Deşarj edilen kirleticiler çoğunlukla şunlardır: sprey boya ile üretilen boya sisi ve organik çözücüler ile kurutma buharlaşması sırasında oluşan organik çözücüler. Boya sisi, çoğunlukla hava püskürtmeli uygulamalardaki solvent kaplamanın bir kısmından kaynaklanır ve bileşimi kullanılan kaplama ile uyumludur. Organik çözücüler ise çoğunlukla kaplamaların kullanım sürecindeki çözücü ve incelticilerden kaynaklanır; bunların çoğu uçucu emisyonlardır ve başlıca kirleticileri ksilen, benzen, toluen vb.'dir. Bu nedenle, kaplamada deşarj edilen zararlı atık gazın ana kaynağı sprey boyama odası, kurutma odası ve kurutma odasıdır.
1. Otomobil üretim hattının atık gaz arıtma yöntemi
1.1 Kurutma sürecinde organik atık gazının arıtım şeması
Elektroforez, orta kaplama ve yüzey kaplama kurutma odalarından çıkan gaz, yakma yöntemine uygun yüksek sıcaklık ve konsantrasyonlu atık gazdır. Günümüzde, kurutma sürecinde yaygın olarak kullanılan atık gaz arıtma yöntemleri şunlardır: rejeneratif termal oksidasyon teknolojisi (RTO), rejeneratif katalitik yanma teknolojisi (RCO) ve TNV geri kazanımlı termal yakma sistemi.
1.1.1 Termal depolama tipi termal oksidasyon teknolojisi (RTO)
Termal oksidan (Rejeneratif Termal Oksitleyici, RTO), orta ve düşük konsantrasyonlu uçucu organik atık gazların arıtımı için enerji tasarrufu sağlayan bir çevre koruma cihazıdır. Yüksek hacimli, düşük konsantrasyonlu ve 100 PPM ile 20.000 PPM arasındaki organik atık gaz konsantrasyonları için uygundur. İşletme maliyeti düşüktür, organik atık gaz konsantrasyonu 450 PPM'nin üzerinde olduğunda RTO cihazına yardımcı yakıt eklenmesi gerekmez; arıtma oranı yüksektir, iki yataklı RTO'nun arıtma oranı %98'in, üç yataklı RTO'nun arıtma oranı %99'un üzerine çıkabilir ve NOX gibi ikincil kirlilikler oluşmaz; otomatik kontrol, basit kullanım ve yüksek güvenlik sunar.
Rejeneratif ısı oksidasyon cihazı, orta ve düşük konsantrasyonlu organik atık gazları işlemek için termal oksidasyon yöntemini kullanır ve seramik ısı depolama yatağı ısı eşanjörü ısıyı geri kazanmak için kullanılır. Seramik ısı depolama yatağı, otomatik kontrol vanası, yanma odası ve kontrol sisteminden oluşur. Temel özellikleri şunlardır: Isı depolama yatağının altındaki otomatik kontrol vanası, sırasıyla giriş ana borusuna ve egzoz ana borusuna bağlıdır ve ısı depolama yatağına gelen organik atık gaz, seramik ısı depolama malzemesi ile önceden ısıtılarak ısıyı emer ve serbest bırakır; belirli bir sıcaklığa (760℃) önceden ısıtılan organik atık gaz, yanma odasının yanmasıyla oksitlenerek karbondioksit ve su üretir ve arıtılır. Tipik iki yataklı RTO ana yapısı, bir yanma odası, iki seramik dolgu yatağı ve dört anahtarlama vanasından oluşur. Cihazdaki rejeneratif seramik dolgu yatağı ısı eşanjörü, %95'in üzerinde ısı geri kazanımını en üst düzeye çıkarabilir; organik atık gaz arıtılırken hiç yakıt kullanılmaz veya çok az yakıt kullanılır.
Avantajları: Yüksek debili ve düşük konsantrasyonlu organik atık gazı ile çalışıldığından işletme maliyeti oldukça düşüktür.
Dezavantajları: Yüksek tek seferlik yatırım maliyeti, yüksek yanma sıcaklığı, yüksek konsantrasyonlu organik atık gazların arıtımı için uygun değildir, çok sayıda hareketli parça vardır, daha fazla bakım çalışması gerektirir.
