活性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒工藝在礦用設備噴漆生產線的應用

發(fa)布日期：2023-10-25 　瀏覽次數：2633

１　礦用設(she)備(bei)噴漆生產線(xian)項目概況

礦(kuang)用設備(bei)噴(pen)漆生產(chan)線(xian)主要用于(yu)液壓(ya)支架底座(zuo)、頂梁(liang)(liang)、掩護(hu)梁(liang)(liang)、連桿(gan)、側護(hu)板、推桿(gan)、片幫(bang)、前梁(liang)(liang)、立(li)柱、千斤頂等外表面的噴(pen)漆、烘干。噴(pen)漆生產(chan)工藝流程

為(wei)工件運(yun)入→預熱→底漆(qi)噴涂(tu)→底漆(qi)流平(ping)→底漆(qi)烘干(gan)→平(ping)移車→面(mian)漆(qi)噴涂(tu)→面(mian)漆(qi)流平(ping)→面(mian)漆(qi)烘干(gan)→強冷(leng)→下件。

１．１　噴(pen)漆生產線概(gai)況

礦用(yong)設備噴(pen)漆(qi)生產線(xian)整(zheng)體(ti)為箱式結構，設置(zhi)(zhi)有能夠自動開(kai)合(he)的(de)進(jin)料(liao)門系統(tong)，中間設置(zhi)(zhi)隔離門系統(tong)，末端設置(zhi)(zhi)出料(liao)門系統(tong)，形成整(zheng)套流(liu)水作業(ye)。工(gong)件(jian)使用(yong)平板車運入(ru)(ru)，經(jing)預熱室(shi)預熱，進(jin)入(ru)(ru)底(di)漆(qi)室(shi)噴(pen)底(di)漆(qi)，后(hou)進(jin)入(ru)(ru)流(liu)平室(shi)流(liu)平，再(zai)通過烘干室(shi)烘干，經(jing)擺(bai)渡(du)車運輸(shu)至面漆(qi)室(shi)噴(pen)漆(qi)，再(zai)經(jing)流(liu)平室(shi)流(liu)平，烘干室(shi)烘干，強(qiang)風(feng)冷卻后(hou)輸(shu)出成品(pin)。噴(pen)漆(qi)室(shi)廢氣采用(yong)活(huo)性炭(tan)吸附濃縮＋ＲＴＯ終處理的(de)方(fang)式，為在(zai)線(xian)脫附方(fang)式，２臺噴(pen)漆(qi)室(shi)合(he)用(yong)一套活(huo)性炭(tan)吸附催(cui)化(hua)凈化(hua)裝置(zhi)(zhi)，同時考慮底(di)漆(qi)

、面漆(qi)單線運(yun)行的(de)需(xu)求，烘干產生的(de)有機(ji)(ji)廢(fei)(fei)(fei)氣通過廢(fei)(fei)(fei)氣引風機(ji)(ji)將廢(fei)(fei)(fei)氣引到噴漆(qi)室廢(fei)(fei)(fei)氣中，經活(huo)性炭吸附濃縮＋ＲＴＯ裝(zhuang)置(zhi)焚燒(shao)處理后高空排(pai)放。燃氣燃燒(shao)機(ji)(ji)采用低氮燃燒(shao)機(ji)(ji)，氮氧化物ＮＯｘ＜５０ｍｇ／ｍ３。

１．２　涂料類別

原(yuan)漆主要由非揮發(fa)的(de)固(gu)體(ti)分(fen)和有(you)機(ji)溶劑(ji)等組成，涂(tu)(tu)料在(zai)噴(pen)涂(tu)(tu)前需要加入(ru)稀釋(shi)劑(ji)進行(xing)調制。水性(xing)涂(tu)(tu)料的(de)稀釋(shi)劑(ji)主要為水，溶劑(ji)型涂(tu)(tu)料稀釋(shi)劑(ji)主要為可揮發(fa)性(xing)有(you)機(ji)化合物。涂(tu)(tu)料成分(fen)見表１。

２　活性炭吸附＋ＲＴＯ焚燒工(gong)藝

礦用(yong)(yong)設(she)備(bei)噴漆生產線廢氣(qi)(qi)采用(yong)(yong)“活性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒裝(zhuang)置”處理。生產線噴漆廢氣(qi)(qi)通(tong)過(guo)廢氣(qi)(qi)風(feng)機送入干(gan)式過(guo)濾裝(zhuang)置，干(gan)式過(guo)濾裝(zhuang)置內置初效Ｇ４、

