Dans le processus de production de la peinture par pulvérisation et de la peinture de cuisson pour certains produits, il y aura une grande quantité d'émissions de gaz d'échappement du processus,qui constituent une menace importante pour l'environnement naturel et la santé des opérateursEn particulier, les procédés tels que la peinture par pulvérisation et la cuisson nécessitent l'utilisation de grandes quantités de composés volatils tels que le benzène, le toluène, l'éthylbenzène,et acétate d'éthyle comme solvants et diluants de revêtementCes solvants organiques ne s'adsorberont pas sur la surface de la pièce lors de la pulvérisation, mais s'évaporeront complètement dans l'air et deviendront des gaz organiques résiduels.Ces gaz d'échappement présentent des caractéristiques telles qu'un faible point d'ébullition et une volatilité facile à température ambiante., qui ont une incidence significative sur l'environnement environnant et sur la santé des opérateurs.
La teneur en composés organiques volatils dans l'air de certaines grandes villes en Chine est plusieurs fois supérieure à celle des villes des États-Unis,et les gaz organiques émis par la production industrielle sont devenus le principal facteur de pollution de l'air urbain en ChineLorsque ces gaz s'évaporent, ils produisent des odeurs irritantes qui constituent une grande menace pour la santé des opérateurs.et des dommages aux organes internes et au système nerveux du corps humain lorsqu'ils sont absorbés en grandes quantitésPar conséquent, dans les activités de production industrielle, en plus d'adopter les mesures de protection nécessaires,Il est également nécessaire d'éviter autant que possible l'émission de gaz organiques résiduels et de collecter et de purifier de manière exhaustive les gaz organiques résiduels..
1 Principe de base
Ce système utilise du charbon actif en forme de nid d'abeille comme adsorbant et atteint l'objectif de purification de l'air par adsorption, purification, désorption, régénération,et concentrant des composés organiques volatils (COV)Le volume élevé d'air et la faible concentration de gaz organiques résiduels sont adsorbés par du charbon actif en forme de nid d'abeille pour atteindre l'objectif de purification de l'air.Après saturation de l'adsorption au charbon actif, le charbon actif est régénéré par désorption à l'air chaud. La matière organique concentrée obtenue par désorption est envoyée au lit de combustion catalytique pour combustion catalytique,et la matière organique interne est oxydée en CO2 et H2O inoffensifsLes gaz d'échappement chauds après combustion sont chauffés par un échangeur de chaleur pour produire de l'air froid.le gaz refroidi est partiellement déchargé et partiellement utilisé pour la désorption et la régénération du charbon actif de nid de mielL'ensemble de l'équipement comprend des préfiltres, des lits d'adsorption, des lits de combustion catalytique et des ventilateurs.
Comparée à d'autres méthodes de traitement des gaz organiques, cette méthode est un mode de traitement complet qui tire parti des avantages d'autres modes.et présente des avantages significatifs dans le traitement du volume d'air élevé et des gaz organiques résiduels à faible concentration.
Conception du procédé pour 2 traitements
2.1 Pré-traitement
Pour les gaz organiques résiduels, les gens doivent d'abord effectuer une pulvérisation d'eau pour éliminer les impuretés et les matières organiques solubles à l'intérieur du gaz résiduel.le gaz contient une grande quantité d'humidité et une petite quantité de poussière à l'intérieurPour éviter l'influence de l'humidité et de la poussière sur le fonctionnement efficace du lit d'adsorption du charbon actif, les gens doivent utiliser des filtres à haute efficacité pour la filtration pendant le traitement.
2.2 Opération d'adsorption
Les gaz organiques pré-traités sont introduits dans le lit d'adsorption sous l'action d'un ventilateur et répartis uniformément sur la surface du charbon actif.Selon les forces de van der Waals entre les moléculesLe charbon actif adsorbe les gaz organiques à la surface, ce qui prend moins de temps, mais plus le temps est long, plus l'adsorption est complète.Il n'y a pas de réaction chimique significative entre les deuxAprès purification, les gaz d'échappement propres peuvent répondre aux normes d'émission des polluants atmosphériques pertinents.Avec l'action du ventilateur, il peut répondre aux normes d'émission d'un tuyau d'échappement de 15 m. Chaque système de traitement de purification des gaz d'échappement contient des lits d'adsorption à différents niveaux,avec deux ensembles pour l'adsorption et un ensemble pour la désorptionLes trois ensembles d'équipements peuvent être utilisés alternativement.
