消费者和工业市场的应用不断挑战涂料的涂装操作,涂料规格提供高质量,耐用的饰面,以满足客户的期望。整理行业也面临着以环保的方式提供这些饰面的挑战,以减少对当地环境和我们呼吸的空气的影响。

挥发性有机化合物(VOCs)、有害空气污染物(HAPs)和气味排放来自各种制造操作,包括油漆涂装过程。在生产过程中使用的每一种成分都需要仔细考虑,因为有些可能对雇员和周围社区造成直接的健康危害。严重程度取决于具体成分和每天、每周或每年的总排放量。

挥发性有机化合物排放到大气中成为烟雾,会被气流推动,就像交通运输的排放一样。水溶性VOCs最终将流入湖泊、小溪、河流和海洋。VOCs通常比空气重,也会在制造环境中积累。建筑物内挥发性挥发性有机化合物的排放物经常在地板上聚集,可能构成潜在的火灾危险。监测设备可能是必要的,以防止暴露超出OSHA规则,并保持水平低于爆炸下限(LEL)。根据挥发性有机化合物的种类,在排放源处收集的不溶性挥发性有机化合物通常采用热氧化或催化氧化的方法进行处理。

联邦、州和地方监管机构根据1990年通过的《新清洁空气法》(New Clean Air Act)制定的指导方针对VOCs进行监管。一般来说,这些法规限制了涂层操作作为单一溶剂或溶剂混合物所能排放的VOCs或溶剂排放量。这些指标通常以排放吨数(允许)来量化,不同行业和地区的排放吨数不同。

有各种各样的涂料技术,利用溶剂,水和粉末状材料,但溶2022世界杯八强水位分析剂型涂料和涂料操作的传统目标是减少VOC。然而,请记住,水基材料确实含有少量的溶剂。高使用量操作可能超过法律规定的阈值限制,从而触发对VOC控制设备的需求。

任何设计良好的空气污染控制系统的目标都是以符合法规要求的成本效益方式,最大限度地减少生产过程中涂层排放的影响。溶剂排放物从涂装过程中以各种方式排放到大气中:

  • 在涂装现场——涂装线或喷漆室排气;
  • 在安静的(低空气流动)闪光区域;
  • 固化或烘烤烤箱的废气(大部分排放在这里发现);
  • 油漆存储区域;
  • 油漆混合区域。

我们的目标是选择能提供最高价值的最佳控制技术,同时最大化设备的整体破坏效率。

有各种各样的技术可以使用-热氧化剂是最普遍的。2022世界杯八强水位分析为了保证高的破坏效率,热氧化剂的设计必须具有适当的停留时间、温度和湍流。热氧化过程导致放热反应释放热量,并将VOCs分子键转化为CO2和H2O.大多数热氧化剂在1400华氏度到1500华氏度之间工作。对于某些卤代烃VOCs,需要在1600°F到1800°F之间的温度来打破分子键。在1100°F到1200°F之间的温度下,一些VOCs的碳、氢和氧键可能会被热氧化破坏。但是,高一氧化碳(CO)会在这些温度下产生。将CO转换为CO2需要更高的温度。这就是为什么大多数空气质量许可证要求热氧化剂在1400华氏度以上工作。

热氧化剂有各种各样的安排,对破坏效率、操作成本和热效率(从燃烧过程中可以回收的能量量)有微妙的影响。最常见的热氧化剂见表1。

总的来说,所有的技术都能很好地满足大多数监管要2022世界杯八强水位分析求。但是,从这一点来看,有不同的品质决定着技术的使用。

设备概要

直接燃烧热氧化剂(TO)可以实现非常高的破坏效率(+99%),安装成本非常低。然而,操作TOs可能相当昂贵,除非在被处理的废气流中有大量的溶剂。来自溶剂负荷的BTU值可以补充燃烧器操作,减少天然气使用量,但通常这是一种非常昂贵的操作技术。

催化氧化技术(CATOX)一般可达到98%的破坏效率。CATOX技术使用热和催化剂技术(贵金属)在较低的工作温度(600至800°F)下销毁VOCs,以达到最低的能源消耗。然而,催化氧化只适用于某些VOCs的处理。此外,催化剂容易受到微粒(磷、硅和卤素)的污染,从而降低或消除催化氧化剂的效力。由于操作温度较低,使用催化氧化剂可降低操作成本;然而,催化剂的更换是非常昂贵的,必须仔细选择。催化剂在燃烧过程中通过一个集成的热交换器单元只能回收高达60%的能量。安装成本被认为很高。

