沸石浓缩转轮在汽车涂装废气治理中的应用

在汽车涂装生产线中，废气主要产生于烘干室、喷漆室及晾干室区域。汽车涂装废气成分复杂，种类繁多。目前采用较多的治理技术主要有：直接燃烧法、催化燃烧法、液体吸附法、活性炭吸附法等。在大量的实践应用中以上方法均存在处理效果不好、使用安全性不高等问题。近年来，汽车涂装废气开始采用沸石浓缩转轮配合蓄热式焚烧炉的方法治理。这里主要探讨介绍沸石浓缩转轮技术在汽车涂装废气治理上的应用。

1.涂装废气特点

汽车涂装是汽车制造过程中“三废”***多的环节；涂料中含有VOC，沸石转轮吸附浓缩技术，但不释放VOC；涂料在涂装过程中，70%的VOC将挥发；一条大型的车身涂装线每年排放的气体污染物总量可能高达数百吨。目前汽车涂装主要排气点如下：

（1）喷漆室废气

劳动安全卫生***定，涂装工厂喷漆室的风速度应控制在0.25～0.35m/s的范围，排出废气为喷漆挥发的有机溶ji，主要成分为甲笨、二甲笨等，还含有少量未处理完全的漆雾。

（2）晾干间废气

中涂、面漆的湿漆膜在晾干过程中有机溶ji进行挥发，为防止晾干间的有机溶ji聚集发生爆乍事故，晾干间应进行送排风，风速一般控制在0.2m/s左右，排风废气的成份与喷漆室排风废气的成份相近，但没有漆雾，有机废气的总浓度比喷漆室废气偏大，通常与喷漆室排风混合后集中处理。

（3）烘干室废气

电泳涂料与中涂面漆烘干均有废气排出，烘干废气的成分包含有机溶ji、树脂固化、热分解生成物等成份。烘干废气中总有机物浓度一般在2500 mg/m3 左右，且恶臭物质浓度更高。

2.沸石转轮吸附浓缩的优势

喷漆室废气的特点是风量大、浓度低，沸石转轮价格，直燃的建设成本和运行成本都非常高，燃烧前需要进行吸附浓缩。沸石吸附浓缩转轮与活性炭流化床相比，脱附温度更高，对空气湿度要求更低。

3.沸石转轮的结构和机理

沸石转轮浓缩系统的关键部件是吸附轮（转轮），转轮由疏水性沸石吸附介质与陶瓷纤维加工成波纹状膜片，再卷制形成蜂巢状的圆筒形框架结构，河北沸石转轮设备，其中部安装有旋转轴承。转轮的机械结构上，装有耐VOCs 腐蚀、耐高温的材料制成的气体密封垫，将转轮隔离成3个区域：吸附处理区、再生脱附区、冷却区。VOC有机废气通过前置过滤器后，通过浓缩转轮装置的处理区。在处理区VOCs被吸附剂吸附去除，净化后的空气从浓缩转轮的处理区间排出。吸附于浓缩转轮中的有机废气VOCs，在再生区经热风处理而被脱附、浓缩到5-15倍的程度。浓缩转轮在冷却区被冷却，经过冷却区的空气，再经过加热后作为再生空气使用，达到节能的效果。

4.沸石转轮运行影响因素

（1）废气的温、湿度：控制进流温度低于40℃、相对湿度小于80%以下；

（2）转轮转速：每小时转轮转速1 至8圈之间（随进流VOC 浓度值略变）；

（3）浓缩倍率：增加浓缩倍率将使得系统去除效率随之降低，可使后端焚化设备减少燃料使用；

（4）脱附温度：足够之脱附温度有助于脱附程序之进行，但过高之脱附温度将可能使得转轮基材之余热无法于冷却区有效降温，以致于吸附区时转轮轮体仍处高温状态、不利于吸附程序进行。

沸石转轮吸附浓缩技术

沸石转轮浓缩区可分为处理区、脱附区、冷却区，主要包括：吸附-脱附-冷却三个处理工序，沸石转轮在各个区内连续运转。VOCs通过过滤装置后，送到沸石转轮的处理区在处理区被沸石转轮吸附剂吸附，净化后的气体从沸石转轮的处理区间排出。吸附于沸石转轮中的VOCs，在再生区经热风处理后脱附、浓缩。沸石转轮在冷却区被冷却，经过冷却区的空气，再经过加热后作为再生空气使用，达到节能的效果。

分子筛吸附转轮系统利用吸附-脱附-浓缩焚化连续性的过程，对VOCs废气进行处理净化，具有应用范围广、安全性高、运行稳定等优点。但在不同的实际应用场合，废气成分复杂，容易发生高沸点VOCs残留聚合和闷燃现象

1. 高沸点VOCs残留聚合

处理废气中含有高沸点VOCs物质时，若脱附热量不足，吸附质未被完全脱附，会使得吸附质在近吸附短蓄积残留，日久会发生聚合现象，进而阻塞沸石吸附位置，造成该区域吸附效能减弱。为使吸附于沸石中的高沸点VOCs能完全脱附，给出如下建议：

（1）设置前端高沸点VOCs物质去除设备

为了避免高沸点VOCs物质吸附造成脱附困难，可在废气进入吸附转轮之前加前置滤布或活性炭过滤、加装除雾器或冷凝器等，先将高沸点VOCs物质去除。

（2）提高脱附热容量

方法一为提高脱附温度，建议温度控制在180-200℃之间，较高不超过220℃，以免过多余热导致冷却不彻底，影响吸附段效果；另一种方法为提高脱附再生风量，降低浓缩倍数，这样可达到充分脱附再生效果。

（3）定期以洁净水进行***清洗

清洗时需注意水质状况，若其中大量含有钙、镁等离子，将可能会在沸石内形成碳酸盐，阻塞沸石转轮的蜂窝状孔隙；而水中的lv仿可能占据沸石的吸附位置，阻碍对VOCs的吸附效能，此外水中所含微量***物质也会毒化沸石。所以建议利用高压喷嘴将清洗水形成微细雾滴状，并以系统冷却段干净空气做气流载体。

（4）定期进行高温脱附再生

定期做高温脱附处理，将有效脱除高沸点VOCs物质成分，同时亦可达活化沸石转轮的效果，沸石转轮，一般脱附温度以300℃为***适宜。

2. 发生闷燃现象

当在180-200℃脱附条件下时，若系统异常停止无气流流通、且无外加氧气供应，废气中的VOCs成分及在转轮上聚合的高沸点物质，将借由转轮中沸石与原残留于转轮孔道及沸石孔隙中的氧气发生触媒反应，形成放热导致闷燃现象，并***沸石结构。为预防闷燃现象的发生，建议以纯气（如氮气）作为系统异常停机时的保护气，同时以淋水喷雾装置作为防止闷燃现象持续进行的较佳解决途径。

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