1.1.2 Termal katalitik yanma teknolojisi (RCO)
Rejeneratif katalitik yanma cihazı (Rejeneratif Katalitik Oksitleyici RCO), orta ve yüksek konsantrasyonlu (1000 mg/m3-10000 mg/m3) organik atık gaz arıtımında doğrudan uygulanır. RCO arıtma teknolojisi, özellikle yüksek ısı geri kazanım oranı talebi için uygun olmakla birlikte, farklı ürünler nedeniyle atık gaz bileşiminin sıklıkla değişmesi veya atık gaz konsantrasyonunun büyük ölçüde dalgalanması nedeniyle aynı üretim hattı için de uygundur. Özellikle işletmelerin ısı enerjisi geri kazanımı veya kurutma hattı atık gaz arıtımı ihtiyacı için uygundur ve enerji geri kazanımı, enerji tasarrufu amacına ulaşmak için kurutma hattında kullanılabilir.
Rejeneratif katalitik yanma arıtma teknolojisi, aslında reaktif oksijen türlerinin derin oksidasyonu olan tipik bir gaz-katı faz reaksiyonudur. Katalitik oksidasyon sürecinde, katalizörün yüzeyine adsorpsiyon, reaksiyona giren moleküllerin katalizör yüzeyinde zenginleşmesini sağlar. Katalizörün aktivasyon enerjisini azaltma etkisi, oksidasyon reaksiyonunu hızlandırır ve oksidasyon reaksiyon hızını artırır. Belirli bir katalizörün etkisi altında, düşük başlangıç sıcaklığında (250-300℃) organik madde, oksijensiz oksidasyon yanması meydana gelir ve bu madde karbondioksit ve suya ayrışarak büyük miktarda ısı enerjisi açığa çıkarır.
RCO cihazı temel olarak fırın gövdesi, katalitik ısı depolama gövdesi, yanma sistemi, otomatik kontrol sistemi, otomatik valf ve diğer çeşitli sistemlerden oluşur. Endüstriyel üretim sürecinde, deşarj edilen organik egzoz gazı, indüksiyonlu fan aracılığıyla ekipmanın döner valfine girer ve giriş gazı ile çıkış gazı döner valf aracılığıyla tamamen ayrılır. Gazın ısı enerjisi depolaması ve ısı değişimi, katalitik tabakanın katalitik oksidasyonu tarafından ayarlanan sıcaklığa neredeyse ulaşır; egzoz gazı, ısıtma alanı boyunca (elektrikli ısıtma veya doğal gaz ısıtması ile) ısınmaya devam eder ve ayarlanan sıcaklığı korur; katalitik oksidasyon reaksiyonunu tamamlamak için katalitik tabakaya girer, yani reaksiyon karbondioksit ve su üretir ve istenen arıtma etkisini elde etmek için büyük miktarda ısı enerjisi salar. Oksidasyonla katalize edilen gaz, seramik malzeme tabakası 2'ye girer ve ısı enerjisi döner valf aracılığıyla atmosfere boşaltılır. Arıtma işleminden sonra, arıtma sonrası egzoz sıcaklığı, atık gaz arıtımından önceki sıcaklıktan sadece biraz daha yüksektir. Sistem sürekli çalışır ve otomatik olarak devreye girer. Döner valf sayesinde tüm seramik dolgu katmanları ısıtma, soğutma ve arıtma döngü adımlarını tamamlar ve ısı enerjisi geri kazanılabilir.
Avantajları: basit proses akışı, kompakt ekipman, güvenilir çalışma; yüksek arıtma verimliliği, genellikle %98'in üzerinde; düşük yanma sıcaklığı; düşük tek kullanımlık yatırım, düşük işletme maliyeti, ısı geri kazanım verimliliği genellikle %85'in üzerine çıkabilir; tüm süreç atık su üretimi olmadan, arıtma işlemi NOX ikincil kirliliği üretmez; RCO arıtma ekipmanı kurutma odası ile kullanılabilir, arıtılmış gaz doğrudan kurutma odasında yeniden kullanılabilir, enerji tasarrufu ve emisyon azaltma amacına ulaşmak için;
Dezavantajları: Katalitik yanma cihazı yalnızca düşük kaynama noktalı organik bileşenler ve düşük kül içeriğine sahip organik atık gazların arıtımı için uygundur ve yağlı duman gibi yapışkan maddelerin atık gaz arıtımı için uygun değildir ve katalizör zehirli olmalıdır; organik atık gaz konsantrasyonu %20'nin altındadır.
