No processo de produção da pintura a vapor e da tinta de cozimento para alguns produtos, haverá uma grande quantidade de emissões de gases de escape do processo,que representam uma ameaça significativa ao ambiente natural e à saúde dos operadoresEspecificamente, processos como a pintura a vapor e o cozimento exigem a utilização de uma grande quantidade de compostos voláteis, tais como benzeno, tolueno, etilbenzeno,e acetato de etilo como solventes e diluentes de revestimentoEstes solventes orgânicos não se adsorvem na superfície da peça durante a pulverização, mas evaporam completamente no ar e tornam-se gases orgânicos residuais.Estes gases de escape apresentam características tais como baixo ponto de ebulição e fácil volatilização à temperatura ambiente, que têm um impacto significativo no ambiente circundante e na saúde dos operadores.
O teor de compostos orgânicos voláteis no ar de algumas grandes cidades da China é várias vezes superior ao das cidades dos Estados Unidos,e o gás orgânico de resíduos emitido pela produção industrial tornou-se o principal fator de poluição do ar urbano na ChinaQuando estes gases evaporam, produzem odores irritantes que representam uma grande ameaça para a saúde dos operadores.e danos aos órgãos internos e ao sistema nervoso do corpo humano quando absorvidos em grandes quantidadesPor conseguinte, nas actividades de produção industrial, para além da adopção das medidas de protecção necessárias,É igualmente necessário evitar, na medida do possível, a emissão de gases orgânicos e recolher e purificar de forma abrangente os gases orgânicos.
1 Princípio básico
Este esquema utiliza carbono ativado em forma de favo de mel como adsorvente e atinge o objetivo de purificação do ar através da adsorção, purificação, dessorção, regeneração,e de concentração de compostos orgânicos voláteis (COV)O alto volume de ar e a baixa concentração de gases orgânicos residuais são adsorvidos pelo carbono ativado em forma de favo de mel para atingir o objetivo de purificação do ar.Após saturação da adsorção de carbono ativadoA matéria orgânica concentrada obtida por dessorção é enviada para o leito de combustão catalítica para a combustão catalítica,e a matéria orgânica interna é oxidada em CO2 e H2O inofensivosOs gases de escape quentes após a combustão são aquecidos por um trocador de calor para produzir ar frio.O gás arrefecido é parcialmente descarregado e parcialmente utilizado para a dessorção e regeneração do carbono ativado de favo de mel.O equipamento completo inclui pré-filtros, leitos de adsorção, leitos de combustão catalítica e ventiladores.
Em comparação com outros métodos de tratamento de gases orgânicos residuais, este método é um modo de tratamento abrangente que aproveita as vantagens de outros modos.e tem vantagens significativas no tratamento de alto volume de ar e baixa concentração de gases orgânicos residuais.
Projeto de processo para 2 tratamentos
2.1 Preprocessamento
Para os gases orgânicos, as pessoas devem primeiro pulverizar com água para remover as impurezas e a matéria orgânica solúvel dentro dos gases orgânicos.O gás contém uma grande quantidade de umidade e uma pequena quantidade de poeira no interiorPara evitar a influência da humidade e do pó no funcionamento eficaz do leito de adsorção de carbono ativado, é necessário utilizar filtros de alta eficiência para filtragem durante o tratamento.
2.2 Operação de adsorção
O gás orgânico residual pré-tratado é introduzido no leito de adsorção sob a ação de um ventilador e distribuído uniformemente na superfície do carbono ativado.De acordo com as forças de van der Waals entre moléculasO carbono activado adsorve o gás orgânico residual na superfície, um processo que demora menos tempo, mas quanto mais tempo, mais completa é a adsorção.Não há nenhuma reação química significativa entre os doisOs gases de escape limpos podem satisfazer as normas de emissão de poluentes atmosféricos relevantes.Com a ação do ventiladorCada sistema de tratamento de purificação de gases de escape contém leitos de adsorção a níveis diferentes,com dois conjuntos para adsorção e um conjunto para dessorçãoOs três conjuntos de equipamento podem ser operados alternadamente.
