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创新技术如何解决家具生产的VOC排放与粉尘污染?

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环保,从来都是家具行业挪不开、逃不了,必须直面的问题。作为能耗高的家居制造企业如何在满足群众生活需求的同时实现绿色减碳,助力“双碳目标”达成,成为每一个企业需要积极应对的课题。

创新技术如何解决家具生产的VOC排放与粉尘污染?

本文将从木工除尘、打磨房、家具喷漆房的工厂布置,到产线生产的科学、合理规划等进行介绍,探索家居行业如何加速环保升级,让生态环境更美好。

创新技术如何解决家具生产的VOC排放与粉尘污染?

01 家具生产面临环保挑战

1.1 VOCs排放难题

众所周知,臭氧污染主要来自于两个方面,氮氧化物和挥发性有机物(VOC) 。其中,参考美国PAMS (光化学评估站点),与产生臭氧有关的挥发性有机物种类中,VOC被列出57种。因此要改善臭氧污染指数,必须加大力度,治理VOCs污染!

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国家针对VOC管控及各地方污染排放标准

目前,VOC治理面临的困境对于企业而言有四点。

其一,前期投资的VOC治理设备,效果很差,甚至无效。这是由于供需双方信息不对称,企业更多关注价格,无良企业伪劣产品充斥市场,可以使用低温等离子光催化氧化单一活性炭吸附。

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其二,反复投资后需要不断改善,这是由于随着VOC深度治理工作的开展,吸附加燃烧方式,成为政府认可的主流技术,无效或低效设备面临淘汰设备需要更新。

 

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其三,企业设备的排放情况未实现有效监管,排放是否有效难以快速准确评估,无法保证治理设施,有效和长时间稳定运行,稳定达标排放。

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其四,使用高效治理手段,如高效率的沸石轮转与燃烧法工艺设备价格昂贵,很多企业无法承受。

1.2 粉尘环保安全问题

对于家具企业,生产环节包括了原料、木工车间、涂饰车间、包装等几大部分,其中的粉尘排放主要来源于木工车间,有三种存在形式:刨花、锯屑和木粉。

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细木粉通常由砂光、锯切引起此类粉尘,家具生产车间中,粉尘粒径小,粒子在空气中不易沉降,也难于被捕集,造成长期空气污染,更容易燃烧,同时易于随空气吸人人的呼吸道深部。

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由此看来,木工生产中除尘是非常有必要的,粉尘的存在不仅影响工人健康,对于生产质量以及机器的维护来说也会增加难度。

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那么,对于家具生产中的VOCs和粉尘污染,目前都有哪些科学、高效的处理技术呢?

02 VOC处理工艺

2.1 沸石浓缩吸附+燃烧法

沸石是一种多微孔硅酸盐或硅铝酸盐晶体。依靠物理吸附( 范德华力),能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,可以把极性程度不同饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故又称分子筛。

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蜂窝状沸石转轮胚体结构

为了增加分子筛接触的比表面积,增加吸附能力,工程中将分子筛均匀的涂覆在蜂窝状载体上,将载体做成圆盘状,形成VOC吸附沸石转轮。

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蜂窝状沸石转轮胚体内部结构

沸石吸附的优势在于吸附能力高、不可燃、耐化学性高、热稳定性强、使用寿命长。

2.2 活性炭吸附+燃烧法

利用活性炭模块对挥发性有机废气进行吸附收集、提高浓度,然后用热气流把高浓度的VOC再从活性炭模块中脱附出来,进入催化氧化炉(CO)中进行无焰燃烧,最终把有机废气分解成CO2和H20,达到对有机废气净化的目的,反应温度在250-300C,是目前国内有机废气处理领域应用较为成熟、实用的工艺之一。

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活性炭吸附效率随使用时间延长而衰减,需要及时更换或脱附能保证吸附效率80%以上;由于具有较多的吸附微孔,吸附气体范围广,疏水性较差;不同制作方式和厂家生产的活性炭的吸附效能差距比较大;颗粒炭风阻较大。

