Les polluants rejetés sont principalement : les brouillards de peinture et les solvants organiques produits par la pulvérisation de peinture, et les solvants organiques produits lors de la volatilisation du séchage.Le brouillard de peinture provient principalement de la part de revêtement de solvant dans la pulvérisation à l'air, et sa composition est cohérente avec le revêtement utilisé.Les solvants organiques proviennent principalement des solvants et des diluants dans le processus d'utilisation des revêtements, la plupart d'entre eux sont des émissions volatiles et leurs principaux polluants sont le xylène, le benzène, le toluène, etc.Par conséquent, la principale source de gaz résiduaires nocifs rejetés dans le revêtement est la salle de peinture par pulvérisation, la salle de séchage et la salle de séchage.
1. Méthode de traitement des gaz résiduaires de la chaîne de production automobile
1.1 Schéma de traitement des gaz résiduaires organiques dans le processus de séchage
Le gaz évacué de la salle de séchage d'électrophorèse, de revêtement moyen et de revêtement de surface appartient aux gaz résiduaires à haute température et à haute concentration, qui conviennent à la méthode d'incinération.À l'heure actuelle, les mesures de traitement des gaz résiduaires couramment utilisées dans le processus de séchage comprennent : la technologie d'oxydation thermique régénérative (RTO), la technologie de combustion catalytique régénérative (RCO) et le système d'incinération thermique de récupération TNV
1.1.1 Technologie d'oxydation thermique de type stockage thermique (RTO)
L'oxydant thermique (oxydeur thermique régénératif, RTO) est un dispositif de protection de l'environnement à économie d'énergie pour le traitement des gaz résiduaires organiques volatils à moyenne et faible concentration.Convient pour un volume élevé, une faible concentration, convient pour une concentration de gaz résiduaires organiques entre 100 PPM et 20 000 PPM.Le coût de fonctionnement est faible, lorsque la concentration de gaz résiduaire organique est supérieure à 450 PPM, le dispositif RTO n'a pas besoin d'ajouter de carburant auxiliaire ;le taux de purification est élevé, le taux de purification du RTO à deux lits peut atteindre plus de 98 %, le taux de purification du RTO à trois lits peut atteindre plus de 99 %, et aucune pollution secondaire telle que NOX ;contrôle automatique, opération simple ;la sécurité est élevée.
Le dispositif d'oxydation thermique régénérative adopte la méthode d'oxydation thermique pour traiter la concentration moyenne et faible de gaz résiduaires organiques, et l'échangeur de chaleur à lit de stockage de chaleur en céramique est utilisé pour récupérer la chaleur.Il est composé d'un lit de stockage de chaleur en céramique, d'une vanne de contrôle automatique, d'une chambre de combustion et d'un système de contrôle.Les principales caractéristiques sont : la vanne de contrôle automatique au bas du lit de stockage de chaleur est reliée respectivement au tuyau principal d'admission et au tuyau principal d'échappement, et le lit de stockage de chaleur est stocké en préchauffant les gaz résiduaires organiques entrant dans le lit de stockage de chaleur avec un matériau de stockage de chaleur en céramique pour absorber et libérer la chaleur ;les gaz résiduaires organiques préchauffés à une certaine température (760℃) sont oxydés lors de la combustion de la chambre de combustion pour générer du dioxyde de carbone et de l'eau, et sont purifiés.La structure principale typique du RTO à deux lits se compose d'une chambre de combustion, de deux lits de garnissage en céramique et de quatre vannes de commutation.L'échangeur de chaleur à lit de garnissage en céramique régénératif dans l'appareil peut maximiser la récupération de chaleur de plus de 95 % ;Aucun ou peu de combustible n'est utilisé lors du traitement des gaz résiduaires organiques.
Avantages : En cas de débit élevé et de faible concentration de gaz résiduaires organiques, le coût d'exploitation est très faible.
