배출되는 오염물질은 주로 스프레이 페인트에서 생성되는 페인트 미스트와 유기용제, 휘발물을 건조할 때 생성되는 유기용제 등이다. 페인트 미스트는 주로 에어 스프레이의 용제 코팅 부분에서 발생하며 그 구성은 사용된 코팅과 일치합니다. 유기용제는 주로 도료 사용 과정에서 용제와 희석제에서 나오며, 대부분은 휘발성 배출물이며 주요 오염물질은 자일렌, 벤젠, 톨루엔 등이다. 따라서 도장 시 배출되는 유해폐가스의 주요 배출원은 분무 도장실, 건조실, 건조실입니다.
1. 자동차 생산라인의 폐가스 처리방법
1.1 건조공정 유기성 폐가스 처리방안
전기영동, 중도장, 표면도장 건조실에서 배출되는 가스는 고온, 고농도 폐가스에 속하며 소각방식에 적합합니다. 현재 건조 공정에서 일반적으로 사용되는 폐가스 처리 방법에는 재생 열 산화 기술(RTO), 재생 촉매 연소 기술(RCO) 및 TNV 회수 열 소각 시스템이 포함됩니다.
1.1.1 축열식 열산화 기술(RTO)
열산화기(Regenerative Thermal Oxidizer, RTO)는 중저농도 휘발성 유기폐가스를 처리하기 위한 에너지 절약형 환경보호 장치입니다. 고용량, 저농도에 적합하며 100PPM-20000PPM 사이의 유기성 폐가스 농도에 적합합니다. 운영 비용이 낮습니다. 유기성 폐가스 농도가 450PPM을 초과하면 RTO 장치에 보조 연료를 추가할 필요가 없습니다. 정화율이 높고, 2층 RTO의 정화율이 98% 이상에 도달할 수 있고, 3층 RTO의 정화율이 99% 이상에 도달할 수 있으며, NOx와 같은 2차 오염이 발생하지 않습니다. 자동 제어, 간단한 조작; 안전성이 높다.
축열식 산화장치는 열산화 방식을 채택하여 중저농도의 유기성 폐가스를 처리하고, 그 열을 회수하기 위해 세라믹 축열층 열교환기를 사용합니다. 세라믹 축열대, 자동제어밸브, 연소실, 제어시스템으로 구성되어 있습니다. 주요 특징은 축열베드 하단의 자동조절밸브가 흡입주관과 배기주관으로 각각 연결되어 축열베드로 유입되는 유기폐가스를 예열하여 축열베드를 저장하는 것입니다. 열을 흡수하고 방출하는 세라믹 축열재를 사용합니다. 일정 온도(760℃)로 예열된 유기성 폐가스를 연소실의 연소 과정에서 산화시켜 이산화탄소와 물을 생성하고 정화하는 방식입니다. 일반적인 2단 RTO 주요 구조는 연소실 1개, 세라믹 패킹 베드 2개, 전환 밸브 4개로 구성됩니다. 장치의 재생 세라믹 패킹 베드 열교환기는 95% 이상의 열 회수를 극대화할 수 있습니다. 유기성 폐가스 처리 시 연료가 전혀 또는 거의 사용되지 않습니다.
장점: 높은 유량과 낮은 농도의 유기성 폐가스를 처리할 때 운영 비용이 매우 낮습니다.
단점: 일회성 투자가 높고 연소 온도가 높으며 고농도 유기 폐가스 처리에 적합하지 않으며 움직이는 부품이 많고 유지 관리 작업이 더 필요합니다.
1.1.2 열촉매 연소 기술(RCO)
재생촉매연소장치(Regenerative Catalytic Oxidizer RCO)는 중농도 및 고농도(1000mg/m3~10000mg/m3) 유기성 폐가스 정화에 직접 적용됩니다. RCO 처리 기술은 특히 열 회수율에 대한 높은 요구에 적합할 뿐만 아니라 동일한 생산 라인에도 적합합니다. 제품이 다르기 때문에 폐가스 구성이 자주 변하거나 폐가스 농도가 크게 변동하기 때문입니다. 특히 기업의 열에너지 회수 또는 간선 폐가스 건조 건조에 적합하며, 에너지 회수는 간선 건조에 사용될 수 있어 에너지 절약 목적을 달성할 수 있습니다.
