钢桶涂装烘干炉VOCs排放控制措施

文/[日]健治·领英

译/辛巧娟

日本东邦金属包装有限公司健治·领英（KENJI MISINA）先生

一、日本VOCs排放控制的历史

1、为了解决悬浮颗粒物和光化学氧化剂造成的空气污染问题，日本在2004年5月修订了《大气污染控制法》，该法规于2006年4月1日生效。修订后的《大所污染控制法》中，介绍了控制挥发性有机物（VOCs）排放的法规要求。

2、《大气污染控制法》规定，通过法律程序及各种独立措施相结合，进行综合治理，到2010年，VOCs的排放量要比2000年减少30%。即制订了VOCs治理的目标。

3、在2000年时涂料的VOCs排放占国内固定源的38%，如下图所示：

二、日本钢桶协会（JSDA）为遏制VOCs排放而采取的措施

1、日本钢桶协会（JSDA）自愿无偿提供了下列七项措施来抑制VOCs的排放

（1）减少钢桶生产中用涂料和溶剂的数量。

（2）改进外表面喷涂设备

（3）涂装设备的升级换代。

（4）减少产品类型和颜色的数量。

（5）改进涂料

（6）减少溶剂的使用量

（7）改变了两种标准颜色（使用较薄的涂膜层）。

2、在本介绍中，我们将在1-3）涂装设备升级改造时引入废气处理设备。

三、废气处理设备简介

1、废气处理设备的种类

目前使用的有下列三种废气处理方法

1）直接热氧化燃烧法（DTO）

2) 催化热氧化燃烧法（CTO）

3）蓄热式热氧化燃烧法(RTO)

下面我们分别介绍这三种处理方法：

（1）直接热氧化燃烧法（DTO）

直接热氧化燃烧炉是一种在高温情况下，氧化和分解高浓度且含有悬浮微粒物质或有毒物质的工业废气的装置，是一种理想的废气处理设备。

特点如下：

①专用燃烧器和燃烧室，废气处理效率高。

②废气与高温空气混合，达到反应温度；

③因为废气是使用专用燃烧器和热交换器预热，整个过程是节能的。

（2)催化热氧化燃烧炉（CTO）

催化燃烧炉是在系统中使用合适的催化剂，使废气中的有机物在较低温度(200～400℃)下完全氧化分解的装置。

特点如下：

①使用高活性铂的催化剂，使废气处理效率高。

②该方法比较节能，因为废气氧化燃烧是在低温下进行了，且使用热交换器预热废气；

③设备体积小，占用的空间小，重量轻。

（3）蓄热式热氧化燃烧法 (RTO)

蓄热式热氧化燃烧炉是一种克服传统燃烧方法缺点的燃烧装置，是在热氧化装置中加入陶瓷催化剂进行热回收，预热VOCs废气，再进行氧化反应。

2、废气处理效果对照表

四、介绍JSDA两家会员企业使用不同废气处理炉的实例

（一）东邦钢板有限公司

1、选择废气处理方法的原因

在选择废气处理方法时，由于以下原因决定采用直接热氧化燃烧法（DTO），该项目于2014年8月开始

（1）废气处理效率高，可靠性高。

（2）通过组合各种类型的干燥炉和余热锅炉，容易建立余热回收系统。

（3）使用活性碳吸附，在粘附的情况下，由于不存在诸如催化热氧化燃烧法（CTO）中的催化剂元素，所以就不可能降低废气处理效率。

（4）它具有极强的通用性，可用于几乎所有有机溶剂的处理。

2、规格参数

3、直接热氧化燃烧法炉外观形状图

图1：全视图

图2：废气燃烧炉及控制面板

图3：内涂钢桶桶底顶及桶身内涂料的喷涂及烘干

4、废气燃烧炉余热回收利用系统流程图

5、VOC的处理效果

（二）、日本钢板和Sumikin钢桶有限公司

1、选择废气处理方法的原因

在选择废气处理方法时，由于以下原因决定采用<蓄热式热氧化燃烧法（RTO），该项目于2014年1月开始运行。

（1）能适应燃烧废气浓度的变化。

（2）在低浓度（600-1000ppm）范围内有可能自燃。

（3）陶瓷催化剂的寿命为半永久性的。

（4）高温燃烧分解效率高。

（5）由于燃烧时对气体浓度要求不高，范围较宽泛（低浓度，大风量），所以处理成本相就较低。

（6）运行中使用燃料量低于直接热氧化燃烧法(DTO).

2、规格参数

3、设备的外形图如下图

4、VOC的处理效果

5、钢桶行业近几年VOC的排放情况统计

注：变化率(%)=（当年VOC的排放量-2000年VOC的排放量）÷2000年VOC的排放量

附 ：VOCs的年排放量（数据来源于日本钢桶协会）

随着日本钢桶协会及各钢桶制造商的共同努力，钢桶行业的VOC排放量一直在稳步下降。