rto焚燒爐
1、VOCs處理技術(shù)
VOCs氣體處理技術(shù)主要分為兩類：回收和消除。表1選擇具有代表性的多種處理技術(shù)在多種VOCs中的應(yīng)用情況進(jìn)行歸納。
2.1回收技術(shù)
2.1.1吸附技術(shù)技術(shù)
傳統(tǒng)的吸附技術(shù)技術(shù)適用于處理絕大多數(shù)具有回收價(jià)值的VOCs氣體，該類氣體主要為苯系物、酮、鹵代烴、醇、酯、烯烴。處理廢氣流量宜在2000~4000mg/m3，濃度適宜在20~2000ppm，當(dāng)處理氣體流量小于2000mg/m3時(shí)會(huì)使技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行成本大幅度增高。
新型變壓吸附(PressureSwingAdsorption，PSA)技術(shù)在國外運(yùn)行比較成熟，該工藝一般在氣體壓力為0.1~2.5MPa之間運(yùn)行，但有些含氣源無需二次加壓。李立清等采用PSA技術(shù)對單相氣體污染物(甲烷、氯氟烴、苯)進(jìn)行回收，其處理回收率能達(dá)到99%，該研究成果可為PSA的工程運(yùn)行提供參考。日本Bell公司運(yùn)用PSA技術(shù)分離乙醇-水體系，將分壓為44676Pa和1679Pa的水與乙醇雙組分與混合氣輸入活性炭吸附床，在加壓/常溫條件下進(jìn)行吸附。經(jīng)次減壓進(jìn)行脫附富水蒸氣處理，再經(jīng)第二次減壓進(jìn)行脫附高純度乙醇蒸氣處理，最終將第二次解吸氣體冷卻至-20℃，即可回收98%乙醇產(chǎn)品，將該方技術(shù)運(yùn)用至酒精發(fā)酵凈化濃縮傳統(tǒng)工藝中，可使能耗減少50%。深入研究及開發(fā)新型吸附劑是PSA技術(shù)的重點(diǎn)，圖1為PSA工藝簡易流程圖。常見的吸附材料特性如表所示，其中新型材料(沸石分子篩吸附劑)因其高吸附性、無污染性而在國際上越來越受青睞。WeiL等使用粉煤灰合成高效沸石分子篩。在投加10mol/LNaOH、結(jié)晶溫度140℃及結(jié)晶時(shí)間8h條件下，所合成沸石分子篩的Si/Al比為7.9，對苯氣體的吸附率高達(dá)66.51%。在沸石合成中，堿度、Si/Al比、時(shí)間和溫度的增加將影響苯氣的吸附效果。Mukerjee等[7]將煤基活性炭吸附劑浸漬在KI3里，在全碘吸附容器LX-100中，探究正常和限制操作溫度下的去污因素。結(jié)果表明，吸附處理后碘殘留量小于0.5μgml-1，煤基活性炭去除穩(wěn)定碘的去污因子大于1000。
等利用質(zhì)量、氣體和能量平衡方程，模擬沸石分子篩對CO2的變壓吸附分離系統(tǒng)，并利用具有沸石A和沸石A+X的模型進(jìn)行發(fā)電廠煙氣CO2吸收分離實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，數(shù)據(jù)表明，CO2/N2的分離在0°C條件下進(jìn)行分離提純可達(dá)到95%。范春輝等[9]使用由飛灰合成的沸石在不同初始pH值和反應(yīng)時(shí)間下去除亞甲基藍(lán)(MB)和Cr(III)，在初始pH值為6和5時(shí)，MB和Cr(III)的吸附容量分別為8.14mg/g和6.46mg/g，在10分鐘時(shí)分別達(dá)到80%和55%的總吸附容量(總反應(yīng)時(shí)長為60分鐘)，由此推斷出分布在沸石表面和內(nèi)部的MB分子形成的復(fù)雜絮凝化合物有利于離子交換和絡(luò)合化學(xué)效應(yīng)，并能提高M(jìn)B和Cr(III)的去除效率。
2.1.2吸收技術(shù)
在國內(nèi)外，常用吸收技術(shù)處理苯系物的工業(yè)投入不高。該技術(shù)主要用于回收有價(jià)值的有機(jī)廢氣，處理對象為流量是3000~15000m3/h、濃度小于500mg/m3的低濃度有機(jī)污染氣體，污染氣體去除率可達(dá)到95~98%，但當(dāng)氣體體積過小時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行性成本將會(huì)增高[1]。吸收技術(shù)常用的設(shè)備有可進(jìn)行多次重復(fù)洗氣的噴霧塔、文式洗滌塔、填室塔和板狀塔。
