項目背景：
0 引言
随着霧霾污染，國(guó)家對環保治理(lǐ)方面整治力度加大，環保法規方面對廢氣排放标準方面也不斷加嚴。近些年涉及廢氣排放的企業逐漸的增加環保處理(lǐ)設備以應對廢氣對環境造成的污染。然而設備規劃選型是否合理(lǐ)在設備運行過程後逐漸的體(tǐ)現出來，随着環保設備，設備運行消耗成為(wèi)了車(chē)間經濟投入的一大項，直接增加了車(chē)輛的單台成本。本文(wén)根據廢氣處理(lǐ)設備前期的設計規劃、後期運行投入及安(ān)全問題進行梳理(lǐ)，在廢氣處理(lǐ)設備設計選型方面進行簡單介紹。
1 廢氣處理(lǐ)設備簡介
廢氣處理(lǐ)設備工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)：車(chē)間廢氣調溫調濕後經過濾器過濾，送到轉輪進行濃縮過濾排放，用(yòng)高溫空氣對吸附着在轉輪上VOC進行高溫脫附，脫附後高濃度氣體(tǐ)在高溫環境下進行高溫焚燒處理(lǐ)。
汽車(chē)塗裝(zhuāng)車(chē)間作(zuò)為(wèi)廢氣産(chǎn)生主要來源，目前塗裝(zhuāng)車(chē)間普遍采取的廢氣處理(lǐ)方式是沸石轉輪濃縮和高濃度VOCs焚燒處理(lǐ)方式。現場一般采用(yòng)“沸石濃縮轉輪＋TAR”和“沸石濃縮轉輪＋RTO”的設備形式。根據車(chē)間廢氣量、廢氣濃度及現場場地約束，現場布局形式各不相同嗎。
2 廢氣處理(lǐ)結構介紹
廢氣處理(lǐ)設備在結構和功能(néng)上可(kě)分(fēn)為(wèi)三部分(fēn)：轉輪前預處理(lǐ)部分(fēn)、沸石轉輪濃縮部分(fēn)、廢氣焚燒室部分(fēn)。
轉輪前預處理(lǐ)部分(fēn)：轉輪前預處理(lǐ)分(fēn)為(wèi)調溫調濕和過濾部分(fēn)構成。調溫調濕主要是針對塗裝(zhuāng)車(chē)間噴漆室采用(yòng)文(wén)丘裏水幕處理(lǐ)前處理(lǐ)廢氣後排放得廢氣具(jù)有(yǒu)低溫高濕（溫度20℃~30℃，濕度80%~95%左右）的特點采取升溫調濕的方式提高進轉輪前空氣的溫度降低空氣含濕量達到轉輪最佳吸附溫濕度（溫度40℃，濕度＜90%）狀态。過濾部分(fēn)通過采用(yòng)不同等級過濾器組合作(zuò)用(yòng)除去進轉輪的大顆粒物(wù)質(zhì)，使轉輪對VOCs進行處理(lǐ)。
沸石轉輪濃縮部分(fēn)：沸石轉輪部分(fēn)依據功能(néng)分(fēn)三個區(qū)，吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)。驅動電(diàn)機通過鏈條傳動帶動轉輪旋轉，通過調整轉輪的轉速調整沸石轉輪的處理(lǐ)效率。吸附區(qū)将車(chē)間廢氣進行過濾處理(lǐ)，利用(yòng)沸石轉輪的吸附性将廢氣中(zhōng)的苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、異丙醇和醚類等吸附在轉輪中(zhōng)，達标氣體(tǐ)經過過濾後直接排放；轉輪脫附區(qū)的溫度在200℃左右高溫風反吹作(zuò)用(yòng)下轉輪中(zhōng)沸石分(fēn)子與VOCs分(fēn)子間的範德(dé)華力和靜電(diàn)吸引力被破壞。VOCs被濃縮成原來5~20倍的高濃度氣體(tǐ)。冷卻區(qū)通過低溫風将轉輪溫度冷卻下來進行下一個階段的廢氣吸附。