1.1.3TNV Geri Dönüşüm Tipi Termal Yakma Sistemi
Geri dönüşüm tipi termal yakma sistemi (Almanca: Thermische Nachverbrennung TNV), organik çözücü içeren atık gazın yüksek sıcaklık etkisi altında doğrudan yakılarak ısıtılması için gaz veya yakıt kullanan bir sistemdir. Organik çözücü molekülleri, yüksek sıcaklıkta oksidasyona uğrayarak karbondioksit ve suya dönüşür. Yüksek sıcaklıktaki baca gazı, çok aşamalı bir ısı transfer cihazı aracılığıyla hava veya sıcak su ile ısıtılarak, organik atık gazın oksidasyona uğrayarak ayrıştırılmasıyla elde edilir ve tüm sistemin enerji tüketimini azaltır. Bu nedenle, üretim sürecinin yüksek ısı enerjisine ihtiyaç duyduğu durumlarda, TNV sistemi, organik çözücüler içeren atık gazın arıtılması için verimli ve ideal bir yoldur. Yeni elektroforetik boya kaplama üretim hattı için genellikle TNV geri kazanımlı termal yakma sistemi kullanılmaktadır.
TNV sistemi üç bölümden oluşur: atık gaz ön ısıtma ve yakma sistemi, sirkülasyon havası ısıtma sistemi ve taze hava ısı eşanjörü sistemi. Sistemdeki atık gaz yakma merkezi ısıtma cihazı, fırın gövdesi, yanma odası, ısı eşanjörü, brülör ve ana baca ayar vanasından oluşan TNV'nin temel parçasıdır. Çalışma prensibi şu şekildedir: yüksek basınçlı bir kafa fanı ile kurutma odasındaki organik atık gaz, atık gaz yakma merkezi ısıtma cihazının dahili ısı eşanjöründe ön ısıtma işleminden sonra yanma odasına ve ardından brülör aracılığıyla yüksek sıcaklıkta (yaklaşık 750℃) ısıtılarak organik atık gazın oksidasyonu ve ayrışmasıyla karbondioksit ve suya dönüşür. Oluşan yüksek sıcaklıktaki baca gazı, ısı eşanjörü ve fırının ana baca gazı borusu aracılığıyla boşaltılır. Boşaltılan baca gazı, kurutma odasındaki dolaşım havasını ısıtarak kurutma odası için gerekli ısı enerjisini sağlar. Sistemin atık ısısını nihai geri kazanım için geri kazanmak üzere sistemin ucuna bir taze hava ısı transfer cihazı yerleştirilmiştir. Kurutma odası tarafından desteklenen taze hava, baca gazı ile ısıtılarak kurutma odasına gönderilir. Ayrıca, ana baca gazı boru hattında, cihazın çıkışındaki baca gazı sıcaklığını ayarlamak için kullanılan bir elektrikli ayar vanası bulunur ve baca gazının nihai emisyon sıcaklığı yaklaşık 160°C'de kontrol edilebilir.
Atık gaz yakma merkezi ısıtma cihazının özellikleri şunlardır: organik atık gazın yanma odasında kalma süresi 1 ~ 2 saniyedir; organik atık gazın ayrışma oranı % 99'dan fazladır; ısı geri kazanım oranı % 76'ya ulaşabilir; ve brülör çıkışının ayar oranı 26 ∶ 1'e, 40 ∶ 1'e kadar ulaşabilir.
Dezavantajları: Düşük konsantrasyonlu organik atık gazların arıtılmasında işletme maliyeti daha yüksektir; borulu ısı değiştirici sadece sürekli çalışır, uzun ömürlüdür.
1.2 Sprey boya odası ve kurutma odasında organik atık gazının arıtım şeması
Sprey boya odası ve kurutma odasından çıkan gaz, düşük konsantrasyonlu, yüksek akış hızına sahip ve oda sıcaklığında atık gazdır ve kirleticilerin ana bileşeni aromatik hidrokarbonlar, alkol eterleri ve ester organik çözücülerdir. Şu anda, yabancı ve daha gelişmiş yöntem şudur: Toplam organik atık gaz miktarını azaltmak için ilk organik atık gaz konsantrasyonu, düşük konsantrasyonlu oda sıcaklığında sprey boya egzoz adsorpsiyonu için ilk adsorpsiyon yöntemi (adsorban olarak aktif karbon veya zeolit), yüksek sıcaklıkta gaz sıyırma, katalitik yanma veya rejeneratif termal yanma yöntemi kullanılarak yoğunlaştırılmış egzoz gazı.