Ｆ５二級(ji)過(guo)濾，去除廢氣(qi)中未處理干(gan)凈的(de)少量(liang)漆霧（去油漆漆霧），達(da)到進活性炭吸附(fu)床的(de)固體(ti)(ti)顆粒(li)物潔凈要求。干(gan)式過(guo)濾裝(zhuang)置(zhi)出口氣(qi)體(ti)(ti)通(tong)入放置(zhi)有(you)蜂窩(wo)

狀(zhuang)活(huo)性(xing)炭的活(huo)性(xing)炭吸(xi)附床，與蜂窩狀(zhuang)活(huo)性(xing)炭充分(fen)接觸(chu)，利用活(huo)性(xing)炭對(dui)有機(ji)物質的強(qiang)吸(xi)附性(xing)將氣體凈化，處理后的氣體達標排放。吸(xi)附床經過一段時(shi)間的運

行后會達到吸附飽和(he)，與(yu)此同(tong)時，自動開(kai)啟脫附再生(sheng)系統，對活性炭進行脫附再生(sheng)，脫附出來的(de)氣體(ti)通過ＲＴＯ氧化(hua)分(fen)解生(sheng)成二氧化(hua)碳、水和(he)部分(fen)的(de)熱量等無害氣體(ti)。

２．１　活(huo)性炭吸附＋ＲＴＯ焚(fen)燒工藝流程

主要包括有機廢氣(qi)吸附流程、活(huo)性炭脫附流程、電氣(qi)控制系(xi)統３部分。

２．１．１　ＲＣＯｓ廢氣吸附流程

待處理的(de)有機廢(fei)氣(qi)由(you)風管引出后進(jin)入(ru)(ru)過濾器，顆粒物(wu)(wu)及雜(za)質被過濾材料攔截(jie)，再(zai)進(jin)入(ru)(ru)活性(xing)炭(tan)吸(xi)附床，氣(qi)體中的(de)有機物(wu)(wu)質被活性(xing)炭(tan)吸(xi)附而附著在活性(xing)炭(tan)的(de)表面

，從而使氣體得以(yi)凈化，凈化后的(de)(de)氣體再通過風(feng)機排向高空(kong)，排放煙囪(cong)高度(du)原(yuan)則(ze)不(bu)低(di)于(yu) １５ｍ，具體高度(du)由經(jing)批復的(de)(de)環境影響評(ping)價文件確定。

２．１．２　活性(xing)炭脫附流程

當吸(xi)附床活性(xing)炭吸(xi)附飽和后(hou)，脫附氣體(ti)首(shou)先經過ＲＴＯ裝置(zhi)，在燃燒機加熱的作用下(xia)，使氣體(ti)溫度加熱到８００ ℃ 左(zuo)右，使有機物質氧化(hua)分解為ＣＯ２

和Ｈ２Ｏ，同時放出大量(liang)的熱量(liang)，一(yi)部分進(jin)入吸附床對(dui)活性炭(tan)進(jin)行(xing)脫附再生，另(ling)一(yi)部分直接排放。

２．１．３　電氣(qi)控制系統

控制(zhi)系(xi)(xi)統對風機、加熱器、溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)、閥門進行控制(zhi)，當系(xi)(xi)統溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)達到預(yu)定的氧化溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)時，系(xi)(xi)統自動停止燃燒器的加熱，當溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)不夠(gou)時，系(xi)(xi)統又重(zhong)新啟動燃燒器

，使氧化燃(ran)燒溫(wen)度維持在(zai)一個(ge)適當的范圍，此(ci)外，系統中還有阻火(huo)器，可有效(xiao)地防止火(huo)焰回串，確保系統安全。

２．２　活性炭吸附＋ＲＴＯ焚燒裝置設備選型

２．２．１　過濾裝置

廢氣中含有一定量的漆(qi)霧(wu)(wu)，為(wei)了防止漆(qi)霧(wu)(wu)進入到(dao)活性炭吸附(fu)凈(jing)化裝置，影響(xiang)吸附(fu)效果，過(guo)濾材(cai)料采用(yong)合(he)成纖維無紡布(bu)和鋁(lv)復合(he)物制(zhi)成褶皺(zhou)狀，具有通風量大