2.3 Desorção e combustão catalítica
A equação de reação específica é:
Após a saturação da adsorção de carbono ativado, mudar para o leito de dessorção, que requer calor adicional.e o catalisador é pré-aquecido simultaneamente quando ligadoApós o leito de oxidação catalítico atingir a temperatura definida, o ar quente é introduzido no leito de dessorção.e o gás residual orgânico é completamente desabsorvido da superfície do carbono ativado sob o efeito de aquecimento.
O gás orgânico residual de alta concentração entra no leito de oxidação sob força externa e é queimado e decomposto em H2O e CO2 através da ação catalítica do metal de platina.O gás residual é purificado através desta operaçãoAs características deste processo de combustão são a baixa temperatura, rápida e sem chama, e geram uma grande quantidade de calor.As pessoas podem reutilizar o carbono ativado na desorção e oxidação da combustão de gases orgânicos residuais, reduzindo assim o consumo de energia.
Quando a concentração de gases orgânicos residuais é elevada, o calor excessivo gerado pela combustão pode conduzir a uma temperatura mais elevada no leito de oxidação catalítica,que por sua vez afeta a segurança de todo o sistema de tratamento de gases residuaisPor conseguinte, o sistema concebido neste artigo inclui um dispositivo de suplemento de ar frio, que pode introduzir ar fresco para reduzir a temperatura de reação e garantir a segurança da operação do sistema.
2.4 Tratamento de águas residuais
Após o pré-tratamento por pulverização de água, as águas residuais que contenham impurezas e matéria orgânica são introduzidas no reservatório de tratamento de águas residuais da oficina de pulverização de tinta para sedimentação,Remover grandes partículas de impurezasPara reduzir a corrosão dos equipamentos causada pela reutilização das águas residuais, a utilização de um sistema de aquecimento de águas residuais, que é o sistema de aquecimento de água, é necessária.É necessário adicionar uma pequena quantidade de sódio cáustico para realizar reações de neutralização e ajustar a sua acidez e alcalinidade.Após uma purificação completa, as águas residuais podem ser recicladas e reutilizadas no módulo de pré-tratamento de spray de água, e basicamente não há descarga de esgoto da unidade de tratamento de esgoto.Os produtos da análise centrífuga das águas residuais e os resíduos de pintura gerados pela sedimentação são considerados resíduos perigosos.De acordo com os requisitos nacionais aplicáveis à gestão de resíduos perigosos, devem ser encarregadas unidades de eliminação de resíduos perigosos qualificadas para realizar operações de eliminação segura.
Este plano tem inúmeras vantagens: em primeiro lugar, é utilizado um novo e eficiente carbono ativado com uma estrutura de leito de adsorção estável e razoável, melhorando consideravelmente o efeito de adsorção.A combustão catalítica é efectuada utilizando metal de platina para decompor gases orgânicos residuais em H2O e CO2 não tóxicos e inofensivos.O processo de combustão tem uma temperatura mais baixa e é seguro. O calor gerado durante o processo de combustão pode ser reciclado,que resulta numa menor perda de calor e numa redução significativa do consumo de energiaPor último, a concepção e a instalação dos equipamentos do sistema adoptam várias medidas para eliminar os riscos para a segurança, com uma operação simples e uma facilidade de utilização e gestão posteriores.
3Métodos de funcionamento para cada módulo componente
3.1 Filtro de névoa de tinta
O gás de escape da pintura por pulverização aparece principalmente na bancada de pintura por pulverização onde a peça de trabalho é aplicada.Enquanto outros são descarregados com o gás de escape e tornam-se névoa de tintaEstes sprays de tinta têm um baixo teor de poeira e partículas pequenas, sendo que a maioria tem um diâmetro inferior a 10 mm. Se não forem tratados, eles entupem rapidamente os microporos de carbono ativado.fazendo com que perca a sua função originalPor conseguinte, o gás de escape da pintura deve primeiro ser submetido a um tratamento de filtragem grosseira.