재생촉매연소처리 기술은 전형적인 기체-고상 반응으로 실제로는 활성산소종의 심층 산화입니다. 촉매 산화 과정에서 촉매 표면의 흡착은 반응 분자를 촉매 표면에 농축시킵니다. 활성화 에너지를 감소시키는 촉매의 효과는 산화 반응을 가속화하고 산화 반응 속도를 향상시킵니다. 특정 촉매의 작용으로 유기물은 낮은 시동온도(250~300℃)에서 산화불가 없이 발생하며, 이는 이산화탄소와 물로 분해되어 많은 양의 열에너지를 방출합니다.
RCO 장치는 주로 노 본체, 촉매 축열체, 연소 시스템, 자동 제어 시스템, 자동 밸브 및 기타 여러 시스템으로 구성됩니다. 산업 생산 과정에서 배출된 유기 배기 가스는 유도 통풍 팬을 통해 장비의 회전 밸브로 들어가고 회전 밸브를 통해 입구 가스와 출구 가스가 완전히 분리됩니다. 가스의 열에너지 저장 및 열 교환은 촉매층의 촉매 산화에 의해 설정된 온도에 거의 도달합니다. 배기 가스는 가열 영역을 통해 계속 가열되고(전기 가열 또는 천연 가스 가열에 의해) 설정 온도로 유지됩니다. 촉매 산화 반응을 완료하기 위해 촉매 층에 들어갑니다. 즉, 반응은 이산화탄소와 물을 생성하고 많은 양의 열 에너지를 방출하여 원하는 처리 효과를 얻습니다. 산화에 의해 촉매된 가스는 세라믹 물질층(2)으로 유입되고, 열에너지는 로터리 밸브를 통해 대기 중으로 방출됩니다. 정화 후, 정화 후 배기 온도는 폐가스 처리 전 온도보다 약간 높을 뿐입니다. 시스템은 지속적으로 작동하고 자동으로 전환됩니다. 회전 밸브 작업을 통해 모든 세라믹 충전층은 가열, 냉각 및 정화의 사이클 단계를 완료하고 열에너지를 회수할 수 있습니다.
장점: 간단한 공정 흐름, 소형 장비, 안정적인 작동; 높은 정화 효율, 일반적으로 98% 이상; 낮은 연소 온도; 낮은 일회용 투자, 낮은 운영 비용, 열 회수 효율은 일반적으로 85% 이상에 도달할 수 있습니다. 폐수 생산이 없는 전체 공정, 정화 공정에서는 NOX 2차 오염이 발생하지 않습니다. RCO 정화 장비는 건조실과 함께 사용할 수 있으며 정화된 가스는 건조실에서 직접 재사용하여 에너지 절약 및 배출 감소 목적을 달성할 수 있습니다.
단점: 촉매 연소 장치는 끓는점이 낮은 유기 성분과 낮은 회분 함량을 가진 유기 폐가스 처리에만 적합하며 유성 연기와 같은 끈적한 물질의 폐가스 처리는 적합하지 않으며 촉매가 중독되어야 합니다. 유기성 폐가스 농도가 20% 미만이다.
1.1.3TNV 재활용형 열소각 시스템
재활용형 열 소각 시스템(독일 Thermische Nachverbrennung TNV)은 유기 용매를 함유한 가스 또는 연료 직접 연소 가열 폐가스를 사용하여 고온의 작용으로 유기 용매 분자가 산화 분해되어 이산화탄소와 물로 변하는 고온 연도 가스입니다. 다단계 열전달 장치 가열 생산 공정을 지원함으로써 공기 또는 온수가 필요하고 유기 폐가스 열에너지의 산화 분해를 완전히 재활용하여 전체 시스템의 에너지 소비를 줄입니다. 따라서 TNV 시스템은 생산 공정에서 많은 열에너지가 필요할 때 유기용제가 포함된 폐가스를 처리하는 효율적이고 이상적인 방법입니다. 새로운 전기영동 페인트 코팅 생산 라인에는 일반적으로 TNV 회수 열 소각 시스템이 채택됩니다.
