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空调厂废气怎么处理方法|空调厂VOCs废弃净化处理案例
发表时间: 2025-08-18 17:05:00 作者: 试剂盒
空调制造厂是集研发、生产、销售于一体的现代化工业公司,主要生产家用空调、商用中央空调等产品。其生产的全部过程是一个复杂的多工序链条,主要包括:
1. **钣金加工**:将钢板通过冲压、折弯、焊接等工艺制成空调的内外机外壳。2. **两器制造**:“两器”指蒸发器和冷凝器,是空调的核心热交换部件。主要工艺包括铜管校直切割、弯管、翅片冲压、涨管、焊接等。3. **表面涂装**:对钣金件和部分零部件进行前处理(脱脂、磷化)、喷漆/喷粉、烘干,以达到防腐和美观的效果。这是废气产生的主要环节。4. **发泡工序**:部分机型需要注入聚氨酯等材料来保温隔热。5. **总装**:将压缩机、两器、风机、电控板等所有零部件组装成完整的内外机。6. **抽真空与冷媒充注**:对系统来进行抽真空,并按标准量充注制冷剂(如R32、R410A等)。7. **性能检验测试与包装**:对成品进行性能测试,合格后打包入库。
废气来源工序 主要污染物 废气特点:--- :--- :---**1. 表面涂装** **挥发性有机物 (VOCs)**:如苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、丁醇等溶剂挥发物。**漆雾**:未附着在工件上的微小涂料颗粒(颗粒物)。**烘干废气**:VOCs及涂料分解产生的有机物和异味。 **风量大、浓度低**:为保证作业环境安全,喷漆房常常要大风量换气,导致废气总体积大,但VOCs平均浓度不高。**成分复杂**:使用的油漆、稀释剂种类多,导致VOCs组分复杂。**间歇性排放**:喷涂作业通常不是24小时连续进行,排放具有波动性。**2. 焊接/钎焊** **焊接烟尘**:主要是金属氧化物颗粒(如氧化铜)。**助焊剂烟气**:助焊剂受热分解产生的含氟化物、氯化物等有害化学气体。 颗粒物为主,通常呈烟雾状,需在产生点进行相对有效收集。**3. 发泡工序** **异氰酸酯 (MDI)**、**环戊烷**等发泡剂挥发产生的有机废气。 具有一定的毒性,有刺激性气味。**4. 塑料注塑** **有机废气**:塑料粒子在高温熔融状态下挥发出的少量有机物(如苯乙烯等)。**粉尘**:原料投加过程中可能会产生。 浓度通常较低,但有明显异味。**5. 冷媒充注** **制冷剂**:在充注和检验测试过程中,有几率发生微量泄漏,如HFCs(氢氟碳化物)。 HFCs本身是强效温室气体,虽然毒性低,但需控制逸散。
* **来源分散**:废气产生点遍布在钣金、涂装、焊接等多个车间。* **组分复杂**:包含VOCs、颗粒物(粉尘、漆雾)、酸性气体、焊接烟尘等多种污染物。* **涂装废气是治理重点**:涂装废气(特别是喷漆和烘干废气)是空调厂最大量、最难处理的废气,通常占总废气治理投资和经营成本的绝大部分。其“大风量、低浓度”的特点是治理工艺选择的关键。
针对不一样的种类的废气,需要采用不一样的处理工艺。实践中一般会用“分质收集、分类处理”的原则。
这是治理的核心和难点。主流工艺是 **“预处理 + 浓缩 + 销毁”** 的组合工艺。
`废气产生点 (喷漆房) → 收集 (集气罩) → 预处理 (去除漆雾) → 核心处理 (VOCs浓缩+焚烧) → 风机 → 达标排放 (烟囱)`
* **Step 1: 预处理(去除漆雾颗粒物)*** **目的**:保护后续的VOCs处理设备(特别是沸石转轮)不被漆雾堵塞。* **常见方法**:* **水帘/水洗塔**:利用水幕或水喷淋捕捉漆雾,效率较高,但会产生含漆渣的废水。* **干式过滤**:采用多级过滤棉(如迷宫式过滤纸、V型过滤袋等)进行过滤。维护简单,无废水,是目前更推崇的方式。通常至少需要 **“初效+中效”** 两级过滤。
* **Step 2: 核心处理(VOCs治理)**由于风量大、浓度低,直接焚烧能耗极高。因此,先“浓缩”再“销毁”是最高效、经济的方案。