1.2.1 Aktif karbon adsorpsiyon-desorpsiyon ve arıtma cihazı
Adsorban olarak petek aktif kömürü kullanarak, Adsorpsiyon saflaştırma, desorpsiyon rejenerasyonu ve VOC konsantrasyonu ve katalitik yanma prensiplerini birleştirerek, Petek aktif karbon adsorpsiyonu yoluyla yüksek hava hacmi, düşük konsantrasyonda organik atık gaz, hava temizleme amacına ulaşmak için, Aktif karbon doyurulduğunda ve ardından aktif karbonu rejenere etmek için sıcak hava kullanıldığında, Desorbe edilen yoğun organik madde, katalitik yanma için katalitik yanma yatağına gönderilir, Organik madde zararsız karbondioksit ve suya oksitlenir, Yanmış sıcak egzoz gazları, bir ısı eşanjörü aracılığıyla soğuk havayı ısıtır, Isı değişiminden sonra soğutma gazının bir miktar emisyonu, Petek aktif kömürünün desorbitör rejenerasyonu için bir parça, Atık ısının kullanımı ve enerji tasarrufu amacına ulaşmak için. Tüm cihaz ön filtre, adsorpsiyon yatağı, katalitik yanma yatağı, alev geciktirici, ilgili fan, vana vb.'den oluşur.
Aktif karbon adsorpsiyon-desorpsiyon arıtma cihazı, adsorpsiyon ve katalitik yanmanın iki temel prensibine göre tasarlanmıştır. Çift gaz yolu, sürekli çalışma, katalitik yanma odası ve dönüşümlü olarak iki adsorpsiyon yatağı kullanılır. İlk olarak aktif karbon adsorpsiyonu ile organik atık gaz, hızlı doygunluğa ulaştığında adsorpsiyonu durdurur ve ardından aktif karbon rejenerasyonunu sağlamak için sıcak hava akışı kullanarak aktif karbondan organik maddeyi uzaklaştırır. Organik madde yoğunlaştırılır (konsantrasyon, orijinalinden onlarca kat daha yüksek) ve katalitik yanma odasına gönderilir. Katalitik yanma, karbondioksit ve su buharı deşarjını sağlar. Organik atık gaz konsantrasyonu 2000 PPm'nin üzerine çıktığında, organik atık gaz, katalitik yatakta harici ısıtma olmadan kendiliğinden yanabilir. Yanma egzoz gazının bir kısmı atmosfere atılır ve büyük kısmı aktif karbon rejenerasyonu için adsorpsiyon yatağına gönderilir. Bu, yanma ve adsorpsiyon için gereken ısı enerjisini karşılayarak enerji tasarrufu sağlar. Rejenerasyon, bir sonraki adsorpsiyona dahil edilebilir. Desorpsiyonda, hem sürekli çalışmaya hem de aralıklı çalışmaya uygun başka bir adsorpsiyon yatağı ile arıtma işlemi gerçekleştirilebilir.
Teknik performans ve özellikler: istikrarlı performans, basit yapı, güvenli ve güvenilir, enerji ve işçilikten tasarruf sağlar, ikincil kirlilik yaratmaz. Ekipman küçük bir alanı kaplar ve hafiftir. Yüksek hacimli kullanım için çok uygundur. Organik atık gazları emen aktif karbon yatağı, katalitik yanma sonrası atık gazı sıyırma rejenerasyonu için kullanır ve sıyırma gazı, harici enerji olmadan saflaştırma için katalitik yanma odasına gönderilir ve enerji tasarrufu etkisi önemlidir. Dezavantajı, aktif karbonun kısa ömürlü olması ve işletme maliyetinin yüksek olmasıdır.
