǎn)輪吸附材后，自身被預(yù)熱，作為脫附氣的源氣，再與來自CO的燃燒室來的高溫凈化氣體進(jìn)行混合預(yù)熱，溫度提升至180~200℃后逆向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)進(jìn)行高溫脫附。
②Napotec®分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪的特點(diǎn)
高性能、高效率：將吸附性能；良好的疏水性分子篩作為吸附劑使用，對于范圍廣泛的VOCs種類，不同的各種運(yùn)轉(zhuǎn)條件，都可以充分提供足夠的性能。
高沸點(diǎn)溶劑的處理：使用疏水性沸石分子篩，利用不燃性、高耐熱性的特點(diǎn)可以在高溫條件下再生。因此，對于使用活性炭時因?yàn)橛性偕鷾囟鹊南拗贫鵁o法處理的高沸點(diǎn)VOCs，也能夠處理。
惰性：即使是苯乙烯和環(huán)己酮等具有熱聚合性高的VOCs，也能使用疏水性的分子篩高效率的進(jìn)行處理。
清洗和活化：沸石分子篩轉(zhuǎn)輪因?yàn)槭窃诟邷叵聼Y(jié)處理而成的，是無機(jī)物的結(jié)合體。如果發(fā)生蜂窩通路堵塞時，可以進(jìn)行水洗。另外，沸石分子篩轉(zhuǎn)輪也可以根據(jù)實(shí)際情況通過熱處理進(jìn)行高溫活化。
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