Inconvénients : investissement ponctuel élevé, température de combustion élevée, ne convient pas au traitement de fortes concentrations de gaz résiduaires organiques, il y a beaucoup de pièces mobiles, nécessite plus de travaux de maintenance.
1.1.2 Technologie de combustion catalytique thermique (RCO)
Le dispositif de combustion catalytique régénérative (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) est directement appliqué à la purification des gaz résiduaires organiques à concentration moyenne et élevée (1000 mg/m3-10000 mg/m3).La technologie de traitement RCO est particulièrement adaptée à la forte demande de taux de récupération de chaleur, mais également adaptée à la même ligne de production, en raison des différents produits, la composition des gaz résiduaires change souvent ou la concentration des gaz résiduaires fluctue considérablement.Il est particulièrement adapté au besoin de récupération d'énergie thermique des entreprises ou de traitement des gaz résiduaires de la ligne principale de séchage, et la récupération d'énergie peut être utilisée pour sécher la ligne principale, afin d'atteindre l'objectif d'économie d'énergie.
La technologie de traitement de combustion catalytique régénérative est une réaction typique en phase gaz-solide, qui est en fait l'oxydation profonde des espèces réactives de l'oxygène.Dans le processus d'oxydation catalytique, l'adsorption de la surface du catalyseur rend les molécules de réactifs enrichies à la surface du catalyseur.L'effet du catalyseur dans la réduction de l'énergie d'activation accélère la réaction d'oxydation et améliore la vitesse de la réaction d'oxydation.Sous l'action d'un catalyseur spécifique, la matière organique se produit sans combustion d'oxydation à basse température de départ (250 ~ 300℃), qui se décompose en dioxyde de carbone et en eau, et libère une grande quantité d'énergie thermique.
Le dispositif RCO est principalement composé du corps du four, du corps de stockage de chaleur catalytique, du système de combustion, du système de contrôle automatique, de la vanne automatique et de plusieurs autres systèmes.Dans le processus de production industrielle, les gaz d'échappement organiques déchargés pénètrent dans la vanne rotative de l'équipement via le ventilateur à tirage induit, et le gaz d'entrée et le gaz de sortie sont complètement séparés via la vanne rotative.L'énergie calorifique de stockage et d'échange thermique du gaz atteint quasiment la température fixée par l'oxydation catalytique de la couche catalytique ;les gaz d'échappement continuent de se réchauffer à travers la zone de chauffage (soit par chauffage électrique, soit par chauffage au gaz naturel) et se maintiennent à la température réglée ;il pénètre dans la couche catalytique pour achever la réaction d'oxydation catalytique, à savoir, la réaction génère du dioxyde de carbone et de l'eau, et libère une grande quantité d'énergie thermique pour obtenir l'effet de traitement souhaité.Le gaz catalysé par l'oxydation pénètre dans la couche de matériau céramique 2, et l'énergie calorifique est évacuée dans l'atmosphère par l'écluse rotative.Après purification, la température d'échappement après purification n'est que légèrement supérieure à la température avant le traitement des gaz résiduaires.Le système fonctionne en continu et commute automatiquement.Grâce au travail de la vanne rotative, toutes les couches de remplissage en céramique complètent les étapes du cycle de chauffage, de refroidissement et de purification, et l'énergie thermique peut être récupérée.
Avantages : flux de processus simple, équipement compact, fonctionnement fiable ;efficacité de purification élevée, généralement supérieure à 98 % ;basse température de combustion;faible investissement jetable, faible coût d'exploitation, l'efficacité de récupération de chaleur peut généralement atteindre plus de 85 % ;l'ensemble du processus sans production d'eaux usées, le processus de purification ne produit pas de pollution secondaire NOX ;L'équipement de purification RCO peut être utilisé avec la salle de séchage, le gaz purifié peut être directement réutilisé dans la salle de séchage, pour atteindre l'objectif d'économie d'énergie et de réduction des émissions ;
Inconvénients : le dispositif de combustion catalytique ne convient que pour le traitement des gaz résiduaires organiques avec des composants organiques à bas point d'ébullition et une faible teneur en cendres, et le traitement des gaz résiduaires de substances collantes telles que la fumée huileuse n'est pas adapté, et le catalyseur doit être empoisonné ;la concentration des gaz résiduaires organiques est inférieure à 20 %.
