Nel processo di produzione della verniciatura a spruzzo e della verniciatura per la cottura per alcuni prodotti, ci saranno grandi emissioni di gas di scarico di processo,che rappresentano una minaccia significativa per l'ambiente naturale e la salute degli operatoriIn particolare, processi come la verniciatura a spruzzo e la cottura richiedono l'uso di una grande quantità di composti volatili quali benzene, toluene, etilbenzene,e acetato di etilo come solventi e diluenti di rivestimentoQuesti solventi organici non si assorbiranno sulla superficie del pezzo durante la spruzzatura, ma evaporeranno completamente nell'aria e diventeranno gas organici di scarto.Questi gas di scarico hanno caratteristiche quali basso punto di ebollizione e facile volatilizzazione a temperatura ambiente, che hanno un impatto significativo sull'ambiente circostante e sulla salute degli operatori.
Il contenuto di composti organici volatili nell'aria di alcune grandi città della Cina è diverse volte superiore a quello delle città degli Stati Uniti,e i gas organici emessi dalla produzione industriale sono diventati il principale fattore di inquinamento atmosferico urbano in CinaQuando questi gas evaporano, producono odori irritanti che rappresentano una grande minaccia per la salute degli operatori.e danni agli organi interni e al sistema nervoso del corpo umano se assorbiti in grandi quantitàPertanto, nelle attività di produzione industriale, oltre ad adottare le necessarie misure di protezione,è inoltre necessario evitare quanto più possibile l'emissione di gas organici di scarico e raccogliere e purificare in modo completo i gas organici di scarico.
1 Principio di base
Questo sistema utilizza carbone attivo a forma di favo di miele come adsorbente e raggiunge l'obiettivo di purificazione dell'aria adsorbendo, purificando, desorbendo, rigenerando,e concentrando composti organici volatili (COV)L'elevato volume d'aria e la bassa concentrazione di gas organici di scarico sono assorbiti da carbone attivo a forma di favo di miele per raggiungere l'obiettivo della purificazione dell'aria.Dopo saturazione dell'assorbimento di carbone attivo, il carbone attivo viene rigenerato mediante desorbazione ad aria calda; la materia organica concentrata ottenuta mediante desorbazione viene inviata al letto di combustione catalitica per la combustione catalitica;e la materia organica interna viene ossidata in CO2 e H2O innocuiIl gas di scarico caldo dopo la combustione viene riscaldato da uno scambiatore di calore per produrre aria fredda.il gas raffreddato viene parzialmente scaricato e parzialmente utilizzato per il desorbo e la rigenerazione del carbone attivo di favo d'apiL'intera attrezzatura comprende prefiltri, letti di assorbimento, letti di combustione catalitica e ventilatori.
Rispetto ad altri metodi di trattamento dei gas organici di scarico, questo metodo rappresenta una modalità di trattamento completa che sfrutta i vantaggi di altri metodi.e ha vantaggi significativi nel trattamento di gas di scarico organici ad alto volume d'aria e a bassa concentrazione.
Progettazione del processo per 2 trattamenti
2.1 Pretrasformazione
Per i gas organici di scarico, la gente deve prima effettuare la spruzzatura con acqua per rimuovere le impurità e la materia organica solubile all'interno del gas di scarico.il gas contiene una grande quantità di umidità e una piccola quantità di polvere all'internoPer evitare l'influenza dell'umidità e della polvere sul funzionamento efficace del letto di assorbimento del carbonio attivo, è necessario utilizzare filtri ad alta efficienza per la filtrazione durante il trattamento.
2.2 Operazione di adsorbimento
Il gas di scarico organico pre-trattato viene introdotto nel letto di assorbimento sotto l'azione di un ventilatore e distribuito uniformemente sulla superficie del carbone attivo.Secondo le forze di van der Waals tra le molecoleIl carbone attivo assorbe i gas organici di scarico sulla superficie, processo che richiede meno tempo, ma più lungo è il tempo, più completo è l'assorbimento.Non vi è alcuna reazione chimica significativa tra i dueDopo la depurazione, i gas di scarico puliti possono soddisfare le norme di emissione dei pertinenti inquinanti atmosferici.Con l'azione del ventilatore, può soddisfare le norme di emissione di un tubo di scarico alto 15 m. Ogni sistema di depurazione dei gas di scarico contiene letti di adsorbimento a livelli diversi,con due serie per l'adsorbimento e una per il desorbimentoLe tre serie di apparecchiature possono essere utilizzate alternativamente.