、阻力小、容塵量大的特點。

２．２．２　活性炭吸附(fu)裝置

吸(xi)附(fu)(fu)箱(xiang)采(cai)用(yong)碳鋼制作(zuo)，外涂油漆，內(nei)部裝有(you)(you)一定(ding)量的(de)活(huo)性炭，并設(she)置高(gao)溫檢(jian)測裝置，當含有(you)(you)機物的(de)廢(fei)氣經風機的(de)作(zuo)用(yong)經過(guo)活(huo)性炭吸(xi)附(fu)(fu)層(ceng)（整齊堆放），有(you)(you)機物質被活(huo)性炭特有(you)(you)的(de)作(zuo)用(yong)力(li)截(jie)留(liu)在(zai)其(qi)內(nei)部，潔凈氣體排出；經過(guo)一段時間活(huo)性炭吸(xi)附(fu)(fu)飽和時，停止(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)。活(huo)性炭吸(xi)附(fu)(fu)技術參數見表２。

２．２．３　ＲＴＯ燃燒(shao)裝置

ＲＴＯ燃(ran)燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)包括主體(ti)室、陶瓷蓄熱體(ti)、風(feng)向切換閥、風(feng)壓(ya)檢測(ce)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)及燃(ran)燒(shao)器。ＲＴＯ燃(ran)燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)技術參數見表３。

主(zhu)室體：

外板(ban)為(wei) ６ｍｍ鋼板(ban)，外設(she)加強筋，殼體無縫焊接；主室體內襯防火(huo)材料內設(she)蓄熱(re)陶瓷體和格(ge)柵等；整體裝置外表面溫(wen)度不超過(guo)室溫(wen) １５ ℃。ＲＴＯ陶瓷蓄熱(re)體：

每個(ge)(ge)蓄(xu)熱室裝有(you)一定量陶瓷(ci)(ci)蓄(xu)熱體，且(qie)每個(ge)(ge)蓄(xu)熱室的(de)(de)側面安(an)裝有(you)溫(wen)度(du)傳(chuan)感器，用來檢(jian)測廢(fei)氣進(jin)(jin)口和陶瓷(ci)(ci)換(huan)熱后(hou)廢(fei)氣溫(wen)度(du)的(de)(de)情(qing)況，同時在主體設備的(de)(de)進(jin)(jin)出(chu)管路上安(an)裝有(you)壓力傳(chuan)感器，以監測填(tian)料(liao)的(de)(de)阻力變化，并在阻力超高時提供安(an)全報警，進(jin)(jin)出(chu)管路的(de)(de)壓力是啟(qi)動燃燒程(cheng)序的(de)(de)條(tiao)件。

風向(xiang)切換閥：

由于風向快速切換閥(fa)(fa)性能的好(hao)壞對ＲＴＯ設備的運行非常關鍵，因此系統(tong)中(zhong)風向切換閥(fa)(fa)要求，切換閥(fa)(fa)精度高，泄漏量(liang)小（≤１％），壽命長(chang)（可(ke)達(da) １００

萬次），啟閉(bi)迅速(su)（１ｓ）。風(feng)閥(fa)氣動(dong)執行器設有(you)(you)限(xian)位(wei)開關，顯示閥(fa)門的(de)位(wei)置(zhi)并(bing)反饋信號。為確保風(feng)閥(fa)工作穩定(ding)，配(pei)備有(you)(you)儲氣罐穩壓。

風(feng)壓(ya)(ya)檢(jian)(jian)測裝(zhuang)置(zhi)：ＲＴＯ裝(zhuang)置(zhi)的(de)主進風(feng)管(guan)上配備風(feng)壓(ya)(ya)檢(jian)(jian)測裝(zhuang)置(zhi)，確(que)保(bao)主風(feng)管(guan)的(de)微負壓(ya)(ya)，避免廢(fei)氣外溢(yi)；爐膛按照壓(ya)(ya)力檢(jian)(jian)測裝(zhuang)置(zhi)，防止(zhi)爐膛超壓(ya)(ya)危險(xian)。

燃燒器：

主件(jian)為機體、馬達、葉輪(lun)、電磁閥、風(feng)門控制(zhi)器(qi)、旋(xuan)流(liu)板、火焰監測器(qi)、火焰筒(tong)、自動點火變壓(ya)器(qi)、程序控制(zhi)器(qi)；使用燃(ran)料天(tian)然氣（熱(re)值(zhi) ８０００ｋｃａｌ／ｈ，表壓(ya) １０～３０ｋＰａ）。

２．２．４　控制系統

系統控制面(mian)板采(cai)用觸摸屏，可(ke)(ke)顯(xian)示設備(bei)運(yun)行(xing)主要參(can)數及設備(bei)的運(yun)行(xing)狀態(tai)，出現異常情況(kuang)可(ke)(ke)報警及自(zi)動停機，具(ju)有(you)啟動、運(yun)行(xing)、停機等(deng)功能。設備(bei)可(ke)(ke)采(cai)用自(zi)動

