活性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒工藝在礦用設備噴漆生產線的應用

發布日期：2023-10-25 　瀏覽次數：2321

１　礦用設備噴漆生產線項目概況

礦用設備噴漆生產線主要用于液壓支架底座、頂梁、掩護梁、連桿、側護板、推桿、片幫、前梁、立柱、千斤頂等外表面的噴漆、烘干。噴漆生產工藝流程

為工件運入→預熱→底漆噴涂→底漆流平→底漆烘干→平移車→面漆噴涂→面漆流平→面漆烘干→強冷→下件。

１．１　噴漆生產線概況

礦用設備噴漆生產線整體為箱式結構，設置有能夠自動開合的進料門系統，中間設置隔離門系統，末端設置出料門系統，形成整套流水作業。工件使用平板車運入，經預熱室預熱，進入底漆室噴底漆，后進入流平室流平，再通過烘干室烘干，經擺渡車運輸至面漆室噴漆，再經流平室流平，烘干室烘干，強風冷卻后輸出成品。噴漆室廢氣采用活性炭吸附濃縮＋ＲＴＯ終處理的方式，為在線脫附方式，２臺噴漆室合用一套活性炭吸附催化凈化裝置，同時考慮底漆

、面漆單線運行的需求，烘干產生的有機廢氣通過廢氣引風機將廢氣引到噴漆室廢氣中，經活性炭吸附濃縮＋ＲＴＯ裝置焚燒處理后高空排放。燃氣燃燒機采用低氮燃燒機，氮氧化物ＮＯｘ＜５０ｍｇ／ｍ３。

１．２　涂料類別

原漆主要由非揮發的固體分和有機溶劑等組成，涂料在噴涂前需要加入稀釋劑進行調制。水性涂料的稀釋劑主要為水，溶劑型涂料稀釋劑主要為可揮發性有機化合物。涂料成分見表１。

２　活性炭吸附＋ＲＴＯ焚燒工藝

礦用設備噴漆生產線廢氣采用“活性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒裝置”處理。生產線噴漆廢氣通過廢氣風機送入干式過濾裝置，干式過濾裝置內置初效Ｇ４、

Ｆ５二級過濾，去除廢氣中未處理干凈的少量漆霧（去油漆漆霧），達到進活性炭吸附床的固體顆粒物潔凈要求。干式過濾裝置出口氣體通入放置有蜂窩

狀活性炭的活性炭吸附床，與蜂窩狀活性炭充分接觸，利用活性炭對有機物質的強吸附性將氣體凈化，處理后的氣體達標排放。吸附床經過一段時間的運

行后會達到吸附飽和，與此同時，自動開啟脫附再生系統，對活性炭進行脫附再生，脫附出來的氣體通過ＲＴＯ氧化分解生成二氧化碳、水和部分的熱量等無害氣體。

２．１　活性炭吸附＋ＲＴＯ焚燒工藝流程

主要包括有機廢氣吸附流程、活性炭脫附流程、電氣控制系統３部分。

２．１．１　ＲＣＯｓ廢氣吸附流程

待處理的有機廢氣由風管引出后進入過濾器，顆粒物及雜質被過濾材料攔截，再進入活性炭吸附床，氣體中的有機物質被活性炭吸附而附著在活性炭的表面

，從而使氣體得以凈化，凈化后的氣體再通過風機排向高空，排放煙囪高度原則不低于１５ｍ，具體高度由經批復的環境影響評價文件確定。

２．１．２　活性炭脫附流程

當吸附床活性炭吸附飽和后，脫附氣體首先經過ＲＴＯ裝置，在燃燒機加熱的作用下，使氣體溫度加熱到８００ ℃ 左右，使有機物質氧化分解為ＣＯ２

和Ｈ２Ｏ，同時放出大量的熱量，一部分進入吸附床對活性炭進行脫附再生，另一部分直接排放。

２．１．３　電氣控制系統

控制系統對風機、加熱器、溫度、閥門進行控制，當系統溫度達到預定的氧化溫度時，系統自動停止燃燒器的加熱，當溫度不夠時，系統又重新啟動燃燒器

，使氧化燃燒溫度維持在一個適當的范圍，此外，系統中還有阻火器，可有效地防止火焰回串，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霧，為了防止漆霧進入到活性炭吸附凈化裝置，影響吸附效果，過濾材料采用合成纖維無紡布和鋁復合物制成褶皺狀，具有通風量大