3.2 Seleção e definição dos parâmetros do adsorvente
O carbono ativado tem as vantagens de grande área de superfície, forte capacidade de adsorção e baixo custo.É inconveniente substituir o carbono ativado em póAs fibras de carbono ativado contêm estruturas microcristalinas regulares, que possuem uma grande capacidade de adsorção e são propensas ao desprendimento, o que resulta em custos elevados.Carvão ativado em forma de favo de mel tem alta velocidade do vento e baixa resistência, e pode ser aplicado à adsorção de gases de escape de baixa concentração com grande volume de ar.e a estrutura do leito de adsorção adota um modo de montagem de estilo gaveta, que é conveniente para enchimento e desmontagem durante o uso.
3.3 Projeto de combustão catalítica
3.3.1 Trocador de calor
A estrutura do trocador de calor é relativamente complexa.Este artigo adota um trocador de calor de placa de tubo fixo relativamente simples, com gás frio fluindo através da casca e gás quente fluindo através do lado do tubo.
3.3.2 Câmara de aquecimento eléctrico
Neste esquema, a câmara de aquecimento fornece apenas o calor necessário para pré-aquecer o gás durante o arranque.Portanto, a potência térmica necessária é relativamente baixa.Pode ser aquecido por electricidade sem a necessidade de aquecimento adicional de gás natural ou gás liquefeito de petróleo.
3.3.3 Tratamento do módulo de isolamento
A temperatura no interior do equipamento integrado de combustão catalítica é muito superior à temperatura ambiente e é necessário adicionar um tratamento de isolamento para evitar danos aos trabalhadores.O algodão usado para isolamento é feito de feltro de fibra de silicato de alumínio, concebido com base na possível elevada temperatura de 400oC na câmara de combustão.
3.4 Projeto do detector de chamas
Um detector de chama é composto por muitos pequenos canais ou lacunas, e quando a chama entra nesses pequenos canais, muitos pequenos fluxos de chama são formados.Devido à grande área de transferência de calor dos canais ou poros, a temperatura da chama diminui após a troca de calor através das paredes do canal, e a chama se apaga quando atinge um certo grau.Os retardadores de chamas são dispositivos utilizados para impedir a propagação de chamas causadas pela evaporação de gases queimados ou líquidos inflamáveis.No caso dos reatores de combustão catalítica de COV, a presença de faíscas pode desencadear chamas de gás e promover a combustão de toda a rede de tubulações..O tamanho da casca do detector de chamas está diretamente relacionado com a resistência do fluido, e o diâmetro da casca é geralmente cerca de 4 vezes o diâmetro da tubulação usada em conjunto,Isso é..., D=4d. Este artigo é concebido de acordo com as especificações, utilizando as extremidades abertas e fechadas de uma chama aberta para ignição.O detector de chama será muito grande.Com base nos requisitos operacionais reais, o valor de dados previsto neste artigo é D=2d e o ângulo é 60o. O arrester de chama é feito de aço inoxidável de 1 mm,com um diâmetro de tubo de 500 mm × 200 mm e um ângulo de difusão de 60oA altura da metade frontal da casca é considerada como 250 × sin60o = 433 mm.
4 Conclusão
Este esquema adota o método de combustão catalítica de adsorção para tratar os gases de escape de pintura de pulverização.um leito de adsorção de carbono ativado em forma de favo de mel é utilizado para adsorvê-lo continuamente, e ao mesmo tempo, o carbono ativado saturado é desabsorvido.O gás orgânico residual de alto volume de ar e baixa concentração é concentrado em gás orgânico residual de baixo volume de ar e alta concentraçãoAo mesmo tempo, a câmara de combustão catalítica é utilizada para converter o gás orgânico em CO2 e H2O, mantendo a autocombustão estável.A prática provou que este modo de tratamento tem as vantagens de uma elevada eficiência de purificação, sem poluição secundária e baixo custo de exploração em comparação com o processo tradicional.