2.3 Desorbazione e combustione catalitica
L'equazione di reazione specifica è:
Dopo che l'assorbimento del carbone attivo ha raggiunto la saturazione, si passa al letto di desorbimento, che richiede calore aggiuntivo.e il catalizzatore viene riscaldato contemporaneamente quando è accesoDopo che il letto di ossidazione catalitico ha raggiunto la temperatura impostata, l'aria calda viene introdotta nel letto di desorbimento.e il gas di scarico organico viene completamente desorbitato dalla superficie del carbone attivo sotto l'effetto di riscaldamento.
Il gas di scarico organico ad alta concentrazione entra nel letto di ossidazione sotto forza esterna, viene bruciato e decomposto in H2O e CO2 attraverso l'azione catalitica del metallo platino.Il gas di scarico viene purificato attraverso questa operazioneLe caratteristiche di questo processo di combustione sono basse temperature, veloci e senza fiamma, e generano una grande quantità di calore.Le persone possono riutilizzare il carbone attivo nella desorpazione e nell'ossidazione da combustione dei gas organici di scarico, riducendo così il consumo energetico.
Quando la concentrazione di gas organici di scarico è elevata, il calore eccessivo generato dalla combustione può portare a una temperatura più elevata nel letto di ossidazione catalitica,che a sua volta influisce sulla sicurezza dell'intero sistema di trattamento dei gas di scaricoPertanto, il sistema progettato in questo articolo comprende un dispositivo di supplemento dell'aria fredda, che può introdurre aria fresca per ridurre la temperatura di reazione e garantire la sicurezza del funzionamento del sistema.
2.4 Trattamento delle acque reflue
Dopo il pretrattamento con spruzzo d'acqua, le acque reflue contenenti impurità e sostanze organiche vengono introdotte nel serbatoio di trattamento delle acque reflue del laboratorio di spruzzo di vernice per la sedimentazione,rimozione di grandi particelle di impuritàPer ridurre la corrosione delle attrezzature causata dal riutilizzo delle acque reflue, è necessario che le acque reflue contenenti sostanze organiche presentino una bassa acidità.è necessario aggiungere una piccola quantità di soda caustica per effettuare le reazioni di neutralizzazione e regolare la sua acidità e alcalinitàDopo un'accurata depurazione, le acque reflue possono essere riciclate e riutilizzate nel modulo di pretrattamento con spruzzo d'acqua, e non c'è praticamente alcun scarico di acque reflue dall'unità di trattamento delle acque reflue.I prodotti dell'analisi centrifuga delle acque reflue e i residui di vernice generati dalla sedimentazione sono considerati rifiuti pericolosi.- secondo i requisiti nazionali pertinenti per la gestione dei rifiuti pericolosi, dovrebbero essere commissionate unità di smaltimento qualificate per effettuare operazioni di smaltimento sicure.
Questo piano presenta numerosi vantaggi: in primo luogo, si utilizza un nuovo e efficiente carbone attivo con una struttura stabile e ragionevole del letto di adsorbimento, migliorando notevolmente l'effetto di adsorbimento.la combustione catalitica è effettuata utilizzando il metallo platino per decomporre i gas organici in H2O e CO2 non tossici e innocui, ottenendo una purificazione efficiente e completa; ancora una volta, il processo di combustione ha una temperatura inferiore ed è sicuro.che si traduce in una minore perdita di calore e in una significativa riduzione del consumo di energiaInfine, la progettazione e l'installazione delle attrezzature di sistema adottano varie misure per eliminare i rischi per la sicurezza, con un funzionamento semplice e una facilità di utilizzo e di gestione successiva.
3. Metodi di funzionamento per ciascun modulo componente
3.1 Filtro della nebbia di vernice
Il gas di scarico di verniciatura a spruzzo appare principalmente sul banco di verniciatura a spruzzo dove viene applicato il pezzo da lavoro.mentre altri vengono scaricati con il gas di scarico e diventano nebbia di verniceQuesti spray di vernice hanno un basso contenuto di polvere e di piccole particelle, la maggior parte dei quali ha un diametro inferiore a 10 mm. Se non trattati, ostruiscono rapidamente i micropori di carbone attivo.causando la perdita della sua funzione originariaPertanto, il gas di scarico di vernice deve prima subire un trattamento di filtrazione grossolana.