、阻力小、容塵量大的特點。

２．２．２　活性炭吸附裝置

吸附箱采用碳鋼制作，外涂油漆，內部裝有一定量的活性炭，并設置高溫檢測裝置，當含有機物的廢氣經風機的作用經過活性炭吸附層（整齊堆放），有機物質被活性炭特有的作用力截留在其內部，潔凈氣體排出；經過一段時間活性炭吸附飽和時，停止吸附。活性炭吸附技術參數見表２。

２．２．３　ＲＴＯ燃燒裝置

ＲＴＯ燃燒裝置包括主體室、陶瓷蓄熱體、風向切換閥、風壓檢測裝置及燃燒器。ＲＴＯ燃燒裝置技術參數見表３。

主室體：

外板為６ｍｍ鋼板，外設加強筋，殼體無縫焊接；主室體內襯防火材料內設蓄熱陶瓷體和格柵等；整體裝置外表面溫度不超過室溫１５ ℃。ＲＴＯ陶瓷蓄熱體：

每個蓄熱室裝有一定量陶瓷蓄熱體，且每個蓄熱室的側面安裝有溫度傳感器，用來檢測廢氣進口和陶瓷換熱后廢氣溫度的情況，同時在主體設備的進出管路上安裝有壓力傳感器，以監測填料的阻力變化，并在阻力超高時提供安全報警，進出管路的壓力是啟動燃燒程序的條件。

風向切換閥：

由于風向快速切換閥性能的好壞對ＲＴＯ設備的運行非常關鍵，因此系統中風向切換閥要求，切換閥精度高，泄漏量小（≤１％），壽命長（可達１００

萬次），啟閉迅速（１ｓ）。風閥氣動執行器設有限位開關，顯示閥門的位置并反饋信號。為確保風閥工作穩定，配備有儲氣罐穩壓。

風壓檢測裝置：ＲＴＯ裝置的主進風管上配備風壓檢測裝置，確保主風管的微負壓，避免廢氣外溢；爐膛按照壓力檢測裝置，防止爐膛超壓危險。

燃燒器：

主件為機體、馬達、葉輪、電磁閥、風門控制器、旋流板、火焰監測器、火焰筒、自動點火變壓器、程序控制器；使用燃料天然氣（熱值８０００ｋｃａｌ／ｈ，表壓１０～３０ｋＰａ）。

２．２．４　控制系統

系統控制面板采用觸摸屏，可顯示設備運行主要參數及設備的運行狀態，出現異常情況可報警及自動停機，具有啟動、運行、停機等功能。設備可采用自動

、手動２種控制方式，自動控制具有自動啟動、運行、停機及連鎖功能；手動控制用于裝置調試及維修。催化脫附再生裝置具備溫度過熱保護，若系統處自動運行狀態，不會因停電造成系統退出運行，但可根據工藝條件退出運行。設備具有自動和手動兩種操作方式。當采取自動工作方式時，設備自動運行；

當采用手動工作方式時，可根據需要隨意啟閉任一密閉閥。可根據工況條件而改變吸附、再生周期及排氣時間程序。設備帶有觸摸屏顯示器，具有顯示廢氣溫度、故障報警等功能。

３　應用效果

該生產線自使用以來，運行穩定。根據２０２１年２次廢氣監測結果，顆粒物平均為６．２ｍｇ／ｍ３，氮氧化物及二氧化硫均未檢出，非甲烷總烴平均為３．４４ｍｇ／ｍ３，二甲苯平均為０．０７６９ｍｇ／ｍ３。廢氣排放達到國家及陜西省排放標準；噴漆廢氣采用干式過濾裝置去除漆霧，再與流平和烘干廢氣一并經活性炭吸附濃縮＋ＲＴＯ燃燒裝置處理，揮發性有機物去除效率高，可確保達標排放。

４　結論

（１）噴漆生產工藝流程為工件運入→預熱→底漆噴涂→底漆流平→底漆烘干→平移車→面漆噴涂→面漆流平→面漆烘干→強冷→下件。

（２）礦用設備噴漆室廢氣采用活性炭吸附濃縮＋ＲＴＯ終處理的方式，生產線噴漆廢氣進入干式過濾裝置，去除漆霧，干式過濾裝置出口氣體通入活性

炭吸附床凈化達標排放。吸附床吸附飽和后自動開啟脫附再生系統，對活性炭進行脫附再生，通過ＲＴＯ氧化分解生成二氧化碳、水和部分的熱量等害氣體。

（３）活性炭吸附＋ＲＴＯ燃燒工藝在礦用設備噴漆生產線的應用具有運行穩定性好、處理效率高的特點，揮發性有機物處理效果好，可滿足清潔生產要

求，在揮發性有機物廢氣治理方面具有借鑒意義。