、手(shou)(shou)(shou)動(dong) ２種控制方式(shi)，自(zi)(zi)動(dong)控制具有自(zi)(zi)動(dong)啟動(dong)、運(yun)行(xing)、停(ting)機及(ji)連鎖功能；手(shou)(shou)(shou)動(dong)控制用于裝置調(diao)試及(ji)維修。催化脫附再生裝置具備溫度過熱保護，若系(xi)統(tong)處自(zi)(zi)動(dong)運(yun)行(xing)狀態，不(bu)會因停(ting)電造成系(xi)統(tong)退出(chu)(chu)運(yun)行(xing)，但可根據工藝(yi)條件退出(chu)(chu)運(yun)行(xing)。設(she)備具有自(zi)(zi)動(dong)和手(shou)(shou)(shou)動(dong)兩種操作(zuo)(zuo)方式(shi)。當采(cai)取自(zi)(zi)動(dong)工作(zuo)(zuo)方式(shi)時，設(she)備自(zi)(zi)動(dong)運(yun)行(xing)；

當采(cai)用手動工作方式時，可根據(ju)需要隨意啟閉任一密(mi)閉閥。可根據(ju)工況條(tiao)件而改(gai)變(bian)吸附、再生周(zhou)期及排(pai)氣(qi)時間(jian)程序。設備帶有觸摸屏顯(xian)示器，具有顯(xian)示廢氣(qi)溫(wen)度、故障報警(jing)等功能。

３　應(ying)用效果

該生(sheng)產線(xian)自使用(yong)以(yi)來，運(yun)行穩定(ding)。根據２０２１年２次廢氣(qi)(qi)監測結(jie)果，顆粒物平(ping)均為(wei) ６．２ｍｇ／ｍ３，氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物及(ji) 二氧(yang) 化(hua)(hua) 硫(liu) 均未檢出，非甲(jia) 烷(wan) 總烴(jing) 平(ping) 均為(wei)３．４４ｍｇ／ｍ３，二甲(jia)苯(ben)平(ping)均為(wei) ０．０７６９ｍｇ／ｍ３。廢氣(qi)(qi)排放達(da)到國家及(ji)陜(shan)西省排放標準；噴(pen)漆(qi)廢氣(qi)(qi)采用(yong)干式(shi)過濾裝置去(qu)除漆(qi)霧，再與流(liu)平(ping)和烘干廢氣(qi)(qi)一并(bing)經活性炭吸附濃縮＋ＲＴＯ燃燒裝置處理(li)，揮發性有機物去(qu)除效率高，可確保(bao)達(da)標排放。

４　結論

（１）噴漆(qi)生產(chan)工藝流程為工件(jian)運入→預熱→底(di)漆(qi)噴涂(tu)→底(di)漆(qi)流平→底(di)漆(qi)烘干→平移車→面漆(qi)噴涂(tu)→面漆(qi)流平→面漆(qi)烘干→強(qiang)冷→下件(jian)。

（２）礦用設備噴漆(qi)室廢氣采(cai)用活(huo)性(xing)炭吸附(fu)濃縮(suo)＋ＲＴＯ終處(chu)理的(de)方式(shi)，生產線(xian)噴漆(qi)廢氣進入干(gan)式(shi)過濾裝置，去(qu)除(chu)漆(qi)霧，干(gan)式(shi)過濾裝置出口(kou)氣體通入活(huo)性(xing)

炭吸(xi)附(fu)床凈化達標排(pai)放(fang)。吸(xi)附(fu)床吸(xi)附(fu)飽和后自動開啟脫(tuo)附(fu)再(zai)(zai)生(sheng)系統，對活性(xing)炭進行脫(tuo)附(fu)再(zai)(zai)生(sheng)，通過ＲＴＯ氧(yang)化分解生(sheng)成二氧(yang)化碳、水和部分的熱量等(deng)害氣體。

（３）活性(xing)炭吸附＋ＲＴＯ燃燒工藝在礦用(yong)設備噴(pen)漆生(sheng)產線的(de)應(ying)用(yong)具(ju)有運行穩(wen)定性(xing)好、處(chu)理(li)效率(lv)高的(de)特點，揮發性(xing)有機物處(chu)理(li)效果好，可滿足清潔生(sheng)產要

求，在揮發性有機物廢氣治理方面具有借(jie)鑒意義。