TNV 시스템은 폐가스 예열 및 소각 시스템, 순환 공기 가열 시스템, 신선한 공기 열 교환 시스템의 세 부분으로 구성됩니다. 시스템의 폐가스 소각 중앙 난방 장치는 TNV의 핵심 부분으로 노 본체, 연소실, 열 교환기, 버너 및 주 연도 조절 밸브로 구성됩니다. 작업 과정은 다음과 같습니다. 고압 헤드 팬을 사용하면 건조실에서 나온 유기 폐가스를 폐가스 소각 중앙 난방 장치 내장 열 교환기 예열 후 연소실로 보낸 다음 버너 가열을 거쳐 고온에서( 약 750℃) 유기성 폐가스 산화 분해, 유기성 폐가스를 이산화탄소와 물로 분해합니다. 생성된 고온 배가스는 열교환기와 노의 주 배가스 파이프를 통해 배출됩니다. 배출된 배가스는 건조실의 순환 공기를 가열하여 건조실에 필요한 열에너지를 제공합니다. 시스템 말단에는 외기 열전달 장치를 설치해 시스템 폐열을 회수해 최종 회수한다. 건조실에서 보충된 신선한 공기는 배가스와 함께 가열된 후 건조실로 보내집니다. 또한, 주 배기가스 파이프라인에는 전기 조절 밸브가 있어 장치 출구의 배기가스 온도를 조절하고, 배기가스 온도의 최종 방출을 약 160℃로 제어할 수 있습니다.
폐가스 소각 중앙 난방 장치의 특징은 다음과 같습니다: 연소실 내 유기성 폐가스의 체류 시간은 1~2초입니다. 유기성 폐가스 분해율은 99% 이상이다. 열 회수율은 76%에 도달할 수 있습니다. 버너 출력의 조정 비율은 26 ∶ 1, 최대 40 ∶ 1에 도달할 수 있습니다.
단점: 저농도 유기성 폐가스를 처리할 때 운영비가 더 높다. 관형 열교환기는 연속 작동에만 사용되며 수명이 길다.
1.2 분무 도장실 및 건조실 유기성 폐가스 처리 방안
분무 도장실 및 건조실에서 배출되는 가스는 농도가 낮고 유속이 크고 상온 폐가스이며, 오염물질의 주성분은 방향족 탄화수소, 알코올 에테르, 에스테르 유기용매 등입니다. 현재 외국의 보다 성숙한 방법은 유기성 폐가스 총량을 줄이기 위한 1차 유기 폐가스 농도이며, 저농도 상온 스프레이 페인트 배기 흡착을 위한 1차 흡착 방법(흡착제로 활성탄 또는 제올라이트), 고온 가스 스트리핑, 촉매 연소 또는 재생 열 연소 방식을 사용한 농축 배기 가스.
1.2.1 활성탄 흡착-탈착 및 정화 장치
벌집 모양의 활성탄을 흡착제로 사용하고 흡착 정화, 탈착 재생 및 VOC 농축 및 촉매 연소 원리를 결합하여 벌집 모양 활성탄 흡착을 통해 높은 공기량, 낮은 유기성 폐가스 농도로 공기 정화 목적을 달성합니다. 활성탄이 포화된 후 열풍을 이용하여 활성탄을 재생시키면 탈착된 농축된 유기물은 촉매연소대로 보내져 유기물은 산화되어 무해한 이산화탄소와 물로 되고, 연소된 뜨거운 배기가스는 열 교환기를 통한 차가운 공기, 열 교환 후 냉각 가스의 일부 배출, 벌집형 활성탄의 탈착 재생을 위한 부분, 폐열 이용 및 에너지 절약 목적을 달성합니다. 전체 장치는 프리 필터, 흡착층, 촉매 연소층, 난연성, 관련 팬, 밸브 등으로 구성됩니다.
활성탄 흡착-탈착 정화 장치는 흡착 및 촉매 연소의 두 가지 기본 원리에 따라 설계되었으며 이중 가스 경로 연속 작업, 촉매 연소실, 두 개의 흡착 베드가 교대로 사용됩니다. 먼저 활성탄 흡착이 있는 유기 폐가스, 빠른 포화가 흡착을 중지한 다음 뜨거운 공기 흐름을 사용하여 활성탄에서 유기물을 제거하여 활성탄 재생을 만듭니다. 유기물은 농축 (원래보다 수십 배 높은 농도)되어 촉매 연소실로 보내져 촉매 연소되어 이산화탄소와 수증기가 배출됩니다. 유기성 폐가스의 농도가 2000PPm 이상에 도달하면 유기성 폐가스는 외부 가열 없이 촉매층에서 자연 연소를 유지할 수 있습니다. 연소 배기가스의 일부는 대기 중으로 배출되며, 대부분은 활성탄 재생을 위해 흡착층으로 보내집니다. 이는 에너지 절약 목적을 달성하기 위해 필요한 열에너지의 연소 및 흡착을 충족시킬 수 있습니다. 재생은 다음 흡착에 들어갈 수 있습니다. 탈착에서 정화 작업은 다른 흡착층에 의해 수행될 수 있으며 연속 작업과 간헐 작업 모두에 적합합니다.
