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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術(shù)進步獎項，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。
生態(tài)環(huán)境保護實用裝備
2023-Z-12
申報單位
南方環(huán)境有限公司
推薦單位
廣東省環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會
一、技術(shù)簡介
適用范圍
本裝備可適用于船舶修造行業(yè)外場涂裝過程中外板涂裝、密閉艙室涂裝、小構(gòu)件臨時涂裝等工況，滿足船臺、船塢、碼頭等復(fù)雜的使用場景。同時該設(shè)備還可擴展應(yīng)用至鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、木制家具生產(chǎn)、機械件生產(chǎn)、汽車零部件噴涂等行業(yè)。對其他各行業(yè)中VOCs無組織排放源治理也具有廣泛的應(yīng)用前景。
限制條件：廢氣溫度≤40℃，濕度≤80RH，主要污染組分：噴涂作業(yè)產(chǎn)生的漆霧顆粒物及苯系物、醇類等非甲烷總烴。
技術(shù)原理
基于《船舶工業(yè)工程項目環(huán)境保護設(shè)施設(shè)計標準》(GB 51364-2019)要求，結(jié)合船舶行業(yè)外場涂裝作業(yè)現(xiàn)場工況條件復(fù)雜、可供設(shè)備空間有限、作業(yè)點多變等環(huán)境因素，本設(shè)備主要由無組織廢氣收集系統(tǒng)、多級漆霧過濾單元、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮單元、催化氧化爐單元、數(shù)字化控制單元集成收集、處理可移動式一體化設(shè)備。處理設(shè)備采用多級預(yù)過濾+沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化氧化(CO)處理VOCs廢氣。主要利用沸石比表面積大和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理進行設(shè)計。低溫條件下，大風(fēng)量的有機廢氣通過沸石分子篩轉(zhuǎn)輪，VOCs分子吸附其表面，經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣可直接排放。吸附有大量VOCs的沸石轉(zhuǎn)輪部分進入高溫脫附區(qū)，利用小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOCs分子脫附出來，形成高濃度廢氣，送入后端的廢氣氧化系統(tǒng)催化氧化處理，凈化后的廢氣可直接排放。
工藝路線
該設(shè)備采用柔性收集+多級過濾+吸附濃縮+催化氧化(CO)處理工藝，由前端外置收集系統(tǒng)和移動式一體化設(shè)備構(gòu)成，一體化設(shè)備由多級過濾、沸石分子篩轉(zhuǎn)輪、CO爐、吸附風(fēng)機、脫附風(fēng)機和自控系統(tǒng)等組成。
船舶行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有VOCs的無組織噴漆廢氣，通過前端外置收集系統(tǒng)收集后送入設(shè)備本體，經(jīng)多級過濾將廢氣中的漆霧、粉塵等顆粒物截留去除后，送入沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)，吸附分離VOCs后，凈化的氣體通過風(fēng)機排放；吸附的VOCs被脫附風(fēng)機送來的高溫氣體脫附送入CO爐，轉(zhuǎn)化為CO2和水蒸氣等高溫氣體，通過一、二級換熱器進行熱量回收后排放出設(shè)備。設(shè)備通過對溫度、壓力等運行參數(shù)的監(jiān)控，可根據(jù)前端進口濃度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，在保證達標排放的前提下將設(shè)備運行能耗降到最低。
系列產(chǎn)品適配廢氣10000——40000m³/h，濃度約1000mg/m³，預(yù)過濾采用G4+F7+F9，處理效率≥90%。
執(zhí)行標準：《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)。
應(yīng)用效果
本項目成果在外場無組織VOCs減排效果顯著，實測VOCs減排率達到90%以上；監(jiān)控點處非甲烷總烴1h平均濃度<10mg/m³，監(jiān)控點處任意一次濃度值<30mg/m³(監(jiān)控點指廢氣處理設(shè)備排氣口外1m，距離地面1.5m以上處)，可滿足《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)要求。在船舶行業(yè)VOCs無組織排放末端治理設(shè)備的市場上，本設(shè)備屬于國內(nèi)首創(chuàng)。
