廢氣凈化環(huán)保設備要求:4+1
自《中華人民共和國清潔生產促進法》頒布后,我們金屬包裝行業(yè)要依法實施清潔生產,提高資源利用率、減少和避免污染物的產生,保護和改善環(huán)境,時間緊迫,形勢嚴峻。一方面國家在加大環(huán)保法規(guī)的執(zhí)行力度,另一方面我們許多印鐵企業(yè)生產中確實產生了廢氣還未得到有效的凈化治理。目前的條件下印鐵企業(yè)在涂布烘房安裝廢氣凈化環(huán)保設備是一種比較好的解決方法,但因其需消耗較多的能源且有些廠家的產品效能尚待證實,許多企業(yè)有種種疑慮和看法。我想通過此文向大家介紹近幾年國內外在安裝廢氣凈化環(huán)保設備上的要求和有關數據,能實現“環(huán)保和節(jié)能的雙重效果”的廢氣凈化環(huán)保設備才是最理想的、成功的。為此,我提出“4+1”廢氣凈化環(huán)保設備的技術目標,供大家參考探討。
一、“4+1”內容
4是:
1、廢氣凈化效果達到在無煙、無味的情況下,排放的氣體要達到QB/6270-1996國家環(huán)保標準。
2、廢氣凈化環(huán)保設備排放的熱量應回收再充分利用。
3、環(huán)保設備排放的熱量供印鐵、涂布烘房使用時要可控,一般精確度為±3℃。
4、不影響產品質量。
+1是:
廢氣治理環(huán)保設備操作系統(tǒng)和烘房的操作系統(tǒng)是各自獨立的又可互控,有利于生產調度和烘房的正常運轉。
需要說明的是涂布生產線廢氣凈化環(huán)保設備排放量回收后經熱交換器系統(tǒng)除供自身烘房熱量外,余量可以給另一條印鐵烘房提供熱源,可以降低印鐵烘房的熱源消耗,甚至可以完全關閉其加熱系統(tǒng)即俗稱的“一拖二”。
二、廢氣凈化環(huán)保設備的類型和原理簡介
國內外印鐵行業(yè)凈化廢氣的有效方法都是燃燒法。其中有火焰燃燒(直接燃燒)、熱力燃燒、催化燃燒等類型。由于印鐵行業(yè)的涂料廢氣濃度低,不具備自行作燃料凈化。因此,只能介紹后二者的燃燒法。
熱力燃燒(又稱焚燒法)
是依靠輔助燃料(燃燒器)燃燒產生的熱力來提高廢氣溫度,使廢氣中含碳氫化合物的組分氣化。分解轉變?yōu)闊o害的二氧化碳和水蒸汽,對于印鐵行業(yè)來說,為了達到理想的凈化效果,必須要設計符合烘房容量、烘烤工藝、循環(huán)風量的焚燃燒爐,也就是要達到熱力的“三T”條件:爐內的反應溫度(Temperature)是760℃左右,在此溫度下的廢氣停留時間(Time)、廢氣和氧化很好的混合(Turbulence),才能充分凈化廢氣。因此,對于不同規(guī)格的烘房,不同涂料品種都要有一個合理方案,盡管熱力燃燒是凈化廢最徹底的方法,但由于是在760℃高溫下凈化廢氣,因此使用這種方法凈化廢氣必須要熱量回收利用,才能體現環(huán)保設備的實用性和經濟性。
催化燃燒法
是利用催化劑在廢氣燃燒中,加快廢氣分解的反應速度,從而達到廢氣在通過催化劑層時,只需要250~400℃溫度就可以凈化廢氣,具有明顯的經濟性。因此,催化燃燒法的設計必須要針對不同的烘房和涂料使高效能的催化劑在品種、用量上和催化室內風量廢氣濃度相互配套,才能充分凈化廢氣。一般催化劑組成是分三部分:活性組分、助催化劑和載體、其中活性組分是催化劑的主體,沒有它就不能完成催化反應,最理想的活性組分是鉑、鈀等貴金屬,再次是鎳、鈷等過渡的非貴金屬。它們使用壽命長、活性大、助催化劑單獨存在時不具有所要求的活性。但它與前者共存時都可以提高活性組分的活性,載體是對上述催化劑起支撐作用,使催化劑具有合適的形狀與粒度,有較大的比表面積,有利于反應,傳熱及稀釋作用,延長催化劑的壽命。載體可以是片狀、蜂窩狀、粒狀、柱狀等。因此,催化劑的選擇和排列是至關重要的,但在凈化廢氣過程中,催化劑的活性總是隨著時間的推移在逐步下降,即:我們所說的催化劑老化或中毒,原因是催化劑在高溫下長期使用會造成晶粒長大,熔結現象待發(fā)生,使比表面積下降最終失敗,因此,使用這種方法將化廢氣,總是要發(fā)生更換催化劑的情況。
三、燃燒法和催化燃燒法的比較
這二種方法是目前印鐵廠最關注和普遍使用的方法。
焚燒法:構造簡單,管理方便,一燒百了,是凈化廢氣最徹底的方法,在國內外得到普遍使用,但由于該方法是在高溫750~800℃下凈化廢氣,因此熱量的加收利用是技術關鍵據,否則,將失去實用價值。目前,國內焚燒爐已能將熱量回收利用于生產,達到一拖二(原二條烘房4個燃燒室停止使用)的目的,視各印鐵廠的具體情況而定。
催化燃燒法:通過催化層可使廢氣的凈化溫度只需250~400℃,比焚燒法節(jié)能。但如果不進行熱量回收,則催化爐的能耗再加上原涂料烘房二個燃燒室的能耗,對印鐵廠而言,當然是增加很大的生產成本。目前國內已有催化環(huán)保爐能進行一拖一的熱量回收(涂料烘房的二個燃燒室停止使用),這是可喜現象,如果催化劑的壽命能延長到二年以上則更有實用價值。另外,加強催化環(huán)保爐的管理和避免催化劑接觸含硫、鐵等物質都是延長催化劑壽命的重要措施。
上述兩種燃燒法都有一個共同點,就是充分利用廢氣在氧化分解時所爆發(fā)出的熱量來提供燃燒室的溫度需要。因此廢氣濃度大有利于節(jié)省能耗,希望各印鐵廠盡可能做到涂料鐵生產線任務飽滿是最佳條件。
四、有關數據
33米長的涂料烘房能耗給35~40萬大卡/時;
27米長的印鐵烘房能耗給25~30萬大卡/時;
如用煤油作燃料,煤油的熱值是10000大卡/kg,則二個烘房耗煤油是60~70kg/時;
因此,廢氣凈化環(huán)保設備在“一拖二”的情況下,能耗是70萬大卡/時是理想的環(huán)保設備,達到了環(huán)保筇能的雙重效果。
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