2.3 Désorption et combustion catalytique
L'équation de réaction spécifique est:
Une fois que l'adsorption du charbon actif a atteint la saturation, on passe au lit de désorption, qui nécessite une chaleur supplémentaire.et le catalyseur est préchauffé simultanément lorsqu'il est alluméAprès que le lit d'oxydation catalytique ait atteint la température réglée, de l'air chaud est introduit dans le lit de désorption.et le gaz organique résiduel est complètement désorbé de la surface du charbon actif sous l'effet de chauffage.
Les gaz organiques résiduels à forte concentration pénètrent dans le lit d'oxydation sous une force externe, sont brûlés et décomposés en H2O et CO2 par l'action catalytique du métal platine.Les gaz résiduels sont purifiés par cette opération.Les caractéristiques de ce procédé de combustion sont une basse température, une rapidité et une absence de flamme, et il génère une grande quantité de chaleur.Les gens peuvent réutiliser le charbon actif dans la désorption et l'oxydation de la combustion des gaz organiques résiduels, réduisant ainsi la consommation d'énergie.
Lorsque la concentration de gaz organiques résiduels est élevée, une chaleur excessive générée par la combustion peut entraîner une température plus élevée dans le lit d'oxydation catalytique,ce qui affecte à son tour la sécurité de l'ensemble du système de traitement des gaz d'échappementPar conséquent, le système conçu dans cet article comprend un dispositif de supplément d'air froid, qui peut introduire de l'air frais pour réduire la température de réaction et assurer la sécurité du fonctionnement du système.
2.4 Traitement des eaux usées
Après un prétraitement par pulvérisation d'eau, les eaux usées contenant des impuretés et des matières organiques sont introduites dans le réservoir de traitement des eaux usées de l'atelier de pulvérisation de peinture pour sédimentation,élimination de grandes particules d'impuretésLes eaux usées contenant des matières organiques présentent une faible acidité.une petite quantité de soude caustique doit être ajoutée pour effectuer des réactions de neutralisation et régler son acidité et son alcalinitéAprès une purification approfondie, les eaux usées peuvent être recyclées et réutilisées dans le module de prétraitement par pulvérisation d'eau, et il n'y a pratiquement pas de rejet d'eaux usées de l'unité de traitement des eaux usées.Les produits de l'analyse centrifuge des eaux usées et les sédiments résiduels de peinture générés par sédimentation sont considérés comme des déchets dangereux.. Conformément aux exigences nationales pertinentes en matière de gestion des déchets dangereux, des unités qualifiées d'élimination des déchets dangereux devraient être chargées d'effectuer des opérations d'élimination sûres.
Ce schéma présente de nombreux avantages: d'une part, un nouveau charbon actif efficace est utilisé avec une structure de lit d'adsorption stable et raisonnable, ce qui améliore considérablement l'effet d'adsorption.la combustion catalytique est effectuée à l'aide de platine métallique pour décomposer les gaz organiques résiduels en H2O et CO2 non toxiques et inoffensifs, ce qui permet une purification efficace et approfondie; encore une fois, le processus de combustion a une température inférieure et est sûr.résultant en moins de pertes de chaleur et en une réduction significative de la consommation d'énergieEnfin, la conception et l'installation des équipements de système adoptent diverses mesures pour éliminer les risques pour la sécurité, avec un fonctionnement simple et une facilité d'utilisation et de gestion ultérieures.
3. Méthodes de fonctionnement pour chaque module composant
3.1 Filtre à brume de peinture
Les gaz d'échappement de la peinture par pulvérisation apparaissent principalement sur le banc de travail de la peinture par pulvérisation où la pièce est appliquée.tandis que d'autres sont déchargés avec les gaz d'échappement et deviennent une brume de peintureCes pulvérisateurs de peinture ont une faible teneur en poussière et de petites particules, dont la majorité a un diamètre inférieur à 10 mm. S'ils ne sont pas traités, ils obstruent rapidement les micropores de charbon actif.le faisant perdre sa fonction initialePar conséquent, les gaz d'échappement de peinture doivent d'abord être soumis à un traitement de filtration grossière.