等用水、無苯柴油、添加MOA乳化劑的鄰苯二甲酸二丁酯和DH27多肽組成復(fù)合吸收液。該復(fù)合吸收液可循環(huán)使用，循環(huán)周期為90d，在系統(tǒng)吸收液用量為7.5m3/h時(shí)，去除低濃度苯類有機(jī)氣體的效率可超過85%。李甲亮等通過模擬吸收實(shí)驗(yàn)比較了不同吸收劑組合對甲苯廢氣的吸收效果，通過實(shí)驗(yàn)對比，得出4%BDO吸收液吸收。在甲苯進(jìn)氣流量為0.2L/min、吸收時(shí)間為30min、與水基BDO的適宜配比為1：99的實(shí)驗(yàn)條件下，該吸收液對甲苯廢氣的吸收濃度可達(dá)43.87mg/L。
2.1.3冷凝技術(shù)
常用冷凝技術(shù)主要用于處理濃度高且具有回收價(jià)值的有機(jī)廢氣，處理效率在50~85%之間。廢氣的濃度應(yīng)大于10000mg/m3，流量不宜大于55Nm3/min，否則氣體將因流量過大而對熱交換面積要求增高，致使系統(tǒng)運(yùn)行成本增加。
冷凝器按照傳熱面的結(jié)構(gòu)可分為：管殼式、板面式冷凝器、螺旋螺紋管換熱器、衛(wèi)生級雙管板換熱器，此外還有螺旋板式、浮頭式、板殼式等結(jié)構(gòu)形式，其中以螺旋螺紋管換熱器。
一般條件下，有機(jī)廢氣的冷凝溫度大多低于冷卻水溫度，所以選用凝固點(diǎn)在-33°C、沸點(diǎn)106°C的乙二醇為冷媒。黃維秋等提出了油氣“冷凝+吸附”回收集成技術(shù)，并利用Aspen模擬軟件及實(shí)驗(yàn)對該技術(shù)進(jìn)行了研究。使用該技術(shù)回收總油氣的回收率可高達(dá)99.2%，除此之外，所排放氣體尾氣濃度可控制在11.2g/m3。該技術(shù)可作為關(guān)鍵共性技術(shù)用于各種油氣排放的工藝當(dāng)中。針對冷凝技術(shù)，馬天琦等[18]運(yùn)用軟件對甲苯負(fù)荷及制冷流程進(jìn)行模擬，分析得出，經(jīng)預(yù)冷處理后的甲苯混合氣體從5°C冷卻至-35°C，甲苯氣體冷凝回收率可達(dá)到90%。
2.1.4膜處理技術(shù)
膜處理技術(shù)應(yīng)用的范圍相對比較小，一般適用于處理氣體流量小于3000m3/h、濃度大于10000mg/m3的高濃度VOCs氣體。膜處理技術(shù)根據(jù)半透性膜的孔徑大小分為MF、NF、UF、RO膜，分離過程中可采用錯(cuò)流過濾方式。
在膜處理工藝中常見的有：蒸汽滲膜、氣體膜處理和膜基吸收技術(shù)。膜處理技術(shù)還可用于回收加油站揮發(fā)的氣體。Ohlrogge等采用GKSS膜-平板膜來回收加油站加油過程中揮發(fā)出來的有機(jī)廢氣?；诒锰匦?，平板膜的壓力比和階段切割隨著壓力損失的增加而增強(qiáng)，但這種效應(yīng)隨著進(jìn)料流量的增加而減弱。在20毫巴的平均壓力損失和體積為20%烴進(jìn)料下，經(jīng)膜處理后，烴滯留物HC濃度體積低至0.2~0.25%，回收率可達(dá)到99.67~99.77%。
在天然氣中，Niu等[21]通過添加具有8.2%~20%摩爾分?jǐn)?shù)的CO2新原料而改良胺吸收過程的膜單元，達(dá)到去除酸組分的目的。改良后的一級膜(OSMAHRD)和TSMAHRD兩級膜(TSMAHRD)處理具有不同摩爾分?jǐn)?shù)(分別為0.15和0.35)的CO2/NG進(jìn)料，結(jié)果表明，一級膜的每單位進(jìn)料分離成本(SCPUF)低于兩級膜。
2.2消除技術(shù)
2.2.1催化氧化技術(shù)
常用催化氧化技術(shù)處理的氣體流量為1000~50000m3/h，適宜濃度在2000~10000mg/m3之間。催化氧化技術(shù)包括三種方技術(shù)：常用熱氧化技術(shù)，其又分為熱力燃燒技術(shù)、間壁式、蓄熱式，這三者的區(qū)別在于對熱量回收的方式不同;常用催化氧化技術(shù)，催化技術(shù)的主要問題是催化劑的選擇，在實(shí)際操作中可以選擇適當(dāng)?shù)闹呋瘎?，以增加催化劑的催化性?新型光催化氧化技術(shù)，其光源多采用波長為254nm的紫外殺菌燈(UV-C)和λ介于2100~3700nm間的熒光黑發(fā)燈。
目前，新型光催化氧化技術(shù)尚未大規(guī)模投入生產(chǎn)使用。趙文霞利用TiO2/ACFs復(fù)合光催化對流動(dòng)態(tài)甲苯氣體進(jìn)行光催化降解，在紫外線條件下，對甲苯的降解率可達(dá)到70.4%。俞家玲等在實(shí)驗(yàn)室模擬受VOCs氣體污染的大氣環(huán)境，在經(jīng)過納米光催化空氣凈化器處理之后，苯和甲醛的解離率分別可達(dá)到91%、78.8%。