1.1.3TNV Système d'incinération thermique de type recyclage
Le système d'incinération thermique de type recyclage (Thermische Nachverbrennung TNV allemand) est l'utilisation de gaz résiduaires de chauffage à combustion directe de gaz ou de carburant contenant un solvant organique, sous l'action de la décomposition par oxydation à haute température des molécules de solvant organique en dioxyde de carbone et en eau, les gaz de combustion à haute température grâce à la prise en charge du processus de production de chauffage du dispositif de transfert de chaleur à plusieurs étages nécessite de l'air ou de l'eau chaude, le recyclage complet de la décomposition par oxydation de l'énergie thermique des gaz résiduaires organiques, réduit la consommation d'énergie de l'ensemble du système.Par conséquent, le système TNV est un moyen efficace et idéal pour traiter les gaz résiduaires contenant des solvants organiques lorsque le processus de production nécessite beaucoup d'énergie thermique.Pour la nouvelle ligne de production de revêtement de peinture électrophorétique, le système d'incinération thermique de récupération TNV est généralement adopté.
Le système TNV se compose de trois parties : système de préchauffage et d'incinération des gaz résiduaires, système de chauffage à circulation d'air et système d'échange de chaleur à air frais.Le dispositif de chauffage central d'incinération des gaz résiduaires dans le système est la partie centrale de TNV, qui se compose d'un corps de four, d'une chambre de combustion, d'un échangeur de chaleur, d'un brûleur et d'une vanne de régulation de fumée principale.Son processus de fonctionnement est le suivant : avec un ventilateur de tête haute pression, les gaz résiduaires organiques de la salle de séchage, après l'incinération des gaz résiduaires, le dispositif de chauffage central préchauffe l'échangeur de chaleur intégré, jusqu'à la chambre de combustion, puis à travers le chauffage du brûleur, à haute température ( environ 750℃) à la décomposition par oxydation des gaz résiduaires organiques, décomposition des gaz résiduaires organiques en dioxyde de carbone et en eau.Les gaz de combustion à haute température générés sont évacués à travers l'échangeur de chaleur et le tuyau de gaz de combustion principal dans le four.Les gaz de combustion évacués chauffent l'air circulant dans la salle de séchage pour fournir l'énergie thermique nécessaire à la salle de séchage.Un dispositif de transfert de chaleur à air frais est placé à la fin du système pour récupérer la chaleur perdue du système pour la récupération finale.L'air frais complété par la salle de séchage est réchauffé par les fumées puis envoyé dans la salle de séchage.De plus, il y a aussi une vanne de régulation électrique sur la conduite de gaz de combustion principale, qui est utilisée pour ajuster la température des gaz de combustion à la sortie de l'appareil, et l'émission finale de la température des gaz de combustion peut être contrôlée à environ 160℃.
Les caractéristiques du dispositif de chauffage central d'incinération des gaz résiduaires comprennent : le temps de séjour des gaz résiduaires organiques dans la chambre de combustion est de 1 à 2 s ;le taux de décomposition des gaz résiduaires organiques est supérieur à 99 % ;le taux de récupération de chaleur peut atteindre 76 % ;et le rapport de réglage de la puissance du brûleur peut atteindre 26 ∶ 1, jusqu'à 40 ∶ 1.
Inconvénients : lors du traitement des gaz résiduaires organiques à faible concentration, le coût d'exploitation est plus élevé ;l'échangeur de chaleur tubulaire n'est qu'en fonctionnement continu, il a une longue durée de vie.