廢氣焚燒室：為(wèi)VOCs裂解提供一個750℃~800℃高溫的環境，在高溫環境下VOCs和氧氣發生氧化反應生成二氧化碳和水并釋放出大量的熱。目前市場上常見的有(yǒu)TAR、床式RTO和旋轉RTO三種，設計選型時根據現場廢氣量、廢氣濃度、後級用(yòng)熱需求、場地及後期使用(yòng)維護成本等綜合考慮進行選擇。
3 現場方案介紹
3.1 經濟性介紹
廢氣處理(lǐ)本身作(zuò)為(wèi)一個能(néng)耗較高的設備，其前期的設計規劃直接影響着後期使用(yòng)的經濟性，如涉及不合理(lǐ)經大大的增加運行方面的經濟成本。關于廢氣處理(lǐ)設備的運行能(néng)耗可(kě)以從以下幾個方面進行考慮。
3.1.1 濾材損耗
車(chē)間采取塗裝(zhuāng)工(gōng)藝不同，排放廢氣也不盡相同。塗裝(zhuāng)車(chē)間廢氣具(jù)有(yǒu)大風量、濃度低的特點。為(wèi)保護轉輪，在進轉輪前需要對進入轉輪前的廢氣進行過濾處理(lǐ)。進轉輪前過濾材選擇過濾精(jīng)度達不到要求，長(cháng)時間運行會對轉輪處理(lǐ)效果造成影響，降低轉輪處理(lǐ)效率，造成轉輪的處理(lǐ)效果不達标。對于幹式噴房，廢氣濕度小(xiǎo)，其對廢氣的過濾要求比較低，廢氣可(kě)進行簡單調濕。對于濕式文(wén)丘裏結構噴房，廢氣雜質(zhì)相對較多(duō)，初級過濾器更換頻繁，濾材更換投入成本較大。如更換不及時可(kě)能(néng)會造成過濾器吹塌的風險。
對于濕式噴漆室就需要考慮對廢氣在進入過濾器前進行預處理(lǐ)結構設計。如增加采用(yòng)大容塵量過濾袋或采用(yòng)金屬網或迷宮式過濾器對廢氣中(zhōng)得大顆粒物(wù)質(zhì)進行初步過濾，利用(yòng)物(wù)質(zhì)的相互碰撞使小(xiǎo)顆粒物(wù)質(zhì)形成大顆粒物(wù)質(zhì)，定期對初步過濾器進行沖洗或者壓縮空氣吹掃等。減少過濾器污染速率，減少更換過濾器的次數，降低濾材使用(yòng)成本。
3.1.2 燃氣消耗
燃氣消耗主要體(tǐ)現在廢氣焚燒選擇。焚燒室以天然氣為(wèi)原料提供熱能(néng)為(wèi)廢氣處理(lǐ)提供一個高溫環境。讓廢氣發生氧化分(fēn)解。對燃燒室的選擇，要考慮整個系統後級是否需要熱能(néng)及現場廢氣濃度、投資成本、占地面積等方面進行考慮。對于RTO系統來說，進入RTO的廢氣濃度達到1.8g就可(kě)以實現運行過程自持燃燒，實現廢氣焚燒系統的“零”消耗。這就需要在設備選型時對進入RTO 前的廢氣濃度、轉輪濃縮比等進行綜合測算。增大廢氣濃度可(kě)采取的方法很(hěn)多(duō)：如噴漆室風部分(fēn)工(gōng)位循環風進行回用(yòng)、提高轉輪濃縮比、轉輪濃縮後廢氣進行回用(yòng)調濕等。但與此同時就需要考慮轉輪超溫、脫附廢氣濃度過大引發爆炸風險。對于TAR選型來說要考慮到後級設備的用(yòng)熱量，如使用(yòng)餘熱回收裝(zhuāng)置等使TAR産(chǎn)生的熱量全部的被後級設備利用(yòng)。
3.1.3 電(diàn)能(néng)消耗
廢氣處理(lǐ)系統中(zhōng)的電(diàn)能(néng)主要是風機電(diàn)能(néng)消耗。因此在設備前期設計過程中(zhōng)首先要考慮廢氣處理(lǐ)設備與車(chē)間的廢氣源距離，減少風管長(cháng)度，合理(lǐ)計算風量，減少進入廢氣處理(lǐ)的風量，減少轉輪數量，避免設備選型過剩造成的電(diàn)能(néng)浪費；其次考慮在設備運行中(zhōng)設置節能(néng)模式，設備的運行頻率與車(chē)間的生産(chǎn)狀态進行連鎖等，再次在設備使用(yòng)過程中(zhōng)使用(yòng)人員合理(lǐ)的選擇開機時間，使開機時間與車(chē)間生産(chǎn)設備步調一緻。另外及時的更換設備濾材，減少風壓造成的風機運行頻率過大造成電(diàn)能(néng)浪費等。
