涂装车间VOCs废气治理工艺！宜收藏

涂装车间生产线有：前处理电泳线、电泳烘干、打磨涂胶线、中涂喷漆线、中涂烘干、中涂打磨、面漆喷涂线、面漆烘干、精饰、塑料件喷涂线、塑料件烘干，其中VOCS产生环节为电泳烘干、涂胶PVC喷涂、中涂喷漆线、中涂烘干、面漆喷涂线、面漆烘干、塑料件喷涂线、塑料件烘干。

一、涂装车间VOCs成分

目前涂装车间普遍使用油漆物料成分比较复杂，其大致成分详见表1。

根据表1中涂装车间VOCS成分得：涂装车间VOCs成分复杂，且成分物质沸点温度较高，沸点区间范围较广（111-196.8℃）。

二、涂装车间VOCs的特点

1.喷漆室、流平室处理气量非常大、温度低、湿度高、VOCS浓度低；塑料烘干室、中涂烘干室、面漆烘干室和电泳烘干室处理气量小、温度高、VOCS浓度高。

2.废气含易燃易爆挥发性有机物，安全方面应重点考虑。

3.废气中VOCS的成分主要有二甲苯、三甲苯、四甲苯、醋酸丁酯等，组分比较复杂，且沸点大多比较高（117.6-196.8℃）。

4.PVC底涂室、点修补室由于溶剂使用量小，经测算其排放浓度能达到山东省《挥发性有机物排放标准第一部分：汽车制造业》的规定，为降低设备投资，可单独排放。

三、涂装行业VOCs处理解决方案

1、烘干过程有机废气的治理方案

电泳、中涂、面涂烘干室排出的气体属于高温、高浓度废气，适合采用焚烧的方法进行处理。目前烘干过程常用的废气处理措施有：蓄热式焚烧技术（RTO）、蓄热式催化燃烧技术（RCO）。

2、蓄热式焚烧技术（RTO）

蓄热式焚烧设备（RTO），是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保设备，主要应用于有机废气浓度在 100PPM—20000PPM 之间，操作费用低 。有机废气浓度在 450PPM 以上时， RTO 装置不需添加辅助燃料；净化率高，三室 RTO 净化率能达到99% 以上，并且不产生二次污染；全自动控制、操作简单，安全性高。

处理工艺流程：

蓄热式焚烧设备采用热氧化法处理中低浓度的有机废气，用陶瓷蓄热床换热器回收热量。由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。

主要特征是：

蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连，蓄热床通过换向阀交替换向，将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机废气，蓄热床采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量；预热到一定温度（ ≥ 760℃ ）的有机废气在燃烧室燃烧发生氧化反应，生成二氧化碳和水，得到净化。

典型的三室RTO 主体结构一个燃烧室、三个陶瓷填料床和九个切换阀组成。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到最大限度的回收，热回收率大于 95% ；处理有机废气时不用或使用很少的燃料。

技术及性能特点：

在处理大流量低浓度的有机废气时，运行成本非常低。一次性投资，燃烧温度较高，不适合处理高浓度的有机废气。

2、旋转式蓄热式氧化炉（旋转式RTO）

旋转式蓄热式氧化炉（旋转式RTO）其原理是在800℃高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，废气分解效率高达99.5%，热回收效率达到95%以上。

旋转RTO处理流程通俗点说就是：

通过旋转分配器实现气流的换向，以实现蓄热放热，有效利用RTO运行产生的热量。废气经过蓄热床的放热区预热升温后进入旋转RTO进行高温裂解处理，在氧化室中由VOC氧化升温或燃烧器加热升温至氧化温度780-850℃，使其中的VOC成分分解成二氧化碳和水。

成功净化的高温气体后离开氧化室，进入蓄热床的蓄热区。回收热量后的净化气体进入烟囱排放。同时蓄热床层的清扫区对床层进行清扫，提高处理效率。蓄热床层共分12个区，这12个区实现的功能可以在放热、蓄热、清扫之间进行循环切换，切换过程通过旋转阀来实现。

技术及性能特点：控制方便、运行安全、维护费用低、环保处理达标能力高、占地面积小，一次性投资。

3、蓄热式催化燃烧技术（RCO）

蓄热式催化燃烧装置（RCO）直接应用于中高浓度（1000mg/m3—10000mg/m3）的有机废气净化。RCO处理技术特别适用于热回收率需求高的场合，也适用于同一生产线上，因产品不同，废气成分经常发生变化或废气浓度波动较大的场合。尤其适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理，可将能源回收用于烘干线，从而达到节约能源的目的。

蓄热式催化燃烧治理技术是典型的气-固相反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中，催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面，催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行，提高了氧化反应的速率。在特定催化剂的作用下，有机物在较低的起燃温度下（250~300℃）发生无焰氧化燃烧，氧化分解为CO2和水。并放出大量热能。

