Polutan yang dibuang terutama adalah: kabut cat dan pelarut organik yang dihasilkan oleh cat semprot, dan pelarut organik yang dihasilkan saat penguapan pengeringan. Kabut cat terutama berasal dari bagian pelapis pelarut dalam penyemprotan udara, dan komposisinya konsisten dengan pelapis yang digunakan. Pelarut organik terutama berasal dari pelarut dan pengencer dalam proses penggunaan pelapis, sebagian besar dari mereka adalah emisi yang mudah menguap, dan polutan utamanya adalah xilena, benzena, toluena dan sebagainya. Oleh karena itu, sumber utama gas buang berbahaya yang dibuang dalam pelapisan adalah ruang pengecatan semprot, ruang pengeringan dan ruang pengeringan.
1. Metode pengolahan gas buang pada lini produksi mobil
1.1 Skema pengolahan gas limbah organik pada proses pengeringan
Gas yang dikeluarkan dari ruang pengeringan elektroforesis, pelapisan medium, dan pelapisan permukaan termasuk gas buang bersuhu tinggi dan berkonsentrasi tinggi, yang cocok untuk metode pembakaran. Saat ini, langkah-langkah pengolahan gas buang yang umum digunakan dalam proses pengeringan meliputi: teknologi oksidasi termal regeneratif (RTO), teknologi pembakaran katalitik regeneratif (RCO), dan sistem pembakaran termal pemulihan TNV.
1.1.1 Teknologi oksidasi termal tipe penyimpanan termal (RTO)
Oksidator termal (Regenerative Thermal Oxidizer, RTO) adalah perangkat perlindungan lingkungan hemat energi untuk mengolah gas limbah organik volatil dengan konsentrasi sedang dan rendah. Cocok untuk volume tinggi, konsentrasi rendah, cocok untuk konsentrasi gas limbah organik antara 100 PPM-20000 PPM. Biaya operasi rendah, ketika konsentrasi gas limbah organik di atas 450 PPM, perangkat RTO tidak perlu menambahkan bahan bakar tambahan; tingkat pemurnian tinggi, tingkat pemurnian RTO dua lapisan dapat mencapai lebih dari 98%, tingkat pemurnian RTO tiga lapisan dapat mencapai lebih dari 99%, dan tidak ada polusi sekunder seperti NOX; kontrol otomatis, operasi sederhana; keamanan tinggi.
Perangkat oksidasi panas regeneratif mengadopsi metode oksidasi termal untuk mengolah gas buang organik dengan konsentrasi sedang dan rendah, dan penukar kalor tempat penyimpanan panas keramik digunakan untuk memulihkan panas. Perangkat ini terdiri dari tempat penyimpanan panas keramik, katup kontrol otomatis, ruang pembakaran, dan sistem kontrol. Fitur utamanya adalah: katup kontrol otomatis di bagian bawah tempat penyimpanan panas dihubungkan dengan pipa utama pemasukan dan pipa utama pembuangan, dan tempat penyimpanan panas disimpan dengan memanaskan terlebih dahulu gas buang organik yang masuk ke tempat penyimpanan panas dengan bahan penyimpanan panas keramik untuk menyerap dan melepaskan panas; gas buang organik yang dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu tertentu (760℃) dioksidasi dalam pembakaran ruang pembakaran untuk menghasilkan karbon dioksida dan air, dan dimurnikan. Struktur utama RTO dua tempat tidur yang umum terdiri dari satu ruang pembakaran, dua tempat pengepakan keramik, dan empat katup pengalih. Penukar kalor tempat pengepakan keramik regeneratif dalam perangkat dapat memaksimalkan pemulihan panas lebih dari 95%; Tidak ada atau sedikit bahan bakar yang digunakan saat mengolah gas buang organik.
Keuntungan: Dalam menangani aliran tinggi dan konsentrasi rendah gas limbah organik, biaya operasinya sangat rendah.