3.2 安(ān)全性介紹
廢氣處理(lǐ)設備涉及廢氣濃度其安(ān)全性主要涉及轉輪及RTO安(ān)全性。
設備整體(tǐ)需考慮脫附管路中(zhōng)廢氣的濃度，管路中(zhōng)設置<LEL>廢氣濃度檢測儀及時反饋管路中(zhōng)廢氣濃度，遇到濃度超标時及時混新(xīn)風降濃度排放。
沸石轉輪作(zuò)為(wèi)沸石濃縮的重要組成部分(fēn)，其主要成分(fēn)主要是沸石及纖維紙為(wèi)基材加工(gōng)而成。纖維紙對溫度的變化最為(wèi)敏感，因此設計及方案選擇方面應注意溫度。沸石轉輪脫附區(qū)的高溫氣體(tǐ)溫控要求精(jīng)确，因此對閥門選型方面要求較高。選型方面考慮使用(yòng)一次風或冷卻風采用(yòng)二次換熱的形式達到高溫脫附溫度要求。設計時應考慮高溫閥門的密封性、混風罐的混風均勻性以及混風罐與脫附區(qū)的位置距離，要盡量減少高低溫風混風方式獲取脫附風，一旦其控制不好容易産(chǎn)生轉輪着火風險。
廢氣處理(lǐ)系統在設計時要充分(fēn)考慮到管路中(zhōng)閥門選型，與廢氣高濃度廢氣接觸的管路要采用(yòng)防爆風閥和氣動風閥。部分(fēn)位置要使用(yòng)自回位的閥門，系統中(zhōng)設施儲氣罐，系統在系統斷電(diàn)後減少熱氣向易燃部位流動，消除着火隐患。
RTO系統設備中(zhōng)要考慮到焚燒室點火前預吹掃及設備整體(tǐ)的防爆，系統需設置防爆口。系統需設置高溫緊急排放口，在廢氣濃度過高時要考慮将部分(fēn)高溫煙氣進行煙囪排放。
3.3 其他(tā)
1）針對塗裝(zhuāng)車(chē)間廢氣的來源部分(fēn)不同，在沸石轉輪的選型中(zhōng)應明确的提出，根據不同工(gōng)位、不同成分(fēn)廢氣在轉輪選型時要設計不同類型轉輪。例如在面塗工(gōng)位水性漆與溶劑型漆不同，器混合處理(lǐ)會産(chǎn)生N,N-二甲基乙醇胺物(wù)質(zhì)，易出現堵塞轉輪的風險，所以面塗水性色漆及溶劑清漆産(chǎn)生的VOCs應分(fēn)别配置轉輪處理(lǐ)。
2）廢氣處理(lǐ)設備處理(lǐ)的廢氣量很(hěn)大，在設備的選型過程中(zhōng)需要針廠區(qū)的位置及對周邊居民(mín)環境的影響有(yǒu)不同的噪音需求。設備需要考慮增加大功率風機的噪音問題，如設置消音房和消音牆等設施，消除風機的噪聲影響。
4 結語
2018年4月份國(guó)家開始對環境排污進行征稅，廢氣在線(xiàn)監測系統也會相繼投入使用(yòng)。廢氣處理(lǐ)設備作(zuò)為(wèi)廢氣治理(lǐ)的主要部分(fēn)，其運行穩定性直接影響着着廢氣處理(lǐ)效果。設備選型過程中(zhōng)要從設備穩定性、安(ān)全性、經濟性的角度出發。選擇合理(lǐ)的廢氣處理(lǐ)工(gōng)藝流程，在滿足排放标準的同時兼顧設備運行能(néng)耗情況。在使用(yòng)過程中(zhōng)不斷的積累經驗，讓設備更好的為(wèi)生産(chǎn)和環保服務(wù)。
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