* **浓缩单元:沸石分子筛转轮 (Zeolite Rotor Concentrator)*** **原理**:废气通过一个布满疏水性沸石的巨大转轮。VOCs分子被吸附在沸石的微孔中,净化后的空气直接排放。转轮缓慢旋转(约1-6转/小时),将吸附饱和的区域转入“脱附区”。* **优势**:可将大风量的废气浓缩成 **10-20倍** 的小风量、高浓度废气,极大降低后续焚烧设备的尺寸和能耗。
* **销毁单元:蓄热式热力焚烧炉 (RTO) 或 催化燃烧炉 (RCO)*** **原理**:将从沸石转轮脱附出来的高浓度废气送入焚烧炉。* **RTO (Regenerative Thermal Oxidizer)**:在高温(约850°C)下将VOCs氧化分解成无害的CO₂和H₂O。利用陶瓷蓄热体回收热量,热效率可达95%以上,当VOCs浓度足够高时,几乎无需额外燃料。* **RCO (Regenerative Catalytic Oxidizer)**:原理与RTO类似,但在炉内增加了贵金属催化剂,使VOCs在较低温度下(约300-450°C)发生氧化。能耗更低,但催化剂有中毒失效的风险,且初始投资更高。* **选择**:对于空调厂常见的含苯类、酯类、醇类的废气,RTO和RCO均适用。RTO技术更成熟、皮实耐用;RCO更节能。
**组合工艺优势**:处理效率极高(通常97%),运行稳定,自动化程度高,能长期满足严格的环保标准,是目前大型空调制造企业涂装废气治理的“黄金标准”方案。
* **收集**:在每个焊接工位上方设置 **万向柔性吸气臂**,实现源头捕集。* **处理**:将收集的烟尘送入 **滤筒式除尘器**。含尘气体通过滤筒时,粉尘被截留在滤筒外表面,净化后的气体排出。除尘器可通过脉冲反吹系统自动清理滤筒,使粉尘落入下方的集灰斗。* **特点**:技术成熟,净化效率高(99%),维护简单。
**项目背景:**某国内知名空调制造集团,其生产基地拥有多条自动化涂装线,用来生产空调外机壳。原有的“水喷淋+活性炭吸附”工艺已不足以满足新的《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)要求,且活性炭更换频繁、经营成本高、存在安全隐患。
针对“超大风量、低浓度”的典型工况,项目采用了 **“干式过滤 + 沸石转轮浓缩 + RTO焚烧”** 的组合工艺。
1. **预处理**:废气首先通过 **三级干式过滤系统(G4初效+F7中效+F9高效)**,彻底去除漆雾和粉尘颗粒,确保进入沸石转轮的气体洁净度,防止转轮堵塞和中毒。2. **浓缩**:300,000 m³/h的废气进入一台大型沸石转轮。约95%的洁净空气(285,000 m³/h)通过转轮后直接由烟囱达标排放。3. **脱附**:一小股约15,000 m³/h(浓缩比20:1)的热空气(约200°C)反向吹扫吸附饱和区的转轮,将VOCs脱附出来,形成一股高浓度(约3000 mg/m³)的废气流。4. **焚烧处理**:这股小风量、高浓度的废气被送入一台配套的 **三床式RTO** 中。在850°C的高温下,VOCs被彻底分解为CO₂和H₂O。由于进气浓度高,RTO在稳定运行后,仅依靠废气中有机物燃烧产生的热量即可维持运行,无需或只需极少量补充天然气。
* **环保效益**:系统稳定运行后,出口非甲烷总烃浓度稳定在 **10 mg/m³ 以下**,总去除率高达 **98%**,远优于国家标准,完全解决了环保达标和异味扰民问题。* **经济效益**:与活性炭方案相比,虽然初始投资巨大,但免去了频繁更换活性炭的巨额费用和处理废弃活性炭的麻烦。RTO的低能耗特性使得长期经营成本远低于活性炭方案。* **管理效益**:整套系统采用PLC全自动化控制,运行稳定可靠,大幅度减少了现场维护和管理的工作量。
该案例是空调行业乃至整个制造业涂装废气治理的典型成功范例,体现了现代化、高效、经济的环保治理思路。
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