用RCO法处理汽车涂装烘干废气

毫题报道用RCO法处理汽车涂装烘干废气在分析用催化氧化法处理涂装烘干废气中挥发性有机污染物技术可行性的基础上，对蓄热式催化氧化设备(RCO)工业化运行数据进行了分析，验证了RCO处理涂装烘干废气具有排气温度低、助燃燃料消耗少的优点，对废气的处理效果稳定，可以达到GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》要求。1前言随着陶瓷蓄热技术的发展和应用，国外先进的涂装生产线和“有机废气”治理技术被同时引进国内，汽车涂装烘干废气的处理较多地采用了陶瓷蓄热式直接燃烧处理技术(RTO法)。该方法采用较为经济的液化气、天然气或者柴油等做为废气处理设备的辅助加热能源．处理温度能够稳定达到有机污染物分解氧化所要求的温度f800℃左右)。烘干废气经处理后，各项污染物排放指标能够达到GB16297—1996《大气污染物综合排放标准要求。近年来，陶瓷催化剂的研究在陶瓷蓄热技术基础上获得了发展。同时．随着汽车市场价格竞争的加剧．汽车涂装业对制造成本的关注度也日益提高。由于RTO开始工作前需预先被蓄热床加热到800。C，工作过程中要保持燃烧室温度在600-800。C，这不但使RTO设备外壳需要更厚的保温层．也需要更多的蓄热体．而且在工作中由于排气温度较高而需消耗更多的能源。由此．人们开始将催化氧化技术和蓄热技术结合起来，开发并应用了蓄热催化氧化《RCO)法，对有机物进行分解处理，即通过催化剂的作用，使废气处理温度降到300—500。C。这一成果在实际应用过程中取得了理想的效果。汽车涂装一南京菲亚特汽车有限公司袁兆才处理方法废淼芋围Ⅷ嚣量蓄热式催化氧化(RCO)蓄热式热能氧化(RT0)溶剂回收VOC浓缩系统850～85000850～85000l?00～340008500～5100000～25O～25iob50<2烘干废气中的有害成分主要包括溶剂型油漆使用的有机溶剂、稀释剂和流平剂在油漆成膜过程中挥发出来的有机物(VOCs)。一般溶剂型涂料烘干室排出的废气温度在120-140。C之间，废气中有机污染物(主要是芳烃类、酯类和醇类等物质)的沸点集中在140-150。C之间，废气中不含易使催化剂失效的磷、砷、铅、锌等有毒物质，这为利用催化剂降低反应温度、减少能源消耗提供了有利条件。在工业生产中．有机污染物的处理方法主要有吸收脱附(溶剂回收)法、蓄热式直接燃烧氧化法和蓄热式催化氧化法等。对于浓度较低的大风量有机废气，需要先进行浓缩处理．然后再利用上述3种方法中的1种对其进一步处理。表1列出了不同治理方法适用的废气流量和VOC含量的范围。RCo是在RTO基础上发展起来的处理有机污染物的技术．两者的比较见表2。2RCO催化氧化处理有机污染物的原理催化氧化是典型的气．固相反应．其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化氧化过程中，催化剂表面的吸附作用使反应物分子富集于催化剂表面，催化剂降低活化能的作用加快了氧化反应的进行、提高了氧化反应的速率。在特定催化剂的作用下，有机废气中的有机污染物在较低的起燃温度下发生无焰氧化燃烧．氧化分解为CO，和H，O．并放出大量热能。其反应原理如下。O。+还原态催化剂250-350。C氧化态催化剂C。H。+氧化态催化剂竺竺：!!生三还原态催化齐lJ+C02+H20+热量C．H。+f几+}m1o璺门CO。f+H，Of+热量研究表明．对碳氢化合物的氧2009年第4期汽车T艺-5材料AT&M5万方数据专题报遒项目Rr0RCO化反应具有催化作用的多数是过镀元素及其氧化物．催化活性由大到小的顺序为：Pd>Pt>C0304>PdO>Cr203>Mn203>CuO>Ce02>Fe203>V205>NiO>M0203>Ti02图1是用Pt-AI：O。催化剂处理H：、CO、CH。和溶剂类碳氢化合物(HC)的转化率温度曲线。由曲线看出，H，在38。c即有显著氧化．在150-260。C可得高的转化率：其次是CO，在150。C显著氧化，到288—427。C有高的转化率；10080术薄60尊撂4020O大多数溶剂类碳氢化合物的转化率分布在一个狭条的范围内，在200-230。C时有显著的催化活性，到350-450。C时达到高的转化率：催化活性最差的是甲烷，蛩J350。c才开始显现活性．达到90％的转化率要600。c高温。图1表明．不同种类的碳氢化合物的氧化反应有不同的活化能值。除了H2、CO较易催化氧化而CH。较难催化氧化外，大多数溶剂类挥发性碳氢化合物的催化氧化活性是差不多的。不同种类挥发性有机物的100200300400500600温度／。c图1用Pt—Al：O。催化剂处理几种有机物的温度．转化率曲线催化氧化活性顺序为：醇>醚>醛>烯烃>芳烃>酮>酯>石蜡油。3污染物催化氧化后气流的温升应放出热量，使气体温度上升，温升值可用下面公式计算：W·△H△f=——Qo·C