陳江耀等運(yùn)用催化與生物聯(lián)用工藝進(jìn)行油漆生產(chǎn)、加工過程中現(xiàn)場有機(jī)廢氣的處理，中試結(jié)果表明甲苯、乙苯、間/對二甲苯和鄰二甲苯的初始濃度在27~52mg/m3之間，經(jīng)過光催化和生物滴濾床的組合工藝處理之后，其濃度可達(dá)到0~0.91mg/m3，對VOCs的處理效率達(dá)到97.8~99%。FujimotoT等通過還原技術(shù)將Pd附著在TiO2上，在通入濃度為100~120ppmv辛烷、異辛烷、正己烷和環(huán)己烷的環(huán)形涂覆壁反應(yīng)器中進(jìn)行光催化試驗(yàn)。與純TiO2膜相比，用1wt%鈀浸漬的TiO2改善了光催化活性，在停留時(shí)間約27秒時(shí)，轉(zhuǎn)化率超過90%。
2.2.2等離子體
新型等離子體技術(shù)在國內(nèi)外的投產(chǎn)率不高，目前仍然處于實(shí)驗(yàn)研究階段。等離子體技術(shù)適用于處理流量范圍在000~50000m3/h、濃度小于500mg/m3范圍的VOCs氣體。
季銀煉等使用負(fù)載納米TiO2及Cu/Pd金屬離子的材料，同時(shí)通過浸漬技術(shù)對活性炭纖維(ACF)功能材料改性。研究結(jié)果表明，ACF的改性有利于甲醛凈化，而負(fù)載TiO2的ACF和負(fù)載TiO2/Cu/Pd的ACF在20min凈化時(shí)間內(nèi)，平均凈化效率分別為70.24%和61.26%。在電壓50V、凈化時(shí)間20min時(shí)，低溫等離子協(xié)同TiO2/ACF凈化，其效率高達(dá)94%，然而Cu/Pd鹽類物質(zhì)不利于凈化甲醛。PengTW等[30]的實(shí)驗(yàn)研究表明，通過增強(qiáng)表面等離子體共振和界面的電子轉(zhuǎn)移，Au–Ag–AgI耦合貴金屬雙金屬納米粒子的感光性和耐光性變得非常強(qiáng)。
阿熱依古麗等研究表明低溫等離子體技術(shù)能夠很好地氧化去除部分重金屬如Hg0廢氣，其中介質(zhì)阻擋放電對污染物的去除效率高于常態(tài)電暈放電。Malik等和Merbahi等的研究表明在低氧濃度和較低的輸入能量情況下，沿面放電等離子體反應(yīng)器具有較低的能耗和較高的能量常數(shù)KE，除此之外，沿面電暈和線筒式電暈陰極部分較容易放電電離。
2.2.3生物技術(shù)
常用生物技術(shù)主要用于處理流量大于17000m3/h、濃度為500~2000mg/m3的低濃度大流量有機(jī)廢氣，在20℃~40℃運(yùn)行溫度下，凈化率可超90%。
常用生物技術(shù)主要有三種形式：生物過濾、生物滴塔和生物曝氣池。生物技術(shù)中，泡沫陶瓷填料比傳統(tǒng)的陶粒填料的處理效果好;同時(shí)絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)載體在高負(fù)荷運(yùn)行設(shè)備中的處理效果甚好。
微生物對鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)(PAEs)、苯類物質(zhì)等有機(jī)污染物的降解速度很慢，主要是由于污染物中的聚合物和復(fù)合物分子能夠抵抗生物降解，致使微生物所必需的酶不能靠近并破壞化合物分子內(nèi)部敏感的反應(yīng)鍵，限制了生物技術(shù)在處理這些氣相污染物質(zhì)方面的應(yīng)用。陳東之等[34]應(yīng)用生物滴濾塔，在常溫掛膜運(yùn)行35d后，對二氯甲烷和1,2-二氯乙烷混合氣體的去除率可分別維持在80%和75%以上。采用環(huán)境友好型焦炭填料進(jìn)行研究，在進(jìn)氣濃度為50~114mg˙m-3時(shí)，VOCs去除率可達(dá)到90%，處理廢氣后的填料還可作為燃料。
Hort等使用綠色廢棄物堆肥的生物過濾反應(yīng)器與填充有活化材料(AC)6的吸附塔進(jìn)行組合研究，該系統(tǒng)處理微污染的流出物(濃度在17和52μg/m3之間)，檢測出接近733μg/m3的濃度峰。高去除效率證明了混合系統(tǒng)的有效性，雖然生物過濾器的效率大大降低，但是吸附塔在整個(gè)過程維持高效率(去除效率接近99%)。Frutos等[36]的研究表明，在由固定床反應(yīng)器(FBR)與填充床吸收塔連接組合成的新型反硝化生物凈化器中，N2O減排性能主要受限于FBR中的低脫氮活性和再循環(huán)液體的N2O承載能力，但由于N2O不易溶于水，因此凈化效果將受其限制。使用組合凈化器凈化合成廢水(SW)和(100±1)ppmvN2O，穩(wěn)態(tài)N2O去除效率為36±3%，SW總有機(jī)碳去除率為(91±1)%。同時(shí)，凈化器在40min時(shí)對N2O單相氣體的去除率高達(dá)92%。