恢复热氧化剂(RECUP) -类似于TOs -可以达到+99%的破坏效率。RECUPs通常通过集成热交换器回收高达60%的能耗。更高的热交换器效率需要更高的成本。安装成本被认为较低。根据废气中的溶剂浓度,操作可能是昂贵的。

再生热氧化剂(RTO)具有99%的破坏效率和97%的热效率。由于其优异的破坏和热效率性能,RTOs往往在各种应用中显示出最大的灵活性。由于内置热回收(最有效的技术),RTOs可以有效地以成本有效地控制极低的溶剂浓度,反过来,具有较高的破坏能力,因此往往受到欢迎。RTO技术的缺点是它的安装成本往往是最高的。但是,这些资本成本可以在较短的时间内通过较低的运营成本(最低的天然气消耗)来抵消。

增加空气污染消减系统的价值

一个成功的空气污染消减设备实施项目的关键是由在需要消减系统的制造工艺类型方面具有专业知识的经验丰富的工程师对相关参数进行审查,以及供应商理解应用的独特目标和目的的能力。

在生产过程中使用热氧化剂控制VOC排放的决定,无论是法规强制还是自愿的,都是要付出代价的。这通常在你的组织中表现为金钱和时间——人力、新设备、增加的能源成本、监管许可挑战和设施设计更改(混凝土、管道、管道和布线)。

为了在整个设备选择过程中实现项目价值最大化,为实现最佳项目价值,不应忽视几个基本的增值效益。了解油漆工艺有助于最大限度地提高消减设备的潜力。建议包括:

  • 尽量减少流向氧化剂的空气流量,同时加强对挥发性有机化合物的捕获(使用空气排放作为燃料)到消减装置。
  • 与环境工程师和/或顾问合作,以达到法规遵从性。寻求协助申请空气质量许可证。
  • 研究可能的二次过程热回收机会,以最大限度地提高能量回收,整体降低运营成本。
  • 在系统中纳入设计规定,以预测未来可能的过程更改。
  • 开发知识、经验和关系,以利用天然气和电力公用事业实体提供的新的建设激励返利。这些非常有利可图的回报主要用于RTO等高度节能的设备项目。根据设备规模可能有六位数的回扣。

管理过程

VOC控制系统的运行是能源和资本密集型的,但有一些因素可以抵消这些成本。来自工厂内部的VOC源可以通过添加永久的总外壳来最小化总流量,或者将部分源流量再循环回工艺中。通过这种方式,可以调节进入的新风(在烘干机/烘箱排气的情况下,对进入的空气进行预热,以节省烘干机的初始能源成本),并可以减少流向破坏装置的空气量(较小的设备可以降低资本成本)。此外,通过将带溶剂的空气再循环回工艺,增加了整个排气流中的VOCs或Btu值,为破坏装置提供燃料(溶剂空气在热氧化剂中燃烧,减少了氧化剂维持温度所需的燃料)。在某些情况下,这种再循环气流可以为污染控制装置提供足够的燃料价值,使其在没有任何一次天然气的情况下运行或在试验模式下运行。

通过减少总空气流量,VOC控制装置可以缩小尺寸,从而降低资本成本。这可以通过设计捕获罩、地板清扫器、外壳、管道和排放过程中的再循环来实现;导致需要处理的整体空气流量的显著减少和整体溶剂捕获水平的增加。必须始终考虑工艺操作中的安全溶剂水平,可能需要LEL监测。设计合理的溶剂捕获系统的其他好处包括:减少挥发性排放物,增加总VOC捕获量,增加设施的总VOC销毁量,减少控制装置的天然气使用量,降低总体运营成本。

尾管能量回收

“尾管”能源回收也是可能的。VOC控制装置工作在非常高的温度下(通常为1500°F)。虽然某些氧化剂可以回收高达97%的热量(在RTO的情况下),在排气温度中有足够的剩余热量为工厂或过程中所需的二次空气/水源提供热量。二次热交换器可以提供快速的回报,以抵消额外的项目成本。此外,许多这些概念都有资格获得公用事业提供者的激励资金。

结论

通过适当地将涂装工艺应用与VOC控制设备选项相匹配,可以显著降低总体资本投资和运营成本。氧化剂系统必须可靠、耐用、易于维护和操作。公司可以有量身定制的解决方案,通过专注于提供长期成功和符合法规的成本效益解决方案,将他们置于成功的位置。更好的空气质量、能源效率、最大的盈利能力和投资回报,都能让企业通过考虑周全的环境控制措施来增长和扩大业务。