一體化沸石轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒系統(tǒng)在電池廠噴漆廢氣中的應(yīng)用

摘要：針對電池廠噴漆作業(yè)產(chǎn)生的丁酮廢氣，采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒工藝進(jìn)行治理，介紹了系統(tǒng)組成、系統(tǒng)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)參數(shù)。采用一體化集成布置，具有占地緊湊、外觀美觀、安裝方便的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)廢氣;沸石轉(zhuǎn)輪;催化燃燒;一體化

中圖分類號：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.155

Application of integrated zeolite rotating wheel adsorption +catalytic combustion system in paint factory exhaust gas

Qiu Caidi

（Fu Shide （Xiamen） Environmental Protection Equipment Co.，Ltd.，Xiamen Fujian 364100，China）

Abstract：Aiming at the methyl ethyl ketone waste gas produced by the paint spraying operation in the battery plant，the Zeolite Rotating Wheel Adsorption +Catalytic Combustion process is adopted for treatment， and the system composition，system characteristics，and system design parameters are introduced.It adopts integrated and integrated layout，which has the characteristics of compact land occupation， beautiful appearance and convenient installation.

Key words：Organic waste gas;Zeolite rotating wheel;Catalytic combustion;Integration

1 項(xiàng)目概況

浙江某電池廠生產(chǎn)堿錳電池，電池生產(chǎn)過程中需進(jìn)行噴漆作業(yè)，噴漆使用的溶劑為丁酮。丁酮沸點(diǎn)79.6℃，屬于典型的VOCs廢氣，根據(jù)《浙江省工業(yè)涂裝工序大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/2146-2018），要求對該電池廠的丁酮揮發(fā)廢氣進(jìn)行收集治理，排氣筒出口滿足非甲烷總烴≤60mg/m?的限值要求。

處理氣量：設(shè)計(jì)處理氣量為25 000m3/h。

廢氣濃度：非甲烷總烴設(shè)計(jì)進(jìn)口濃度為150mg/m3。

2 工藝說明

本項(xiàng)目屬于典型的大風(fēng)量低濃度廢氣，優(yōu)先選擇吸附濃縮工藝[1-2]。常用廢氣吸附劑有活性炭、沸石分子篩、硅膠等[3]。由于廢氣為酮類廢氣，如采用活性炭吸附，吸附時(shí)升溫，活性炭存在安全隱患。因此選用沸石分子篩作為吸附劑，具有安全、高效的特點(diǎn)[4-5]。沸石轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒系統(tǒng)工作過程如下：廢氣經(jīng)過收集管道收集后進(jìn)入有機(jī)廢氣凈化裝置。首先通過干式過濾器，去除廢氣中的塵雜顆粒物，之后通過沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吸附濃縮，再通過升溫脫附，將大風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣轉(zhuǎn)變?yōu)樾★L(fēng)量、高濃度的含VOCs廢氣，通過催化燃燒對其進(jìn)行焚燒處理。

2.1 系統(tǒng)組成

2.1.1 預(yù)處理

在轉(zhuǎn)輪前設(shè)置G4初效過濾器+F7中效過濾器+F9中高效過濾器作為預(yù)處理，確保去除廢氣中的粉塵顆粒，保護(hù)后面的轉(zhuǎn)輪吸附系統(tǒng)。過濾器設(shè)計(jì)時(shí)考慮容易裝卸，更換方便。

2.1.2 轉(zhuǎn)輪吸附

沸石轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、再生區(qū)和冷卻區(qū)。廢氣經(jīng)過濾后送至轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)吸附凈化后排放，而后轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入脫附區(qū)，廢氣經(jīng)熱空氣解吸，濃縮15倍后送入催化燃燒爐處理。轉(zhuǎn)輪再生后經(jīng)過冷卻區(qū)降低溫度又轉(zhuǎn)至吸附區(qū)，循環(huán)進(jìn)行。

相對于活性炭，轉(zhuǎn)輪吸附的優(yōu)勢有：

（1）安全性好，分子篩為惰性物質(zhì)，不可燃，熱風(fēng)脫附時(shí)不易發(fā)生著火等安全隱患。

（2）再生溫度高（180～220℃），脫附徹底。

（3）脫附曲線均一，脫附濃度穩(wěn)定，便于控制。

2.1.3 催化燃燒

轉(zhuǎn)輪脫附出來的高濃度廢氣進(jìn)入催化燃燒爐進(jìn)行焚燒凈化處理。催化燃燒爐在催化劑的作用下，使廢氣在300～450℃較低溫度下實(shí)現(xiàn)無焰燃燒，氧化成二氧化碳和水蒸氣。廢氣焚燒后的高溫氣體與脫附廢氣通過熱交換器進(jìn)行熱交換回收熱能，脫附廢氣換熱后進(jìn)入脫附區(qū)進(jìn)行脫附。有機(jī)廢氣進(jìn)入催化燃燒爐氧化后釋放出大量能量，利用有機(jī)物燃燒釋放出的熱量維持自持燃燒，無須額外補(bǔ)充電能。

2.1.4 電氣控制

電氣控制采用PLC和人機(jī)界面控制，輕松實(shí)現(xiàn)操作參數(shù)調(diào)整、優(yōu)化操作，可靈活切換試車、自動(dòng)、待機(jī)等多種操作模式。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）工藝先進(jìn)，設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定，凈化效率高。

（2）采用一體化集成布置，占地緊湊，安裝方便，同時(shí)也大大降低了投資成本和安裝費(fèi)用。

（3）所有設(shè)備均按戶外型要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作，防風(fēng)、防雨、防凍。

（4）安全性高，采取多重安全設(shè)施，杜絕發(fā)生安全事故。

（5）能耗低，利用有機(jī)物燃燒釋放出的熱量維持自燃。

2.3 運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)

（1）進(jìn)氣廢氣溫度：≤40℃;（2）濕度：≤80%;（3）轉(zhuǎn)輪脫附溫度：180～220℃;（4）濃縮后氣體濃度：<1/4 爆炸下限;（5）預(yù)處理后顆粒物含量：不得高于1mg/m3。

2.4 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)表（表1）

3 結(jié)論

設(shè)備運(yùn)行近1年，經(jīng)第三方檢測廢氣處理效率91.3%，處理后廢氣滿足《DB33/2146-2018 浙江省工業(yè)涂裝工序大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》限值要求。針對電池廠產(chǎn)生的大風(fēng)量低濃度丁酮廢氣，證明了采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒工藝的可能性，同時(shí)由于采取了一體化集成的設(shè)計(jì)，節(jié)約設(shè)備占地面積，降低了投資成本。

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收稿日期：2020-03-01

作者簡介：邱才娣（1983-），女，漢族，碩士研究生，中級工程師，研究方向?yàn)閂OCs廢氣治理。