3總結(jié)與展望
3.1總結(jié)
用吸附技術(shù)處理單一氣相污染物時(shí)去除率高，但當(dāng)氣相污染物成分復(fù)雜時(shí)，其去除效率會(huì)降低。而吸收技術(shù)中脫附后的廢物可經(jīng)氧化技術(shù)、冷凝技術(shù)處理，或者通過提純后回收利用，但脫附設(shè)備易受到腐蝕，因此對設(shè)備的要求相對較高。在冷凝技術(shù)中，管殼式冷凝器是目前使用泛的一種換熱器，在同狀態(tài)和流速下，板面式冷凝器的換熱系數(shù)比管殼式的大，但是換熱阻力也較大。當(dāng)使用膜處理技術(shù)時(shí)，需要考慮氣壓對膜形成的影響。催化氧化技術(shù)常用來處理無回收價(jià)值的廢氣，氧化處理后的氣體需冷卻處理，但排熱不當(dāng)時(shí)又會(huì)引起熱污染，這是催化氧化技術(shù)不得不面對的技術(shù)處理難題。生物技術(shù)反應(yīng)速率慢，過濾時(shí)需要接觸面積大的設(shè)備，pH難以控制，而生物技術(shù)后續(xù)的洗滌處理以及曝氣技術(shù)則易產(chǎn)生惡臭，但操作簡單、成本低。等離子體技術(shù)的設(shè)施占地面積小、運(yùn)行的成本低、使用壽命長、可通過添加催化劑來提高其反應(yīng)的效率。
3.2展望
新型PSA技術(shù)的反應(yīng)理論模型、吸附-脫附過程的傳質(zhì)以及傳熱規(guī)律等基礎(chǔ)理論仍需不斷地完善，同時(shí)還可從開發(fā)高效便利分離技術(shù)、研發(fā)新型吸附劑等方向發(fā)展[37,38]，其中深入研究開發(fā)新型吸附劑是該技術(shù)的重點(diǎn)。吸收技術(shù)可從避免脫附產(chǎn)生的二次污染、研發(fā)高效且使用范圍廣的吸收液、解決吸收液對設(shè)備的腐蝕等幾個(gè)角度進(jìn)行更深層次的探究。冷凝技術(shù)可以從設(shè)計(jì)一個(gè)適用性廣、低價(jià)低耗能、換熱系數(shù)大、不易阻塞以及易清洗等性價(jià)比更高的冷凝器著手來拓展該技術(shù)的前景。光催化氧化技術(shù)可以從完善其反應(yīng)數(shù)學(xué)模型、制備更耐沖擊力、更大比表面積的催化劑載體、提高催化劑的性能等方面來進(jìn)行更深層次的研究。膜處理技術(shù)的主要問題是運(yùn)行費(fèi)比較高、難清洗、易堵塞，而且膜處理技術(shù)對于水溶性較差的物質(zhì)的去除率偏低，這些都是限制膜處理技術(shù)在廢氣中應(yīng)用的原因。因此，如何解決這些問題是膜處理技術(shù)發(fā)展的研究方向。等離子體技術(shù)的耗能相對較大，因此如何設(shè)計(jì)一個(gè)更節(jié)能的反應(yīng)器是該技術(shù)的發(fā)展方向。而生物技術(shù)則需從減少甚至消除惡臭、減少反應(yīng)器的占地面積、增加其相對處理效率等方面發(fā)展。
北京涂裝廢氣rto焚燒爐
1、前言
有機(jī)廢氣對光化學(xué)煙霧、酸雨的形成起著非常重要的作用。為減少涂料中的VOCs,開發(fā)了水性涂料和粉末涂料，但水性涂料中仍含有一定比例的有機(jī)溶劑。為此，各國頒布了相應(yīng)的法令，限制該類氣體的排放，我國于1997年頒布并實(shí)施的GB16297《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，限定了33種污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)溶劑。近年來，隨著人們環(huán)保意識(shí)提高，環(huán)保法規(guī)不斷完善與力度不斷提高，汽車生產(chǎn)廠在新建涂裝線中需配置廢氣處理設(shè)備，對老的涂裝線也在逐步補(bǔ)充廢氣處理裝置，廢氣經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放。針對不同的涂裝廢氣，不同的廠家采用了不同的方法，下面就汽車涂裝廢氣處理技術(shù)進(jìn)行初淺的分析探討。
根據(jù)汽車涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝廢氣主要來自于噴涂、干燥過程。所排放的污染物主要為：噴漆時(shí)產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑，干燥揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分，其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發(fā)性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。