在廣船國際移動式VOCs處理裝置項目應(yīng)用案例中，含二甲苯、乙苯、甲醇、乙醇、1-甲氧基-2-丙醇等的廢氣，通過催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度(300——500℃)下實現(xiàn)對VOCs 的氧化分解，生成二氧化碳和水等，是一種節(jié)能高效的廢氣處理技術(shù)之一。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下發(fā)生無焰燃燒， 燃燒后排放產(chǎn)物無害，由于燃燒溫度低，也不會產(chǎn)生NOx。
研發(fā)背景
船舶修造企業(yè)涂裝作業(yè)量大、VOCs無組織排放濃度高的問題日益突出，如何有效解決多種工況條件下VOCs無組織排放治理成為眾多船舶修造企業(yè)面臨的共同難題。由于船企大都地處沿海、沿江等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，環(huán)境容量小、污染敏感度高，地方執(zhí)行的管控標準十分嚴格。自2019年起，各船廠基本被所在地區(qū)納入重點管控對象，對于整個行業(yè)VOCs減排都提出了較高要求。傳統(tǒng)治理措施逐漸暴露出設(shè)備運行與維護成本居高不下、使用耗材存在明顯的燃燒安全隱患等問題，且市面上尚無針對性的有效治理措施及相關(guān)便捷式設(shè)備。
針對船舶行業(yè)VOCs無組織排放處理需求，本項目采用一體式可移動處理綜合解決設(shè)備，本設(shè)備具備VOCs就地收集處理、靈活吊運、一站式高效凈化的特點，設(shè)備處理效果滿足《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)相關(guān)要求。另外可根據(jù)船舶行業(yè)外場噴涂作業(yè)需要定制不同處理能力及型號的設(shè)備，根據(jù)使用需要布置在船塢、碼頭、船甲板、調(diào)漆間等船舶工業(yè)VOCs無組織逸散場景，能為船舶行業(yè)提供切實可行的解決方案。
裝備特點
(1)制造工期短，裝備一體化設(shè)計，整體撬裝，整機移運吊裝方便；
(2)高效、一站式處理，整體處理效率≥90%，廢氣接入設(shè)備經(jīng)處理后即可達標排放，無需其他配套處理設(shè)施，運行維護簡單；
(3)可適用于船舶行業(yè)外場涂裝作業(yè)工況較多的無組織排放治理領(lǐng)域；
(4)脫附效率接近100%，吸附衰減基本可忽略，使用壽命長，無需頻繁更換吸附材料；
(5)價格相較于傳統(tǒng)定制化的VOCs處理工程投資節(jié)省40%以上。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
廣船國際VOCs移動處置裝置項目
案例簡介
本案例規(guī)模為1634萬元。包含針對廣船國際有限公司在廣州南沙區(qū)龍穴造船基地的船舶艙室涂裝、船塢外板涂裝范圍內(nèi)多套VOC移動處理裝置的設(shè)計、制造、運輸、裝卸、安裝、調(diào)試、檢驗及培訓(xùn)、售后服務(wù)、維保等一系列服務(wù)。本案例建成后由業(yè)主自運行、申報單位提供售后、維保服務(wù)。
達到的標準或性能要求
尾氣排放滿足《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)標準。
業(yè)主單位
廣船國際有限公司
投運時間
2021年4月1日
工藝流程
本項目采用“沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+催化氧化”的工藝，利用沸石比表面積大和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理進行設(shè)計。低溫條件下，大風(fēng)量的有機廢氣通過沸石分子篩轉(zhuǎn)輪，VOCs分子吸附其表面，經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣可直接排放。吸附有大量VOCs的沸石轉(zhuǎn)輪部分進入高溫脫附區(qū)，利用小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOCs分子脫附出來，形成高濃度廢氣，送入后端進行催化氧化處理，凈化后的廢氣熱量回收后可直接排放。
運行情況
本項目成果在外場無組織VOCs減排效果顯著，實測VOCs減排率達到90%以上；監(jiān)控點處非甲烷總烴1h平均濃度<10mg/m³，監(jiān)控點處任意一次濃度值<30mg/m³(監(jiān)控點指廢氣處理設(shè)備排氣口外1m，距離地面1.5m以上處)，可滿足《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準》(GB 37822-2019)要求。
案例中含二甲苯、乙苯、甲醇、乙醇、1-甲氧基-2-丙醇等廢氣，通過催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度(300——500℃)下實現(xiàn)對VOCs 的氧化分解，燃燒后排放產(chǎn)物無害，因為燃燒溫度低，也不會產(chǎn)生NOx。
三、技術(shù)申報單位聯(lián)系信息
單位名稱：南方環(huán)境有限公司
單位地址：廣東省廣州市南沙區(qū)龍穴島雞抱沙北路4號南方環(huán)境有限公司
聯(lián)系人：吳振揚
原標題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |船舶修造行業(yè)外場涂裝廢氣移動式凈化設(shè)備