Kekurangan: investasi satu kali tinggi, suhu pembakaran tinggi, tidak cocok untuk pengolahan gas limbah organik berkonsentrasi tinggi, banyak bagian yang bergerak, memerlukan lebih banyak pekerjaan pemeliharaan.
1.1.2 Teknologi pembakaran katalitik termal (RCO)
Perangkat pembakaran katalitik regeneratif (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) secara langsung diaplikasikan pada pemurnian gas limbah organik dengan konsentrasi sedang dan tinggi (1000 mg/m3-10000 mg/m3). Teknologi pengolahan RCO sangat cocok untuk permintaan tinggi akan laju pemulihan panas, tetapi juga cocok untuk lini produksi yang sama, karena produk yang berbeda, komposisi gas limbah sering berubah atau konsentrasi gas limbah sangat berfluktuasi. Ini sangat cocok untuk kebutuhan pemulihan energi panas perusahaan atau pengolahan gas limbah saluran utama pengeringan, dan pemulihan energi dapat digunakan untuk saluran utama pengeringan, sehingga mencapai tujuan penghematan energi.
Teknologi pengolahan pembakaran katalitik regeneratif merupakan reaksi fase gas-padat yang khas, yang sebenarnya merupakan oksidasi mendalam spesies oksigen reaktif. Dalam proses oksidasi katalitik, penyerapan permukaan katalis membuat molekul reaktan diperkaya pada permukaan katalis. Efek katalis dalam mengurangi energi aktivasi mempercepat reaksi oksidasi dan meningkatkan laju reaksi oksidasi. Di bawah aksi katalis tertentu, bahan organik terjadi tanpa pembakaran oksidasi yang berarti pada suhu awal yang rendah (250~300℃), yang terurai menjadi karbon dioksida dan air, dan melepaskan sejumlah besar energi panas.
Perangkat RCO terutama terdiri dari badan tungku, badan penyimpanan panas katalitik, sistem pembakaran, sistem kontrol otomatis, katup otomatis, dan beberapa sistem lainnya. Dalam proses produksi industri, gas buang organik yang dibuang memasuki katup putar peralatan melalui kipas angin yang diinduksi, dan gas masuk dan gas keluar dipisahkan sepenuhnya melalui katup putar. Penyimpanan energi panas dan pertukaran panas gas hampir mencapai suhu yang ditetapkan oleh oksidasi katalitik lapisan katalitik; gas buang terus memanas melalui area pemanas (baik dengan pemanas listrik atau pemanas gas alam) dan dipertahankan pada suhu yang ditetapkan; ia memasuki lapisan katalitik untuk menyelesaikan reaksi oksidasi katalitik, yaitu, reaksi tersebut menghasilkan karbon dioksida dan air, dan melepaskan sejumlah besar energi panas untuk mencapai efek pengolahan yang diinginkan. Gas yang dikatalisis oleh oksidasi memasuki lapisan material keramik 2, dan energi panas dibuang ke atmosfer melalui katup putar. Setelah pemurnian, suhu buang setelah pemurnian hanya sedikit lebih tinggi daripada suhu sebelum pengolahan gas buang. Sistem beroperasi terus menerus dan beralih secara otomatis. Melalui kerja katup yang berputar, semua lapisan pengisian keramik menyelesaikan langkah siklus pemanasan, pendinginan, dan pemurnian, dan energi panas dapat dipulihkan.
Keunggulan: alur proses sederhana, peralatan kompak, pengoperasian andal; efisiensi pemurnian tinggi, umumnya lebih dari 98%; suhu pembakaran rendah; investasi sekali pakai rendah, biaya pengoperasian rendah, efisiensi pemulihan panas umumnya dapat mencapai lebih dari 85%; seluruh proses tanpa produksi air limbah, proses pemurnian tidak menghasilkan polusi sekunder NOX; peralatan pemurnian RCO dapat digunakan dengan ruang pengeringan, gas yang dimurnikan dapat langsung digunakan kembali di ruang pengeringan, untuk mencapai tujuan penghematan energi dan pengurangan emisi;
Kekurangan: perangkat pembakaran katalitik hanya cocok untuk pengolahan gas limbah organik dengan komponen organik titik didih rendah dan kadar abu rendah, dan pengolahan gas limbah zat lengket seperti asap berminyak tidak cocok, dan katalis harus diracuni; konsentrasi gas limbah organik di bawah 20%.