2、汽車生產(chǎn)線廢氣處理方法
2.1烘干過程有機(jī)廢氣的治理方案
電泳、中涂、面涂烘干室排出的氣體屬于高溫、高濃度廢氣，適合采用焚燒的方法進(jìn)行處理。目前烘干過程常用的廢氣處理措施有：蓄熱式熱力氧化技術(shù)（RTO焚燒爐）、蓄熱式催化燃燒技術(shù)（RCO）、TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)
2.1.1蓄熱式熱力氧化技術(shù)（RTO焚燒爐）
蓄熱式熱氧化器（RegenerativeThermalOxidizer,簡稱RTO焚燒爐）是一種用于處理中低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。適用于大風(fēng)量、低濃度，適用于有機(jī)廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費(fèi)用低,有機(jī)廢氣濃度在450PPM以上時(shí)，RTO裝置不需添加輔助燃料；凈化率高，兩床式RTO凈化率能達(dá)到98%以上，三床式RTO凈化率能達(dá)到99%以上，并且不產(chǎn)生NOX等二次污染；全自動(dòng)控制、操作簡單；安全性高。
蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度的有機(jī)廢氣，用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。主要特征是：蓄熱床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣總管和排氣總管相連，蓄熱床通過換向閥交替換向，將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留，并預(yù)熱進(jìn)入蓄熱床的有機(jī)廢氣，蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量；預(yù)熱到一定溫度（≥760℃）的有機(jī)廢氣在燃燒室燃燒發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，得到凈化。典型的兩床式RTO焚燒爐主體結(jié)構(gòu)一個(gè)燃燒室、兩個(gè)陶瓷填料床和四個(gè)切換閥組成（見下圖）。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到限度的回收，熱回收率大于95%；處理有機(jī)廢氣時(shí)不用或使用很少的燃料。
優(yōu)點(diǎn)：在處理大流量低濃度的有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本非常低。
缺點(diǎn)：較高的一次性投資，燃燒溫度較高，不適合處理高濃度的有機(jī)廢氣，有很多運(yùn)動(dòng)部件，需要較多的維護(hù)工作。
2.1.2蓄熱式催化燃燒技術(shù)（RCO）
蓄熱式催化燃燒裝置（RegenerativeCatalyticOxidizer簡稱RCO）直接應(yīng)用于中高濃度（1000mg/m3—10000mg/m3）的有機(jī)廢氣凈化。RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場合，也適用于同一生產(chǎn)線上，因產(chǎn)品不同，廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動(dòng)較大的場合。尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線廢氣處理，可將能源回收用于烘干線，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。
蓄熱式催化燃燒治理技術(shù)是典型的氣-固相反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過程中，催化劑表面的吸附作用使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，催化劑降低活化能的作用加快了氧化反應(yīng)的進(jìn)行，提高了氧化反應(yīng)的速率。在特定催化劑的作用下，有機(jī)物在較低的起燃溫度下（250~300℃）發(fā)生無焰氧化燃燒，氧化分解為CO2和水。并放出大量熱能。