3.2 Sélection et réglage des paramètres de l'adsorbant
Le charbon actif présente les avantages d'une grande surface, d'une forte capacité d'adsorption et d'un faible coût.Il est inconfortable de remplacer le charbon actif en poudreLes fibres de carbone activé contiennent des structures microcristallines régulières, qui ont une grande capacité d'adsorption et sont sujettes au détachement, ce qui entraîne des coûts élevés.Le charbon actif en forme de nid de miel a une vitesse de vent élevée et une faible résistance, et peut être appliqué à l'adsorption de gaz d'échappement à faible concentration avec un volume d'air élevé.et la structure du lit d'adsorption adopte un mode d'assemblage de style tiroir, ce qui est pratique pour le remplissage et le démontage pendant l'utilisation.
3.3 Conception de la combustion catalytique
3.3.1 Échangeur de chaleur
La structure de l'échangeur de chaleur est relativement complexe.cet article adopte un échangeur de chaleur à plaque de tube fixe relativement simple, le gaz froid passant par la coque et le gaz chaud par le côté du tube.
3.3.2 Chambre de chauffage électrique
Dans ce schéma, la chambre de chauffage fournit uniquement la chaleur nécessaire pour préchauffer le gaz lors du démarrage.la puissance thermique requise est donc relativement faibleIl peut être chauffé par électricité sans avoir besoin d'un chauffage supplémentaire au gaz naturel ou au gaz de pétrole liquéfié.
3.3.3 Traitement du module d'isolation
La température à l'intérieur de l'équipement intégré de combustion catalytique est beaucoup plus élevée que la température ambiante, et un traitement d'isolation doit être ajouté pour éviter de nuire aux travailleurs.Le coton d'isolation utilisé pour l'isolation est fait de feutre en fibres de silicate d'aluminium, conçu en fonction de la température élevée possible de 400 °C dans la chambre de combustion.
3.4 Conception du disjoncteur de flamme
Un pare-flammes est composé de nombreux petits canaux ou espaces, et lorsque la flamme pénètre dans ces petits canaux, de nombreux petits courants de flammes se forment.En raison de la grande surface de transfert de chaleur des canaux ou des pores, la température de la flamme diminue après un échange de chaleur à travers les parois du canal, et la flamme s'éteint lorsqu'elle atteint un certain degré.Les pare-flammes sont des dispositifs utilisés pour empêcher la propagation des flammes causées par l'évaporation des gaz brûlant ou des liquides inflammables.Dans les réacteurs de combustion catalytique de COV, la présence d'étincelles peut déclencher des flammes de gaz et favoriser la combustion de l'ensemble du réseau de pipelines..La taille de la coque de l'arrêteur de flamme est directement liée à la résistance du fluide, et le diamètre de la coque est généralement environ 4 fois le diamètre du pipeline utilisé en conjonction,C' est ça., D=4d. Cet article est conçu selon les spécifications, en utilisant des extrémités ouvertes et fermées d'une flamme ouverte pour l'allumage. Ce schéma adopte une méthode de combustion sans flamme. Si D=4d est utilisé,l'arrêteur de flamme sera trop grand. basé sur les exigences opérationnelles réelles, la valeur de données conçue dans cet article est D=2d et l'angle est de 60o.d'un diamètre de tuyauterie de 500 mm × 200 mm et d'un angle de diffusion de 60oLa hauteur de la moitié avant de la coque est prise comme 250 × sin60o = 433 mm.
4 Conclusion
Ce schéma adopte la méthode de combustion catalytique d'adsorption pour traiter les gaz d'échappement de la peinture par pulvérisation.un lit d'adsorption en forme de nid de miel est utilisé pour l'adsorber en continuEn utilisant 80% de soufflage d'air chaud, le carbone actif saturé est désorbé.les gaz organiques résiduels à volume d'air élevé et à faible concentration sont concentrés en gaz organiques résiduels à volume d'air faible et à forte concentrationDans le même temps, la chambre de combustion catalytique est utilisée pour convertir le gaz organique en CO2 et H2O, tout en maintenant une autocombustion stable.La pratique a prouvé que ce mode de traitement présente les avantages d'une efficacité de purification élevée, aucune pollution secondaire et faible coût d'exploitation par rapport au procédé traditionnel.