3.2 Selezione e impostazione dei parametri dell'adsorbente
Il carbone attivo ha i vantaggi di una grande superficie, di una forte capacità di assorbimento e di un basso costo.È scomodo sostituire il carbone attivo in polvereLe fibre di carbonio attivo contengono strutture microkristalline regolari, che hanno una grande capacità di assorbimento e sono soggette al distacco, con conseguenti costi elevati.Il carbone attivo a forma di nido di miele ha una velocità del vento elevata e una bassa resistenza, e può essere applicato all'assorbimento di gas di scarico a bassa concentrazione con volume di aria elevato.e la struttura del letto di assorbimento adotta una modalità di montaggio in stile cassetto, che è conveniente per il riempimento e lo smontaggio durante l'uso.
3.3 Progettazione della combustione catalitica
3.3.1 Scambiatore di calore
La struttura dello scambiatore di calore è relativamente complessa.questo articolo adotta uno scambiatore di calore a piastra di tubo fisso relativamente semplice, con gas freddo che scorre attraverso il guscio e gas caldo che scorre attraverso il lato del tubo.
3.3.2 Camera di riscaldamento elettrica
In questo schema, la camera di riscaldamento fornisce solo il calore necessario per riscaldare il gas durante l'avvio.quindi la potenza termica richiesta è relativamente bassaPuò essere riscaldato con l'elettricità senza la necessità di riscaldare ulteriormente il gas naturale o il gas di petrolio liquefatto.
3.3.3 Trattamento del modulo di isolamento
La temperatura all'interno dell'apparecchiatura integrata di combustione catalitica è molto superiore alla temperatura ambiente e occorre aggiungere un trattamento di isolamento per evitare danni ai lavoratori.Il cotone di isolamento usato per l'isolamento è fatto di feltro in fibra di silicato di alluminio, progettato sulla base della possibile elevata temperatura di 400 °C nella camera di combustione.
3.4 Progettazione dell'arrestatore di fiamma
Un arrester di fiamma è composto da molti piccoli canali o spazi vuoti, e quando la fiamma entra in questi piccoli canali, si formano molti piccoli flussi di fiamma.A causa della grande area di trasferimento del calore dei canali o dei pori, la temperatura della fiamma diminuisce dopo lo scambio di calore attraverso le pareti del canale, e la fiamma si spegne quando raggiunge un certo grado.Gli arrester di fiamma sono dispositivi utilizzati per prevenire la diffusione delle fiamme causate dall'evaporazione di gas combustibili o liquidi infiammabili- nei reattori di combustione catalitica di VOC, la presenza di scintille può innescare fiamme di gas e favorire la combustione dell'intera rete di condotte..La dimensione del guscio dell'arrester di fiamma è direttamente correlata alla resistenza del fluido e il diametro del guscio è generalmente di circa 4 volte il diametro della condotta utilizzata in combinazione,Questo è..., D=4d. Questo articolo è progettato secondo le specifiche, utilizzando per l'accensione estremità aperte e chiuse di una fiamma aperta.l' arrester di fiamma sarà troppo grandeSulla base dei requisiti operativi effettivi, il valore di dati indicato in questo articolo è D=2d e l'angolo è di 60o.con un diametro del tubo di 500 mm × 200 mm e un angolo di diffusione di 60oL'altezza della metà anteriore del guscio è presa come 250 × sin60o = 433 mm.
4 Conclusioni
Questo sistema adotta il metodo di combustione catalitica ad assorbimento per trattare i gas di scarico di vernice a spruzzo.un letto adsorbente di carbonio attivo a forma di nido di miele viene utilizzato per assorbirlo continuamente, e allo stesso tempo, il carbone attivo saturo viene desorbitato.il gas di scarico organico ad alto volume d'aria e bassa concentrazione è concentrato in gas di scarico organico ad basso volume d'aria e alta concentrazioneAllo stesso tempo, la camera di combustione catalitica viene utilizzata per convertire il gas organico in CO2 e H2O, mantenendo una combustione autonoma stabile.La pratica ha dimostrato che questa modalità di trattamento ha i vantaggi di un'elevata efficienza di depurazione, nessun inquinamento secondario e bassi costi di funzionamento rispetto al processo tradizionale.