RCO装置主要由炉体、催化蓄热体、燃烧系统、自控系统、自动阀门等几个系统构成。在工业生产过程中，气体首先通过陶瓷材料层预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解；废气继续通过加热区（可采用电加热方式或天然气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。

经催化氧化后的气体进入陶瓷材料层，回收热能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。

技术及性能特点：

工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠；净化效率高，一般可达98%以上；与RTO相比燃烧温度低；一次性投资低，运行费用低，其热回收效率一般均可达85%以上；整个过程无废水产生，净化过程不产生NOX等二次污染。催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰分含量低的有机废气的处理，对含油烟等粘性物质的废气处理则不宜采用。

四、喷漆室、晾干室有机废气的治理方案

喷漆室、晾干室排出的气体为低浓度、大流量常温废气，污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类、酯类有机溶剂。

目前，较为成熟的方法是：先将有机废气浓缩以减少需处理的有机废气总量，先采用吸附法（活性碳或沸石作吸附剂）对低浓度常温喷漆废气进行吸附，用高温气体脱附，浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。

1、沸石转轮吸附–脱附净化装置

沸石的主要成分为：硅、铝，具有吸附能力，可作为吸附剂使用；沸石转轮就是利用沸石特定孔径对于有机污染物具有吸附、脱附能力的特性，使原本具低浓度、大风量的VOC废气，经沸石转轮浓缩转换成小风量、高浓度的气体，可以降低后端终处理设备的运行成本。其装置特性适合处理大流量、低浓度、含多种有机成分的废气。

沸石转轮吸附-净化装置是一种可连续进行吸附和脱附操作的气体净化装置。沸石转轮由特制的密封装置分成三个区域：吸附区、解吸（再生）区及冷却区域。

该系统的工作过程是：沸石转轮以较低的速度连续转动，循环通过吸附区和解吸（再生）区及冷却区域；低浓度、大风量的废气连续不断地通过转轮的吸附区时，废气中的VOC被转轮的沸石吸附，被吸附净化后的气体直接排放；轮子吸附的有机溶剂随着转轮的转动被送到解吸（再生）区，再用小风量热风连续地通过解吸区，被吸附到转轮上的VOC在解吸区受热脱附实现再生，VOC废气随热风一起排出；转轮转至冷却区域进行冷却降温后可重新进行吸附，随着转轮的不断转动，吸附、解吸、冷却循环进行，确保废气处理持续稳定的运行。

沸石转轮装置实质上是一个浓缩器，经过转轮处理后的含有机溶剂的废气被分成两个部分：可以直接排放的洁净空气和含高浓度有机溶剂的再生空气。可以直接排放的洁净空气，可以进入喷漆空调通风系统进行循环使用；高浓度的VOC气体，其浓度大约为进入系统前VOC浓度的10倍左右，浓缩后的气体再通过热力焚烧系统（或其他设备）进行高温焚烧处理，焚烧产生的热量分别为烘干室供热和沸石转轮脱附供热，热量被充分利用，达到节能减排的效果。

技术及性能特点：

结构简单，维护方便，使用寿命长；高吸、脱附效率,使原本高风量、低浓度的VOCs废气,转换成低风量、高浓度的废气,降低后端终处理设备的成本；沸石转轮吸附VOC所产生的压降极低,可大大减少电力能耗；整体系统采预组及模块化设计,具备了最小的空间需求,且提供了持续性及无人化的操控模式；经过转轮浓缩后的废气,可达到国家排放标准；吸附剂使用不可燃性疏水沸石，使用更安全。

2、活性炭吸附–脱附净化装置

活性炭吸附–脱附净化装置，采用蜂窝状活性炭为吸附剂，结合吸附净化、脱附再生并浓缩VOC和催化燃烧的原理,即将大风量、低浓度的有机废气通过蜂窝状活性炭吸附以达到净化空气的目的，当活性炭吸附饱和后再用热空气脱附使活性炭得到再生，脱附出浓缩的有机物被送往催化燃烧床进行催化燃烧，有机物被氧化成无害的CO2和H20，燃烧后的热废气通过热交换器加热冷空气，热交换后降温的气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生，达到废热利用和节能的目的。整套装置由预滤器、吸附床、催化燃烧床、阻燃器、相关的风机、阀门等组成。

活性炭吸附–脱附净化装置根据吸附和催化燃烧两个基本原理设计，采用双气路连续工作，一个催化燃烧室，多个吸附床交替使用。

先将有机废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附，然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生；脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍）并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。

当有机废气的浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。再生后的可进入下次吸附；在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。

技术及性能特点：

性能稳定，结构简便，安全可靠，节能省力。极适用于初次投资预算费用低，大风量下使用。吸附有机物废气的活性炭床，用催化燃烧后的废气进行脱附再生，脱附后的气体再送催化燃烧室进行净化，不需外部能量，节能效果显著。