기술 성능 및 특성: 안정적인 성능, 간단한 구조, 안전하고 신뢰할 수 있으며 에너지 절약 및 노동 절약, 2차 오염 없음. 장비는 작은 면적을 차지하며 무게도 가볍습니다. 대용량으로 사용하기에 매우 적합합니다. 유기성 폐가스를 흡착하는 활성탄 베드는 촉매연소 후의 폐가스를 스트리핑 재생에 이용하며, 스트리핑가스는 외부에너지 없이 촉매연소실로 보내어 정화하는 방식으로 에너지 절약 효과가 크다. 단점은 활성탄이 짧고 운영 비용이 높다는 것입니다.
1.2.2 제올라이트 이송륜 흡착-탈착 정화장치
제올라이트의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다. 실리콘, 알루미늄은 흡착 능력을 갖추고 있으며 흡착제로 사용할 수 있습니다. 제올라이트 러너는 유기 오염 물질에 대한 흡착 및 탈착 능력을 갖춘 제올라이트 특정 구멍의 특성을 사용하여 저농도 및 고농도의 VOC 배기 가스를 후단 최종 처리 장비의 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 그 장치 특성은 다양한 유기 성분을 포함하는 대유량, 저농도 처리에 적합합니다. 단점은 초기 투자금액이 높다는 점이다.
제올라이트 러너 흡착정화장치는 연속적으로 흡착, 탈착작업을 할 수 있는 가스정화장치이다. 제올라이트 휠의 양면은 특수 밀봉 장치에 의해 흡착 영역, 탈착(재생) 영역 및 냉각 영역의 세 영역으로 구분됩니다. 시스템의 작동 과정은 다음과 같습니다: 제올라이트 회전 휠이 저속으로 연속 회전합니다. 흡착 영역, 탈착(재생) 영역 및 냉각 영역을 통한 순환입니다. 저농도 및 강풍량의 배기가스가 런너의 흡착 영역을 지속적으로 통과할 때 배기가스 중의 VOC가 회전 휠의 제올라이트에 흡착되어 흡착 및 정화 후 직접 배출됩니다. 휠에 흡착된 유기용제는 휠의 회전에 따라 탈착(재생) 영역으로 보내지고, 이후 작은 풍량의 열풍으로 탈착 영역을 지속적으로 통과하며, 휠에 흡착된 VOC는 탈착 영역에서 재생되며, VOC 배기가스는 뜨거운 공기와 함께 배출됩니다. 냉각 냉각을 위한 냉각 구역으로의 휠은 재흡착이 가능하며, 회전 휠의 일정한 회전으로 흡착, 탈착 및 냉각 사이클이 수행되어 폐가스 처리의 지속적이고 안정적인 작동을 보장합니다.
제올라이트 러너 장치는 본질적으로 농축기이며 유기 용제를 포함하는 배기 가스는 직접 배출될 수 있는 깨끗한 공기와 고농도의 유기 용제를 포함하는 재활용 공기의 두 부분으로 나뉩니다. 직접 배출될 수 있고 도장된 공조 환기 시스템에서 재활용될 수 있는 깨끗한 공기; VOC 가스의 고농도는 시스템에 유입되기 전 VOC 농도의 약 10배입니다. 농축된 가스는 TNV 회수 열소각 시스템(또는 기타 장비)을 통해 고온 소각 처리됩니다. 소각 시 발생하는 열은 각각 건조실 난방과 제올라이트 탈거 난방에 사용되며, 열에너지를 충분히 활용하여 에너지 절약 및 배출 저감 효과를 달성합니다.
기술 성능 및 특성: 구조가 간단하고 유지 관리가 쉽고 수명이 길다. 높은 흡수 및 제거 효율, 원래의 높은 풍량 및 저농도 VOC 폐가스를 저풍량 및 고농도 폐가스로 변환하고 후단 최종 처리 장비의 비용을 절감합니다. 압력 강하가 매우 낮고 전력 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다. 최소한의 공간 요구 사항으로 전체 시스템 준비 및 모듈형 설계를 제공하며 연속 및 무인 제어 모드를 제공합니다. 국가 배출 표준에 도달할 수 있습니다. 흡착제는 불연성 제올라이트를 사용하므로 사용이 더 안전합니다. 단점은 비용이 많이 드는 일회성 투자입니다.
게시 시간: 2023년 1월 3일
