一體化沸石轉輪吸附+催化燃燒系統在電池廠噴漆廢氣中的應用

摘要：針對電池廠噴漆作業產生的丁酮廢氣，采用沸石轉輪吸附+催化燃燒工藝進行治理，介紹了系統組成、系統特點及設計參數。采用一體化集成布置，具有占地緊湊、外觀美觀、安裝方便的特點。

關鍵詞：有機廢氣;沸石轉輪;催化燃燒;一體化

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.155

Application of integrated zeolite rotating wheel adsorption +catalytic combustion system in paint factory exhaust gas

Qiu Caidi

（Fu Shide （Xiamen） Environmental Protection Equipment Co.，Ltd.，Xiamen Fujian 364100，China）

Abstract：Aiming at the methyl ethyl ketone waste gas produced by the paint spraying operation in the battery plant，the Zeolite Rotating Wheel Adsorption +Catalytic Combustion process is adopted for treatment， and the system composition，system characteristics，and system design parameters are introduced.It adopts integrated and integrated layout，which has the characteristics of compact land occupation， beautiful appearance and convenient installation.

Key words：Organic waste gas;Zeolite rotating wheel;Catalytic combustion;Integration

1 項目概況

浙江某電池廠生產堿錳電池，電池生產過程中需進行噴漆作業，噴漆使用的溶劑為丁酮。丁酮沸點79.6℃，屬于典型的VOCs廢氣，根據《浙江省工業涂裝工序大氣污染物排放標準》（DB33/2146-2018），要求對該電池廠的丁酮揮發廢氣進行收集治理，排氣筒出口滿足非甲烷總烴≤60mg/m?的限值要求。

處理氣量：設計處理氣量為25 000m3/h。

廢氣濃度：非甲烷總烴設計進口濃度為150mg/m3。

2 工藝說明

本項目屬于典型的大風量低濃度廢氣，優先選擇吸附濃縮工藝[1-2]。常用廢氣吸附劑有活性炭、沸石分子篩、硅膠等[3]。由于廢氣為酮類廢氣，如采用活性炭吸附，吸附時升溫，活性炭存在安全隱患。因此選用沸石分子篩作為吸附劑，具有安全、高效的特點[4-5]。沸石轉輪吸附+催化燃燒系統工作過程如下：廢氣經過收集管道收集后進入有機廢氣凈化裝置。首先通過干式過濾器，去除廢氣中的塵雜顆粒物，之后通過沸石轉輪進行吸附濃縮，再通過升溫脫附，將大風量、低濃度的VOCs廢氣轉變為小風量、高濃度的含VOCs廢氣，通過催化燃燒對其進行焚燒處理。

2.1 系統組成

2.1.1 預處理

在轉輪前設置G4初效過濾器+F7中效過濾器+F9中高效過濾器作為預處理，確保去除廢氣中的粉塵顆粒，保護后面的轉輪吸附系統。過濾器設計時考慮容易裝卸，更換方便。

2.1.2 轉輪吸附

沸石轉輪分為吸附區、再生區和冷卻區。廢氣經過濾后送至轉輪吸附區吸附凈化后排放，而后轉輪轉動進入脫附區，廢氣經熱空氣解吸，濃縮15倍后送入催化燃燒爐處理。轉輪再生后經過冷卻區降低溫度又轉至吸附區，循環進行。

相對于活性炭，轉輪吸附的優勢有：

（1）安全性好，分子篩為惰性物質，不可燃，熱風脫附時不易發生著火等安全隱患。

（2）再生溫度高（180～220℃），脫附徹底。

（3）脫附曲線均一，脫附濃度穩定，便于控制。

2.1.3 催化燃燒

轉輪脫附出來的高濃度廢氣進入催化燃燒爐進行焚燒凈化處理。催化燃燒爐在催化劑的作用下，使廢氣在300～450℃較低溫度下實現無焰燃燒，氧化成二氧化碳和水蒸氣。廢氣焚燒后的高溫氣體與脫附廢氣通過熱交換器進行熱交換回收熱能，脫附廢氣換熱后進入脫附區進行脫附。有機廢氣進入催化燃燒爐氧化后釋放出大量能量，利用有機物燃燒釋放出的熱量維持自持燃燒，無須額外補充電能。

2.1.4 電氣控制

電氣控制采用PLC和人機界面控制，輕松實現操作參數調整、優化操作，可靈活切換試車、自動、待機等多種操作模式。

2.2 系統特點

（1）工藝先進，設施運行穩定，凈化效率高。

（2）采用一體化集成布置，占地緊湊，安裝方便，同時也大大降低了投資成本和安裝費用。

（3）所有設備均按戶外型要求進行設計、制作，防風、防雨、防凍。

（4）安全性高，采取多重安全設施，杜絕發生安全事故。

（5）能耗低，利用有機物燃燒釋放出的熱量維持自燃。

2.3 運行關鍵參數

（1）進氣廢氣溫度：≤40℃;（2）濕度：≤80%;（3）轉輪脫附溫度：180～220℃;（4）濃縮后氣體濃度：<1/4 爆炸下限;（5）預處理后顆粒物含量：不得高于1mg/m3。

2.4 系統主要技術參數表（表1）

3 結論

設備運行近1年，經第三方檢測廢氣處理效率91.3%，處理后廢氣滿足《DB33/2146-2018 浙江省工業涂裝工序大氣污染物排放標準》限值要求。針對電池廠產生的大風量低濃度丁酮廢氣，證明了采用沸石轉輪吸附+催化燃燒工藝的可能性，同時由于采取了一體化集成的設計，節約設備占地面積，降低了投資成本。

參考文獻

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收稿日期：2020-03-01

作者簡介：邱才娣（1983-），女，漢族，碩士研究生，中級工程師，研究方向為VOCs廢氣治理。