沸石濃縮轉輪系統在噴漆室廢氣治理之中的應用
汽車涂料生產過程之中揮發(fā)性有機物（VOCs）的排放是***氣污染防治的重點。由于汽車生產的***殊性，***家和地方環(huán)保部門頒布了越來越嚴苛的排放標準。江蘇省2015年《表面涂裝（汽車制造）用揮發(fā)性有機物（VOCs）排放標準》明確規(guī)定：汽車涂裝生產線噴漆室、烘干室設置VOCs污染控制設備，干燥室的VOCs廢氣處理效率應***于90%，并明確規(guī)定涂料的VOCs排放限值（見表1）：
1排氣筒的VOCs排放限值
2。汽車涂料VOCs排放預算
VOCs來源于涂料之中的溶劑，主要通過油漆、油漆潮濕（水基漆預潮濕）和潮濕過程產生。由于VOCs濃度低、溫度低，潮濕過程之中產生的有機廢氣可間接進入焚燒爐（tnv）或蓄熱式焚燒爐（RTO）進行處理，凈化率可達98%超過。但是，由于空氣量小、VOCs濃度高、濕度小，常規(guī)的過濾、吸附等工藝措施難以***處理噴漆室排放的廢氣。目前，***內汽車涂裝車間***多沒有對其進行處理。廢氣與來自空氣干燥區(qū)的廢氣一起，通過分散排氣筒在高空間接排放。
以16jph和3c2b水性漆工藝的生產節(jié)拍為例，下方漆和底漆為水性漆，清漆為1K溶劑型。水性漆預潮濕廢氣間接排放，清漆干燥區(qū)廢氣補充至噴漆室循環(huán)利用，與噴漆室廢氣一起經分散排氣筒排放；下方漆、面漆干燥區(qū)廢氣經RTO凈化處理之后排放。估算的VOCs排放量見表2，噴漆室的估算VOCs排放量和VOCs排放濃度見表3：噴漆室的估算VOCs排放量見表2，噴漆室的估算VOCs排放量和VOCs排放濃度見表3
根據估算，中心排氣筒VOCs排放速率和VOCs排放濃度分別為36.6kgh和76.2mgm3，均超過排放標準。噴漆室及風干區(qū)VOCs排放量達31.4kgh，占總排放量的86%?？梢?，即使采用水基漆工藝，采用傳統的設施溶劑清漆，仍有較余的VOCs排放。為滿足排放要求，需對噴漆工段廢氣進行凈化處理。
目前，對于小風量、高濃度的有機廢氣，常規(guī)的、******的方法是采用蓄熱式焚燒爐（RTO）。其工作原理是：系統將有機廢氣加熱到750℃超過，停留在燃燒室0.7～1.0s之內，對廢氣之中的有機污染物進行氧化分解，變成無害的CO2和H2O，廢氣燃燒產生的熱量被蓄熱體“蓄積”，用于預熱全新有機物。廢氣，節(jié)約燃料消耗，降低運行成本。RTO的***小處理風量通常低于100000 m3h，廢氣VOCs處理濃度為100~200萬mm3。當廢氣濃度低于1500mgm3時，廢氣燃燒產生的熱量較難，設備需要增加燃料消耗來加熱全新的有機廢氣。但待處理的噴漆段總排風量為17.6萬m3h，VOCs濃度僅為178.6mgm3。因此，RTO設備并不間接適用于此類廢氣的處理。
三。沸石輪濃縮系統在噴漆室廢氣處理之中的應用
，在歐洲、美***、日本等經濟發(fā)達***家的汽車涂裝廢氣治理之中取得了較余的應用和不錯的效果。
裝置設備主要由兩部分組成，即疏水沸石轉輪系列再生焚燒爐。其工作原理是利用沸石分子篩的低吸附性能對有機廢氣進行吸附濃縮，再用RTO設備對濃縮之后的有機廢氣進行凈化處理。
3.1沸石分子篩的性質和***性