1.2 Schéma de traitement des gaz résiduaires organiques dans la salle de peinture par pulvérisation et la salle de séchage
Le gaz évacué de la salle de peinture par pulvérisation et de la salle de séchage est un gaz résiduaire à faible concentration, à grand débit et à température ambiante, et la composition principale des polluants est constituée d'hydrocarbures aromatiques, d'éthers d'alcool et de solvants organiques d'ester.À l'heure actuelle, la méthode étrangère la plus mature est : la première concentration de gaz résiduaire organique pour réduire la quantité totale de gaz résiduaire organique, avec la première méthode d'adsorption (charbon actif ou zéolite comme adsorbant) pour une faible concentration d'adsorption d'échappement de peinture en aérosol à température ambiante, avec épuration des gaz à haute température, gaz d'échappement concentrés utilisant la combustion catalytique ou la méthode de combustion thermique régénérative.
1.2.1 Dispositif d'adsorption- -désorption et de purification sur charbon actif
Utilisation du charbon actif en nid d'abeille comme adsorbant, combiné avec les principes de purification par adsorption, de régénération par désorption et de concentration de COV et de combustion catalytique, volume d'air élevé, faible concentration de gaz résiduaires organiques grâce à l'adsorption de charbon actif en nid d'abeille pour atteindre l'objectif de purification de l'air, Lorsque le charbon actif est saturé et utilise ensuite de l'air chaud pour régénérer le charbon actif, la matière organique concentrée désorbée est envoyée au lit de combustion catalytique pour la combustion catalytique, la matière organique est oxydée en dioxyde de carbone et en eau inoffensifs, les gaz d'échappement chauds brûlés chauffent le air froid à travers un échangeur de chaleur, Une certaine émission de gaz de refroidissement après échange de chaleur, Partie pour la régénération désorbitoire du charbon actif en nid d'abeille, Pour atteindre l'objectif d'utilisation de la chaleur résiduelle et d'économie d'énergie.L'ensemble du dispositif est composé d'un préfiltre, d'un lit d'adsorption, d'un lit de combustion catalytique, d'un retardateur de flamme, d'un ventilateur associé, d'une vanne, etc.
Le dispositif de purification par adsorption-désorption au charbon actif est conçu selon les deux principes de base de l'adsorption et de la combustion catalytique, en utilisant un travail continu à double trajet de gaz, une chambre de combustion catalytique, deux lits d'adsorption sont utilisés en alternance.Premier gaz résiduaire organique avec adsorption sur charbon actif, lorsque la saturation rapide arrête l'adsorption, puis utilise un flux d'air chaud pour éliminer la matière organique du charbon actif afin de procéder à la régénération du charbon actif ;la matière organique a été concentrée (concentration des dizaines de fois supérieure à l'origine) et envoyée à la chambre de combustion catalytique combustion catalytique en dioxyde de carbone et rejet de vapeur d'eau.Lorsque la concentration du gaz résiduaire organique atteint plus de 2000 PPm, le gaz résiduaire organique peut maintenir une combustion spontanée dans le lit catalytique sans chauffage externe.Une partie des gaz d'échappement de combustion est rejetée dans l'atmosphère, et la majeure partie est envoyée au lit d'adsorption pour la régénération du charbon actif.Cela peut répondre à la combustion et à l'adsorption de l'énergie thermique nécessaire, pour atteindre l'objectif d'économie d'énergie.La régénération peut entrer dans la prochaine adsorption ;dans la désorption, l'opération de purification peut être réalisée par un autre lit d'adsorption, adapté aussi bien au fonctionnement continu qu'au fonctionnement intermittent.
Performances et caractéristiques techniques : performances stables, structure simple, sûre et fiable, économie d'énergie et économie de main-d'œuvre, pas de pollution secondaire.L'équipement couvre une petite surface et a un poids léger.Très approprié pour une utilisation en volume élevé.Le lit de charbon actif qui adsorbe les gaz résiduaires organiques utilise les gaz résiduaires après la combustion catalytique pour la régénération de stripage, et le gaz de stripage est envoyé à la chambre de combustion catalytique pour purification, sans énergie externe, et l'effet d'économie d'énergie est significatif.L'inconvénient est que le charbon actif est court et son coût de fonctionnement est élevé.