1.1.3TNV Sistem insinerasi termal tipe daur ulang
Sistem insinerasi termal tipe daur ulang (bahasa Jerman Thermische Nachverbrennung TNV) adalah penggunaan gas atau bahan bakar pembakaran langsung gas buang pemanas yang mengandung pelarut organik, di bawah aksi suhu tinggi, molekul pelarut organik mengalami oksidasi dekomposisi menjadi karbon dioksida dan air, gas buang suhu tinggi melalui perangkat perpindahan panas multitahap yang mendukung proses produksi pemanas membutuhkan udara atau air panas, daur ulang penuh oksidasi dekomposisi energi panas gas buang organik, mengurangi konsumsi energi seluruh sistem. Oleh karena itu, sistem TNV adalah cara yang efisien dan ideal untuk mengolah gas buang yang mengandung pelarut organik ketika proses produksi membutuhkan banyak energi panas. Untuk lini produksi pelapisan cat elektroforesis baru, sistem insinerasi termal pemulihan TNV umumnya diadopsi.
Sistem TNV terdiri dari tiga bagian: sistem pra-pemanasan dan pembakaran gas buang, sistem pemanas udara sirkulasi, dan sistem pertukaran panas udara segar. Perangkat pemanas sentral pembakaran gas buang dalam sistem merupakan bagian inti dari TNV, yang terdiri dari badan tungku, ruang pembakaran, penukar panas, pembakar, dan katup pengatur cerobong utama. Proses kerjanya adalah: dengan kipas kepala bertekanan tinggi, gas buang organik akan dialirkan dari ruang pengeringan, setelah pemanasan awal perangkat pemanas sentral pembakaran gas buang, penukar panas internal dipasang, ke ruang pembakaran, dan kemudian melalui pemanas pembakar, pada suhu tinggi (sekitar 750℃) hingga penguraian oksidasi gas buang organik, penguraian gas buang organik menjadi karbon dioksida dan air. Gas buang suhu tinggi yang dihasilkan dibuang melalui penukar panas dan pipa gas buang utama di tungku. Gas buang yang dibuang memanaskan udara sirkulasi di ruang pengeringan untuk menyediakan energi panas yang dibutuhkan untuk ruang pengeringan. Perangkat perpindahan panas udara segar dipasang di ujung sistem untuk memulihkan panas buang sistem untuk pemulihan akhir. Udara segar yang ditambahkan oleh ruang pengering dipanaskan dengan gas buang lalu dikirim ke ruang pengering. Selain itu, terdapat juga katup pengatur listrik pada pipa gas buang utama, yang digunakan untuk mengatur suhu gas buang di outlet perangkat, dan emisi akhir suhu gas buang dapat dikontrol pada sekitar 160℃.
Karakteristik alat pemanas sentral insinerasi gas buang antara lain: waktu tinggal gas buang organik di ruang bakar adalah 1~2 detik; laju dekomposisi gas buang organik lebih dari 99%; laju pemulihan panas dapat mencapai 76%; dan rasio penyesuaian keluaran pembakar dapat mencapai 26 ∶ 1, hingga 40 ∶ 1.
Kekurangan: ketika mengolah gas limbah organik konsentrasi rendah, biaya operasinya lebih tinggi; penukar panas tubular hanya beroperasi terus-menerus, umur pemakaiannya panjang.