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蜂窝活性炭

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颗粒活性炭

2.3 蓄热式焚烧RTO

利用天然气为燃料将温度提高至760度,结合蓄热陶瓷体保持恒温,由高温直接将废气分解,无催化剂,适合24小时连续作业,能处理低、中、高浓度废气。

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2.4 蓄热式催化剂焚烧RCO

利用天然气为燃料或者电将温度提高至280-400度,结合陶瓷蓄热体保持恒温。由低温+催化剂使废气分解氧化,因要降低废气的焚毁温度,故需要用催化剂结合方能使废气彻底分解。

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催化剂

可适应间断性排放作业,能处理低,中,高浓度废气。一般而言,处理效率与RTO装置相当。

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2.5 催化剂焚烧CO

利用电加热或者燃气加热的方式,将温度提升至280-400度,由催化剂直接与废气结合的方式进行分解氧化,无需蓄热,适合间断作业,能处理低,中度废气,可先利用沸石转轮/活性炭浓缩吸附,脱附气进行燃烧。

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2.6 直接焚烧炉TO

利用天然气明火燃烧780度以上直接对废气进行高温焚烧,无需蓄热陶瓷体和催化剂,适合高浓度废气和腐蚀性废气和气液混烧的场合。

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03 木工除尘技术

3.1 布袋除尘器

布袋除尘器是一种袋式除尘器。它采用圆筒形除尘布袋、自带(或装)系统风机、脉冲喷吹清灰方式,具有净化效率高、清灰效果好、阻力小、源袋寿命长、维修简便、运行可靠的优点。

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工作时是由进气口进入灰斗、或者有的是通过敞开的法兰口进入到滤袋室的,滤袋会将粉尘进行过滤,洁净的空气会通过滤袋进入到净气室,然后由脉冲单机除尘器的风机排到大气中,粉尘则会降落到除尘滤袋的表面,而滤袋除尘器的阻力则会不断上升,所以需要定期清理滤袋上的粉尘。

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清灰时程序控制器定时顺序启动脉冲阀通过喷吹孔眼喷出和通过文氏管诱导数倍于一次风的周围空气进入滤芯,并伴随着气流的反向作用抖落粉尘达到清灰的目的。

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与国内其它品牌相比,具有清灰动能大、清灰效率高的特点,另外它还有结构简单紧凑、安装容易、维护方便的特点。

3.2 打磨房

打磨室一般由:房体、照明系统、送风系统、排风系统、及电控系统等组成。有上送下排与端送端排两种供排风形式。有上送下排与端送端排两种供排风形式。

送风系统:根据需要定制,也可不设置,有时需加加热装置。

排风系统:一般采用除尘器,经过滤后通过风机排向大气。在粉尘量很大时也常加装旋风除尘有的在地面格栅下加装水槽。

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除尘器:除尘器由空气动力分离装置 (多级惯性原理) 十滤简组成的双级式除尘系统。空气动力分离装置由一系列锥形环组成,由进风口至里逐渐减小,环与环之间有一定间歇。

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这里使用的空气动力分离装置的除尘效率达90%,另外10%的粉尘再经滤筒过滤除去,它与常见的空气动力除尘器或袋式除尘器的较大不同点是集两种除尘于一体,具有体积小、运行稳定、操作维护方便、使用寿命长、除尘效率的特点,是专利产品。

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除尘器采用脉冲反吹清灰方式,脉冲反吹采用时序控制仪控制。当高速气流通过文氏管诱导器诱导了数倍于一次风的周围空气(称为二次风) 进入滤芯,造成滤芯内瞬时正压,实现清灰的目的。

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04 写在最后

“这是最好的时代,这是最坏的时代”,这句话可以用来形容身处中国环保风暴中的家具行业。

家具企业生产面临的环保问题(vocs,粉尘污染)需要利用更加科技、更加高效的环保技术,如本文介绍的吸附能力高、不可燃、耐化学性高、热稳定性强、使用寿命长的沸石转轮吸附,同时进行合理科学的产线生产规划,必定能够加速家居行业的环保升级,实现真正意义上的环保与节能。

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