1.2.2 Zeolit transfer tekerleği adsorpsiyon-desorpsiyon arıtma cihazı
Zeolitin ana bileşenleri şunlardır: silikon, alüminyum, adsorpsiyon kapasitesine sahip olup adsorban olarak kullanılabilir; zeolit akış sistemi, organik kirleticiler için adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasitesine sahip zeolit özgül açıklığının özelliklerini kullanır, böylece düşük ve yüksek konsantrasyonlu VOC egzoz gazı, arka uç son arıtma ekipmanının işletme maliyetini azaltabilir. Cihaz özellikleri, çeşitli organik bileşenler içeren büyük debili, düşük konsantrasyonlu atıkların arıtımı için uygundur. Dezavantajı ise erken yatırım maliyetinin yüksek olmasıdır.
Zeolit koşucu adsorpsiyon-arıtma cihazı, sürekli olarak adsorpsiyon ve desorpsiyon işlemini gerçekleştirebilen bir gaz arıtma cihazıdır. Zeolit tekerleğinin iki tarafı özel sızdırmazlık tertibatı ile üç alana ayrılmıştır: adsorpsiyon alanı, desorpsiyon (rejenerasyon) alanı ve soğutma alanı. Sistemin çalışma süreci şöyledir: zeolit dönen tekerlek düşük hızda sürekli döner, Adsorpsiyon alanı, desorpsiyon (rejenerasyon) alanı ve soğutma alanı boyunca sirkülasyon; düşük konsantrasyon ve hacimli egzoz gazı sürekli olarak koşucunun adsorpsiyon alanından geçtiğinde, egzoz gazındaki VOC, dönen tekerleğin zeoliti tarafından adsorbe edilir, Adsorpsiyon ve arıtmadan sonra doğrudan emisyon; Tekerlek tarafından adsorbe edilen organik çözücü, tekerleğin dönmesiyle desorpsiyon (rejenerasyon) bölgesine gönderilir, ardından küçük bir hava hacmiyle sürekli olarak desorpsiyon alanından hava ısıtılır, Tekerleğe adsorbe edilen VOC, desorpsiyon bölgesinde rejenerasyona uğrar, VOC egzoz gazı sıcak hava ile birlikte dışarı atılır; Soğutma alanına soğutma için tekerlek tekrar adsorpsiyon yapabilir, Dönen tekerleğin sürekli dönmesiyle, Adsorpsiyon, desorpsiyon ve soğutma döngüsü gerçekleştirilir, Atık gaz arıtımının sürekli ve kararlı çalışmasını sağlar.
Zeolit akış cihazı esasen bir yoğunlaştırıcıdır ve organik çözücü içeren egzoz gazı iki kısma ayrılır: doğrudan boşaltılabilen temiz hava ve yüksek konsantrasyonda organik çözücü içeren geri dönüştürülmüş hava. Doğrudan boşaltılabilen ve boyalı klima havalandırma sisteminde geri dönüştürülebilen temiz hava; yüksek VOC gazı konsantrasyonu, sisteme girmeden önceki VOC konsantrasyonunun yaklaşık 10 katıdır. Yoğunlaştırılmış gaz, TNV geri kazanımlı termal yakma sistemi (veya diğer ekipman) aracılığıyla yüksek sıcaklıkta yakılarak işlenir. Yakma işlemiyle üretilen ısı sırasıyla kurutma odası ısıtması ve zeolit sıyırma ısıtmasıdır ve ısı enerjisi, enerji tasarrufu ve emisyon azaltımı sağlamak için tamamen kullanılır.
Teknik performans ve özellikler: basit yapı, kolay bakım, uzun hizmet ömrü; yüksek emilim ve sıyırma verimliliği, orijinal yüksek rüzgar hacmini ve düşük konsantrasyonlu VOC atık gazını düşük hava hacmi ve yüksek konsantrasyonlu atık gaza dönüştürür, arka uç son işlem ekipmanının maliyetini düşürür; son derece düşük basınç düşüşü, güç enerjisi tüketimini büyük ölçüde azaltabilir; genel sistem hazırlığı ve modüler tasarım, minimum alan gereksinimleri ile sürekli ve insansız kontrol modu sağlar; ulusal emisyon standardına ulaşabilir; adsorban yanmaz zeolit kullanır, kullanımı daha güvenlidir; dezavantajı yüksek maliyetli tek seferlik yatırımdır.
Gönderi zamanı: 03-01-2023