1.2.2 Dispositif de purification par adsorption--désorption par roue de transfert de zéolithe
Les principaux composants de la zéolithe sont : le silicium, l'aluminium, avec une capacité d'adsorption, peuvent être utilisés comme adsorbant ;Le coureur de zéolite doit utiliser les caractéristiques de l'ouverture spécifique de la zéolite avec une capacité d'adsorption et de désorption pour les polluants organiques, de sorte que les gaz d'échappement de COV à faible concentration et à concentration élevée puissent réduire le coût de fonctionnement de l'équipement de traitement final final.Ses caractéristiques d'appareil sont adaptées au traitement de grands débits, à faible concentration, contenant une variété de composants organiques.L'inconvénient est que l'investissement initial est élevé.
Le dispositif d'adsorption-purification de coureur de zéolite est un dispositif de purification de gaz qui peut effectuer en continu une opération d'adsorption et de désorption.Les deux côtés de la roue de zéolithe sont divisés en trois zones par le dispositif d'étanchéité spécial : zone d'adsorption, zone de désorption (régénération) et zone de refroidissement.Le processus de fonctionnement du système est le suivant : la roue rotative des zéolithes tourne en continu à basse vitesse, Circulation à travers la zone d'adsorption, la zone de désorption (régénération) et la zone de refroidissement ;Lorsque les gaz d'échappement à faible concentration et volume de vent traversent en continu la zone d'adsorption du coureur, les COV dans les gaz d'échappement sont adsorbés par la zéolite de la roue rotative, émission directe après adsorption et purification ;Le solvant organique adsorbé par la roue est envoyé dans la zone de désorption (régénération) avec la rotation de la roue, Puis avec un petit volume d'air chauffer l'air en continu à travers la zone de désorption, Le COV adsorbé sur la roue est régénéré dans la zone de désorption, Les gaz d'échappement COV sont évacués avec l'air chaud ;La roue vers la zone de refroidissement pour le refroidissement par refroidissement peut être réadsorbée, avec la rotation constante de la roue rotative, un cycle d'adsorption, de désorption et de refroidissement est effectué, assurer le fonctionnement continu et stable du traitement des gaz résiduaires.
Le dispositif de coureur de zéolite est essentiellement un concentrateur et les gaz d'échappement contenant du solvant organique sont divisés en deux parties : de l'air propre qui peut être évacué directement et de l'air recyclé contenant une concentration élevée de solvant organique.Air propre pouvant être rejeté directement et recyclé dans le système de ventilation de climatisation peint ;la concentration élevée de gaz COV est d'environ 10 fois la concentration de COV avant d'entrer dans le système.Le gaz concentré est traité par incinération à haute température grâce au système d'incinération thermique de récupération TNV (ou autre équipement).La chaleur générée par l'incinération est respectivement le chauffage de la salle de séchage et le chauffage de la zéolithe, et l'énergie thermique est entièrement utilisée pour obtenir l'effet d'économie d'énergie et de réduction des émissions.
Performances et caractéristiques techniques : structure simple, entretien facile, longue durée de vie ;haute efficacité d'absorption et de décapage, convertir le volume de vent élevé d'origine et les gaz résiduaires de COV à faible concentration en faible volume d'air et gaz résiduaires à haute concentration, réduire le coût de l'équipement de traitement final principal ;chute de pression extrêmement faible, peut réduire considérablement la consommation d'énergie électrique ;préparation globale du système et conception modulaire, avec un minimum d'espace requis, et fournir un mode de contrôle continu et sans pilote ;il peut atteindre la norme d'émission nationale ;l'adsorbant utilise de la zéolite non combustible, l'utilisation est plus sûre ;l'inconvénient est un investissement ponctuel à coût élevé.
Heure de publication : 03 janvier 2023