RCO裝置主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、自動(dòng)閥門等幾個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，排放的有機(jī)尾氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥，通過選轉(zhuǎn)閥將進(jìn)口氣體和出口氣體*分開。氣體首先通過陶瓷材料層1預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲(chǔ)備和熱交換，其溫度幾乎達(dá)到催化層進(jìn)行催化氧化所設(shè)定的溫度，這時(shí)其中部分污染物氧化分解；廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū)（可采用電加熱方式或天然氣加熱方式）升溫，并維持在設(shè)定溫度；其再進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即反應(yīng)生成CO2和H2O，并釋放大量的熱量，以達(dá)到預(yù)期的處理效果。經(jīng)催化氧化后的氣體進(jìn)入陶瓷材料層2，回收熱能后通過旋轉(zhuǎn)閥排放到大氣中，凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)切換。通過旋轉(zhuǎn)閥工作，所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟，熱量得以回收。
優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡單、設(shè)備緊湊、運(yùn)行可靠；凈化效率高，一般均可達(dá)98%以上；與RTO焚燒爐相比燃燒溫度低；一次性投資低，運(yùn)行費(fèi)用低，其熱回收效率一般均可達(dá)85%以上；整個(gè)過程無廢水產(chǎn)生，凈化過程不產(chǎn)生NOX等二次污染；RCO凈化設(shè)備可與烘房配套使用，凈化后的氣體可直接回用到烘房利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的；
缺點(diǎn)：催化燃燒裝置僅適用含低沸點(diǎn)有機(jī)成分、灰分含量低的有機(jī)廢氣的處理，對含油煙等粘性物質(zhì)的廢氣處理則不宜采用，催化劑宜中毒；處理有機(jī)廢氣濃度在20％以下。
2.1.3TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)
回收式熱力焚燒系統(tǒng)（德語ThermischeNachverbrennung簡稱TNV）是利用燃?xì)饣蛉加椭苯尤紵訜岷袡C(jī)溶劑的廢氣，在高溫作用下，有機(jī)溶劑分子被氧化分解為CO2和水，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^配套的多級換熱裝置加熱生產(chǎn)過程需要的空氣或熱水，充分回收利用氧化分解有機(jī)廢氣時(shí)產(chǎn)生的熱能，降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗。因此，TNV系統(tǒng)是生產(chǎn)過程需要大量熱量時(shí)，處理含有機(jī)溶劑廢氣高效、理想的處理方式，對于新建涂裝生產(chǎn)線，一般采用TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)。
TNV系統(tǒng)由三大部分組成：廢氣預(yù)熱及焚燒系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)供熱系統(tǒng)、新風(fēng)換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的廢氣焚燒集中供熱裝置是TNV的核心部分，它由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒機(jī)及主煙道調(diào)節(jié)閥等組成。其工作過程為：用一臺(tái)高壓頭風(fēng)機(jī)將有機(jī)廢氣從烘干室內(nèi)抽出，經(jīng)過廢氣焚燒集中供熱裝置的內(nèi)置換熱器預(yù)熱后，到達(dá)燃燒室內(nèi)，然后再通過燃燒機(jī)加熱，在高溫下（750℃左右）將有機(jī)廢氣進(jìn)行氧化分解，分解后的有機(jī)廢氣變成CO2和水。