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专 题 报 道 F F E A T U R E S 用RCO法处理汽车涂装烘干废气 在分析用催化氧化法处理涂装烘干废气中挥发性有机污染物技术可行性的基础上，对 蓄热式催化氧化设备（RCO）工业化运行数据进行了分析，验证了RCO处理涂装烘干废气 具有排气温度低、助燃燃料消耗少的优点，对废气的处理效果稳定，可以达到GB 16297— 1996《大气污染物综合排放标准》要求。 南京菲亚特汽车有限公司 袁兆才 1 前言  作用，使废气 处理温度降到  处理方法  表1 表1 不同治理方法适用的废气流量和VOC含量的范围 随着陶瓷蓄热技术的发展和应 用，国外先进的涂装生产线和“有机 废气” 治理技术被同时引进国内， 汽车涂装烘干废气的处理较多地采 用了陶瓷蓄热式直接燃烧处理技术 （RTO法）。该方法采用较为经济 的液化气、天然气或者柴油等做为废 气处理设备的辅助加热能源，处理温 度能够稳定达到有机污染物分解氧化 所要求的温度（800 ℃左右）。烘干 废气经处理后，各项污染物排放指标 能够达到GB 16297－1996《大气污 染物综合排放标准要求。 近年来，陶瓷催化剂的研究在 陶瓷蓄热技术基础上获得了发展。 同时，随着汽车市场价格竞争的加 剧，汽车涂装业对制造成本的关注 度也日益提高。由于RTO开始工作 前需预先被蓄热床加热到800 ℃， 工作过程中要保持燃烧室温度在 600~800 ℃，这不但使RTO设备 300~500 ℃。 蓄热式催化氧化（RCO）850～85 蓄热式催化氧化（RCO） 850～85 000 0～25 蓄热式热能氧化（RTO） 850～85 000 0～25 溶剂回收 1 700～34 000 10～50 VOC浓缩系统 8 500～510 000 ＜2 汽车涂装 烘干废气中的有害成分主要包括溶 剂型油漆使用的有机溶剂、稀释剂 和流平剂在油漆成膜过程中挥发出 来的有机物（VOCs）。一般溶剂 型涂料烘干室排出的废气温度在 120~140 ℃之间，废气中有机污染 物（主要是芳烃类、酯类和醇类等 物质）的沸点集中在140~150 ℃之 间，废气中不含易使催化剂失效的 磷、砷、铅、锌等有毒物质，这为 利用催化剂降低反应温度、减少能 源消耗提供了有利条件。 在工业生产中，有机污染物的 处理方法主要有吸收脱附（溶剂回 收）法、蓄热式直接燃烧氧化法和 蓄热式催化氧化法等。对于浓度较 /Nm3·h-1 /% 比较见表2。 2 RCO催化氧化处理有机 污染物的原理 催化氧化是典型的气 - 固相反 应，其实质是活性氧参与的深度氧 化作用。在催化氧化过程中，催化 剂表面的吸附作用使反应物分子富 集于催化剂表面，催化剂降低活化 能的作用加快了氧化反应的进行、 提高了氧化反应的速率。在特定催 化剂的作用下，有机废气中的有机 污染物在较低的起燃温度下发生 无焰氧化燃烧，氧化分解为CO2和 H2O，并放出大量热能。其反应原理 如下。 外壳需要更厚的保温层，也需要更 多的蓄热体，而且在工作中由于排 低的大风量有机废气，需要先进行 浓缩处理，然后再利用上述3种方法 O2+还原态催化剂 化剂 250~350 氧化态催 气温度较高而需消耗更多的能源。 中的1种对其进一步处理。表1列出 CnHm+氧化态催化剂 250~350 ℃ 还原态 由此，人们开始将催化氧化技术和 了不同治理方法适用的废气流量和 催化剂+CO2+H2O+热量 n+ n+ 1 m 4 蓄热技术结合起来，开发并应用了 蓄热催化氧化（RCO）法，对有机 VOC含量的范围。 RCO是在RTO基础上发展起来 CnHm+ O2 +H2O↑+热量 nCO2↑ 物进行分解处理，即通过催化剂的 的处理有机污染物的技术，两者的 研究表明，对碳氢化合物的氧 专 题 报 道 F F E A T U R E S 表 表2 RCO与RTO的比较 项目 RTO RCO 起燃温度/℃ 600～900 200～400 处理温度/℃ 600～800 300～500 废气燃烧状态 在高温火焰中停留 在催化剂表面无焰燃烧 停留时间/s 0.3～0.5 0.15～0.25 蓄热体空速/h-1 7 500～12 000 15 000～25 000 蓄热体倒床温度/℃ 780 380 处理后排气温度/℃ 220～250 110～140 比直接燃烧法节约25%～40%运行费用，不 适用范围广，工艺操作简单，温度 高，气体扩散快。在处理含有机硫、 优点 有机氮及重金属的有机废气时，可以 避免催化剂中毒 需要过剩氧量，适用范围较广，很少产生NOx 和SOx，不受水气含量影响，操作安全性好。 允许的有机废气浓度范围为100～ 10 000 mg/ Nm3,比较适合大