1.2 Skema pengolahan gas limbah organik di ruang cat semprot dan ruang pengeringan
Gas yang dikeluarkan dari ruang cat semprot dan ruang pengeringan adalah gas buang dengan konsentrasi rendah, laju alir besar, dan suhu ruangan, dan komposisi utama polutan adalah hidrokarbon aromatik, eter alkohol, dan pelarut organik ester. Saat ini, metode asing yang lebih matang adalah: konsentrasi gas buang organik pertama untuk mengurangi jumlah total gas buang organik, dengan metode adsorpsi pertama (karbon aktif atau zeolit sebagai penyerap) untuk adsorpsi gas buang cat semprot suhu ruangan konsentrasi rendah, dengan pengupasan gas suhu tinggi, gas buang terkonsentrasi menggunakan metode pembakaran katalitik atau pembakaran termal regeneratif.
1.2.1 Alat adsorpsi-desorpsi dan pemurnian karbon aktif
Menggunakan arang aktif sarang lebah sebagai adsorben, Dikombinasikan dengan prinsip pemurnian adsorpsi, regenerasi desorpsi dan konsentrasi VOC dan pembakaran katalitik, Volume udara tinggi, konsentrasi rendah gas limbah organik melalui adsorpsi karbon aktif sarang lebah untuk mencapai tujuan pemurnian udara, Ketika karbon aktif jenuh dan kemudian menggunakan udara panas untuk meregenerasi karbon aktif, Bahan organik pekat yang terdesorpsi dikirim ke tempat pembakaran katalitik untuk pembakaran katalitik, Bahan organik dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air yang tidak berbahaya, Gas buang panas yang terbakar memanaskan udara dingin melalui penukar panas, Beberapa emisi gas pendingin setelah pertukaran panas, Bagian untuk regenerasi desorbsi arang aktif sarang lebah, Untuk mencapai tujuan pemanfaatan panas limbah dan penghematan energi. Seluruh perangkat terdiri dari pra-filter, tempat adsorpsi, tempat pembakaran katalitik, penghambat api, kipas terkait, katup, dll.
Perangkat pemurnian adsorpsi-desorpsi karbon aktif dirancang sesuai dengan dua prinsip dasar adsorpsi dan pembakaran katalitik, menggunakan jalur gas ganda yang bekerja terus-menerus, ruang pembakaran katalitik, dua tempat tidur adsorpsi digunakan secara bergantian. Pertama gas limbah organik dengan adsorpsi karbon aktif, ketika saturasi cepat menghentikan adsorpsi, dan kemudian menggunakan aliran udara panas untuk menghilangkan bahan organik dari karbon aktif untuk membuat regenerasi karbon aktif; bahan organik telah terkonsentrasi (konsentrasi puluhan kali lebih tinggi dari aslinya) dan dikirim ke ruang pembakaran katalitik pembakaran katalitik menjadi karbon dioksida dan pembuangan uap air. Ketika konsentrasi gas limbah organik mencapai lebih dari 2000 PPm, gas limbah organik dapat mempertahankan pembakaran spontan di tempat tidur katalitik tanpa pemanasan eksternal. Sebagian dari gas buang pembakaran dibuang ke atmosfer, dan sebagian besar dikirim ke tempat tidur adsorpsi untuk regenerasi karbon aktif. Ini dapat memenuhi pembakaran dan adsorpsi energi panas yang dibutuhkan, untuk mencapai tujuan penghematan energi. Regenerasi dapat memasuki adsorpsi berikutnya; dalam desorpsi, operasi pemurnian dapat dilakukan oleh tempat tidur adsorpsi lain, cocok untuk operasi kontinyu dan operasi intermiten.
Performa dan karakteristik teknis: performa stabil, struktur sederhana, aman dan andal, hemat energi dan tenaga kerja, tidak ada polusi sekunder. Peralatan ini mencakup area kecil dan memiliki bobot yang ringan. Sangat cocok untuk digunakan dalam volume tinggi. Tempat tidur karbon aktif yang menyerap gas limbah organik menggunakan gas limbah setelah pembakaran katalitik untuk regenerasi pengupasan, dan gas pengupasan dikirim ke ruang pembakaran katalitik untuk pemurnian, tanpa energi eksternal, dan efek penghematan energi signifikan. Kerugiannya adalah karbon aktif pendek dan biaya operasinya tinggi.