產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^爐內(nèi)的換熱器和主煙氣管道排出，排出的煙氣對烘干室的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱，為烘干室提供所需的熱量。在系統(tǒng)末端設(shè)置新風(fēng)換熱裝置，將系統(tǒng)余熱進(jìn)行最后回收，將烘干室補(bǔ)充的新風(fēng)用煙氣加熱后送入烘干室。另外，在主煙氣管道上還設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)裝置出口的煙氣溫度，最終排放的煙氣溫度可以控制在160℃左右。
廢氣焚燒集中供熱裝置的特點(diǎn)包括：有機(jī)廢氣在燃燒室的逗留時(shí)間為1～2s；有機(jī)廢氣分解率大于99％；熱回收率可達(dá)76％；燃燒器輸出的調(diào)節(jié)比可達(dá)26∶1，可達(dá)40∶1。
缺點(diǎn)：在處理低濃度有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)行成本較高；管式熱交換器只是在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，才有較長的壽命。
2.2噴漆室、晾干室有機(jī)廢氣的治理方案
噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、大流量常溫廢氣，污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機(jī)溶劑。目前，國外較為成熟的方法是：先將有機(jī)廢氣濃縮以減少需處理的有機(jī)廢氣總量，先采用吸附法（活性碳或沸石作吸附劑）對低濃度常溫噴漆廢氣進(jìn)行吸附，用高溫氣體脫附，濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進(jìn)行處理。
2.2.1活性炭吸附
采用蜂窩狀活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOCs和催化燃燒的原理,即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣的目的，當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生，脫附出濃縮的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，有機(jī)物被氧化成無害的CO2和H20，燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫的氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生，達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門等組成。
活性炭吸附--脫附凈化裝置根據(jù)吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)，采用雙氣路連續(xù)工作，一個(gè)催化燃燒室，兩個(gè)吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭再生；脫附下來的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附；在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。
技術(shù)性能及特點(diǎn)：性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡便，安全可靠，節(jié)能省力，無二次污染。設(shè)備占地面積小，重量輕。極適用于大風(fēng)量下使用。吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床，用催化燃燒后的廢氣進(jìn)行脫附再生，脫附后的氣體再送催化燃燒室進(jìn)行凈化，不需外部能量，節(jié)能。缺點(diǎn)是，活性炭使用壽命短，運(yùn)行成本高。
2.2.2、脫附凈化裝置