沸石分子篩是一種鋁硅酸鹽金屬鹽微孔晶體，由硅氧四面體和鋁氧四面體通過共氧原子連接形成骨架結構。其表面為固體骨架，外部為微孔篩結構。外部孔隙相互連通，孔徑相近，分布均勻。分子篩可以根據外部孔隙的***小選擇性吸附分子。沸石分子篩具有較小的比表面積（300-1000m2g），外部孔隙具有很弱的庫侖場和極性。因此，它對吸附質分子具有很弱的吸附能力，遠遠超過其他類型的吸附劑。即使在較低的溫度和較高的吸附質分壓（或濃度）之下，它仍然具有較低的吸附容量，是一種低性能的分離吸附材料。
通過分子篩的表面改性和鋁原子的去除，可以形成疏水性分子篩。它不僅具有一般沸石分子篩的共性，而且在相對濕度達到80%時，還可以保持幾乎不吸水的***性。即使是有水的空氣，也能選擇性地吸附所需的物質，吸附能力幾乎不受影響。Hydrophobic zeolite是由無機氧化物組成的，它是不可燃的。900℃煅燒2小時，結晶度不變，熱穩(wěn)定性低?？煞磸图訜嵩偕?，實現脫附，使用壽命短。
3.2沸石轉輪濃縮系統的原理及組成
沸石轉輪濃縮系統的關鍵部件是吸附輪（轉輪）。轉輪由疏水性沸石吸附介質和陶瓷纖維制成波紋膜，再經軋制形成蜂窩狀的圓柱形框架結構，其中裝有旋轉軸承。轉輪的機械結構采用抗VOCs和耐高溫材料制成的氣封，將轉輪隔離為三個區(qū)域：吸附處理區(qū)、再生解吸區(qū)和冷卻區(qū)。
整套設備主要由下列部分組成：廢氣過濾器、沸石轉輪、排風機、RTO焚燒系統、換熱器和自動控制系統。
目前，***小型號的單沸石轉輪廢氣處理能力為10萬m3h，可使廢氣之中VOCs濃度提高5-20倍。
3.3沸石轉輪濃縮系統工藝流程
***約80%。
目前，***內汽車噴漆室和噴漆室之中有許多濕噴室采用水紡法進行處理，廢氣的相對濕度在90%超過。因此，在廢氣進入沸石轉輪以前，需要對其進行加熱和除濕。同時，由于廢氣之中含有少量漆霧等顆粒雜質，需要進行過濾，避免影響轉輪的吸附效率。
3.3.2轉輪對VOCs的吸附、濃縮和再生脫附：將過濾之后的小流量高濃度有機廢氣送至轉輪吸附區(qū)，轉輪可根據廢氣處理能力以1-6rpm的速度慢旋轉。廢氣之中的VOCs被截留在轉輪之上的沸石分子篩之中，凈化之后的干凈空氣間接排入***氣。轉輪繼續(xù)旋轉吸附VOCs，逐漸趨于吸附穩(wěn)定。轉輪旋轉進入脫附區(qū)時，脫附風機提供約200℃的高溫熱風，通過吸附穩(wěn)定轉輪區(qū)，脫附帶走吸附的VOCs，轉輪恢復吸附能力。脫附后，轉輪進入冷卻區(qū)。經冷卻空氣吹掃之后，恢復常溫，再旋轉至吸附區(qū)，重新開始下一輪工作。
3.3.3有機廢氣凈化處理：轉輪吸附的VOCs經脫附后，用脫附熱風送RTO凈化。由于解吸熱風風量僅為5000-20000m3h，廢氣之中VOCs濃度為5-20倍，需要***終處理的有機廢氣具有濃度低、風量***、溫度高等***點，與干燥室廢氣合并之后進入RTO集中處理，VOCs凈化率可達95%超過。RTO焚燒產生的一部分風能可用于加熱轉輪的脫附空氣；末端排出的高溫煙氣可循環(huán)利用，進一步實現節(jié)能環(huán)保。
四。沸石濃縮轉輪系統技術***點：***別適用于處理小風量、高濃度的有機廢氣，凈化效率平穩(wěn)，VOCs去除率達90%超過。
低壓損失、無吸附損失、沸點低的轉輪也能得到***的處理。