1.2.2 Perangkat pemurnian adsorpsi-desorpsi roda transfer zeolit
Komponen utama zeolit adalah: silikon, aluminium, dengan kapasitas adsorpsi, dapat digunakan sebagai adsorben; runner zeolit adalah menggunakan karakteristik aperture spesifik zeolit dengan kapasitas adsorpsi dan desorpsi untuk polutan organik, sehingga gas buang VOC dengan konsentrasi rendah dan konsentrasi tinggi, dapat mengurangi biaya operasi peralatan pengolahan akhir back-end. Karakteristik perangkatnya cocok untuk pengolahan aliran besar, konsentrasi rendah, yang mengandung berbagai komponen organik. Kerugiannya adalah investasi awal yang tinggi.
Perangkat pemurnian-adsorpsi runner zeolit adalah perangkat pemurnian gas yang dapat terus menerus melakukan operasi adsorpsi dan desorpsi. Kedua sisi roda zeolit dibagi menjadi tiga area oleh perangkat penyegel khusus: area adsorpsi, area desorpsi (regenerasi) dan area pendinginan. Proses kerja sistem adalah: roda putar zeolit berputar terus menerus dengan kecepatan rendah, Sirkulasi melalui area adsorpsi, area desorpsi (regenerasi) dan area pendinginan; Ketika gas buang konsentrasi rendah dan volume gale terus menerus melewati area adsorpsi runner, VOC dalam gas buang diserap oleh zeolit roda yang berputar, Emisi langsung setelah adsorpsi dan pemurnian; Pelarut organik yang diserap oleh roda dikirim ke zona desorpsi (regenerasi) dengan putaran roda, Kemudian dengan volume udara kecil memanaskan udara terus menerus melalui area desorpsi, VOC yang diserap ke roda diregenerasi di zona desorpsi, Gas buang VOC dikeluarkan bersama dengan udara panas; Roda ke area pendinginan untuk pendinginan pendinginan dapat diadsorpsi ulang, Dengan putaran roda yang konstan, adsorpsi, desorpsi, dan siklus pendinginan dilakukan, Memastikan operasi pengolahan gas buang yang terus menerus dan stabil.
Perangkat runner zeolit pada dasarnya adalah konsentrator, dan gas buang yang mengandung pelarut organik dibagi menjadi dua bagian: udara bersih yang dapat dibuang secara langsung, dan udara daur ulang yang mengandung konsentrasi tinggi pelarut organik. Udara bersih yang dapat dibuang secara langsung dan dapat didaur ulang dalam sistem ventilasi pendingin udara yang dicat; konsentrasi tinggi gas VOC sekitar 10 kali lipat dari konsentrasi VOC sebelum memasuki sistem. Gas yang terkonsentrasi diolah dengan insinerasi suhu tinggi melalui sistem insinerasi termal pemulihan TNV (atau peralatan lainnya). Panas yang dihasilkan oleh insinerasi masing-masing adalah pemanasan ruang pengeringan dan pemanasan pengupasan zeolit, dan energi panas sepenuhnya digunakan untuk mencapai efek penghematan energi dan pengurangan emisi.
Performa dan karakteristik teknis: struktur sederhana, perawatan mudah, masa pakai lama; efisiensi penyerapan dan pengupasan tinggi, mengubah volume angin tinggi dan gas buang VOC konsentrasi rendah menjadi volume udara rendah dan gas buang konsentrasi tinggi, mengurangi biaya peralatan pengolahan akhir back-end; penurunan tekanan sangat rendah, dapat mengurangi konsumsi energi listrik secara signifikan; persiapan sistem keseluruhan dan desain modular, dengan kebutuhan ruang minimum, dan menyediakan mode kontrol berkelanjutan dan tak berawak; dapat mencapai standar emisi nasional; adsorben menggunakan zeolit yang tidak mudah terbakar, penggunaannya lebih aman; kerugiannya adalah investasi satu kali dengan biaya tinggi.
Waktu posting: 03-Jan-2023