沸石的主要成分為：硅、鋁，具有吸附能力，可作為吸附劑使用；沸石轉(zhuǎn)輪就是利用沸石特定孔徑對于有機(jī)污染物具有吸附、脫附能力的特性，使原本具低濃度、大風(fēng)量的VOC廢氣，經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的氣體，可以降低后端終處理設(shè)備的運(yùn)行成本。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機(jī)成分的廢氣。缺點(diǎn)是前期投資高。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附-凈化裝置是一種可連續(xù)進(jìn)行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)由特制的密封裝置分成三個(gè)區(qū)域：吸附區(qū)、解吸（再生）區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的工作過程是：沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，循環(huán)通過吸附區(qū)和解吸（再生）區(qū)及冷卻區(qū)域；低濃度、大風(fēng)量的廢氣連續(xù)不斷地通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時(shí)，廢氣中的VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附，被吸附凈化后的氣體直接排放；輪子吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被送到解吸（再生）區(qū)，再用小風(fēng)量熱風(fēng)連續(xù)地通過解吸區(qū)，被吸附到轉(zhuǎn)輪上的VOCs在解吸區(qū)受熱脫附實(shí)現(xiàn)再生，VOC廢氣隨熱風(fēng)一起排出；轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻降溫后可重新進(jìn)行吸附，隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，吸附、解吸、冷卻循環(huán)進(jìn)行，確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。
沸石轉(zhuǎn)輪裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)濃縮器，經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理后的含有機(jī)溶劑的廢氣被分成兩個(gè)部分：可以直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機(jī)溶劑的再生空氣?？梢灾苯优欧诺臐崈艨諝?，可以進(jìn)入噴漆空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用；高濃度的VOCs氣體，其濃度大約為進(jìn)入系統(tǒng)前VOCs濃度的10倍左右，濃縮后的氣體再通過TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)（或其他設(shè)備）進(jìn)行高溫焚燒處理，焚燒產(chǎn)生的熱量分別為烘干室供熱和沸石轉(zhuǎn)輪脫附供熱，熱量被充分利用，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
技術(shù)性能及特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，使用壽命長；高吸、脫附效率,使原本高風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成低風(fēng)量、高濃度的廢氣,降低后端終處理設(shè)備的成本；沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOCs所產(chǎn)生的壓降極低,可大大減少電力能耗；整體系統(tǒng)采預(yù)組及模塊化設(shè)計(jì),具備了最小的空間需求,且提供了持續(xù)性及無人化的操控模式；經(jīng)過轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣,可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；吸附劑使用不可燃性疏水沸石，使用更安全；缺點(diǎn)是一次性投資較高。
