第一篇:汽車制造業(yè)噴漆廢氣處理解決方案
汽車制造業(yè)噴漆廢氣處理解決方案
汽車生產(chǎn)過程中,車身噴漆是產(chǎn)生廢氣最多的環(huán)節(jié),其中包含甲醛、苯等有害廢氣,由于人們對廢氣不了解、處理技術(shù)不成熟、處理成本比高等原因,將噴漆產(chǎn)生的廢氣直接排放。這些不經(jīng)過處理的廢氣在一定的情況下會造成大氣污染、影響植物生長和人類的健康。
而噴漆完成要經(jīng)過噴漆室—晾置室—烘干室三道程序。
噴漆房的成分是芳香徑等有機廢氣,濃度較低,但是廢氣中含有少量的漆霧,很容易堵塞廢氣處理設(shè)備,導致處理不達標,增加成本,影響廢氣處理設(shè)備壽命。
晾置室與噴漆室的成分相近,不含漆霧,但是有機廢氣比噴氣室廢氣大。
烘干室廢氣比較復雜。烘干電泳涂料和溶劑型涂料時均有廢氣排出,但是成分和濃度差別較大。電泳涂料比溶劑涂料的烘干廢氣低一些,但是其惡臭物質(zhì)濃度更大。結(jié)合上述,最終選擇水淋塔+UV光解凈化器:水淋塔處理含有煙塵、粉塵、酸堿性廢氣的有機廢氣的工業(yè)氣味凈化,對廢氣進行預(yù)處理,把漆霧和一些有機廢氣進行處理,經(jīng)過處理的剩余廢氣再由UV光解凈化器進行處理。UV光解用于凈化有機惡臭氣體,能破壞三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu),使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H2O等,利用高能UV光束還可以裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應(yīng),徹底達到脫臭和處理的目的。
水淋塔+UV光解凈化器同樣適用于各種噴漆房、電動車噴漆、摩托車噴漆等。
第二篇:噴漆房廢氣VOCs處理方案
噴漆房廢氣VOCs處理方案
噴漆工藝是在現(xiàn)代生產(chǎn)中常用的一道工藝,家裝行業(yè)、汽車行業(yè)、金屬制品行業(yè)等諸多行業(yè)均需使用噴漆工藝。隨著噴漆工藝的廣泛用,它帶來的污染——VOCs廢氣污染也越來越嚴重。
噴漆分局廢氣具有很大的危害性,而且具有刺激性的異味,對周邊的環(huán)境影響較大。
一般來說,噴漆過程中排放的廢氣內(nèi)包含三種主要有害物質(zhì):
1、油性漆:攜帶油漆微粒的水珠;水性漆:溶解了油漆的微粒水珠;
2、獨立在空中噴在廢氣中的油漆微粒;
3、氣化狀態(tài)下的油漆本身原材料異味、稀釋劑(常溫漆固化劑)散發(fā)的異味、以及在反應(yīng)及固化過程中釋放的異味。
那么,對于噴漆工藝產(chǎn)生廢氣該如何治理呢?
目前對于噴漆廢氣主要使用以下幾種方法:
廢氣的末端治理技術(shù)可分為兩大類:回收技術(shù)和銷毀技術(shù)?;厥占夹g(shù)是通過物理的方法,改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機污染物的方法,主要包括吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)及膜分離技術(shù)等。
銷毀技術(shù)是通過化學或生化反應(yīng),用熱、光、催化劑或微生物等將有機化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退鹊姆椒ǎ饕ǜ邷胤贌⒋呋紵?、生物氧化、低溫等離子體破壞和多相(光)催化氧化技術(shù)等。
其中,吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)和熱力焚燒技術(shù)是傳統(tǒng)的有機廢氣治理技術(shù),也仍然是目前應(yīng)用最為廣泛的廢氣治理技術(shù)。
吸附技術(shù)初次處理效果較好,投資成本低,但存在更換頻繁、安全性低、危固處理麻煩等問題,所以單一的吸附技術(shù)已不被環(huán)保局及排污企業(yè)認可。它一般作為廢氣處理的前期處理過程,并結(jié)合催化燃燒、冷凝法等方式協(xié)同進行治理。
吸收技術(shù)由于有機吸收劑存在二次污染和安全性低等缺點,目前在廢氣治理中已經(jīng)較少使用;水基吸收受水溶性物種的限制,只在某些特定行業(yè)的廢氣凈化中有所應(yīng)用。冷凝技術(shù)只是在極高濃度下直接使用才有意義,通常作為吸附技術(shù)或催化燃燒技術(shù)等輔助手段使用。
等離子體破壞技術(shù)、生物技術(shù)和膜分離技術(shù)是近年來發(fā)展的一些新技術(shù)。等離子體技術(shù)在學術(shù)上已相對發(fā)展成熟,但案例較少;膜分離技術(shù)的發(fā)展目前還不夠成熟,在大風量的有機廢氣治理中尚沒有實際應(yīng)用。生物凈化技術(shù)近年來獲得了較快的發(fā)展,技術(shù)已較成熟,已成為目前低濃度廢氣治理和惡臭治理的主流技術(shù)之一。
催化燃燒與熱力焚燒技術(shù)在國外較為成熟應(yīng)用也較為廣泛,適合處理高濃度、小風量的廢氣,對整個技術(shù)的安全性與氣密性要求較高。處理大風量、低濃度的廢氣時需要有相關(guān)的濃縮技術(shù)對其進行前處理。
多相(光)催化分解近年來突破了技術(shù)瓶頸,技術(shù)已較為成熟,因其投資成本低、安全可靠,已成為處理10萬方每小時以下風量、中、低濃度廢氣的主要手段。
根據(jù)實際情況,不同的廢氣濃度,溫度等采用的方法也有所差別,部分廢氣處理需要結(jié)合多種技術(shù)來處理。目前較多采用的是噴淋洗滌+多相混合催化氧化方式來處理噴漆廢氣。
第三篇:噴漆廢氣處理工藝的優(yōu)缺點
噴漆廢氣處理工藝的優(yōu)缺點
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處理工藝:
現(xiàn)階段針對有機廢氣的處理工藝主要有:隔離法、燃燒法、吸收法、冷凝法、等離子低溫催化氧化法、吸附法。
1、隔離法:是通過特種過濾材料,置放於廢氣外排過程,經(jīng)機械隔離,從而達到治理效果。優(yōu)點:對漆霧治理效率高,無技術(shù)要求,操作簡單。缺點:不能有效去除有機物。
2、燃燒法:利用加熱高溫的方法,將有機廢氣直接燃燒處理,以達到廢氣凈化的目的。優(yōu)點:凈化效率高,可達95%以上。
缺點:需要大量熱能,如甲苯直接燃燒需8000°C左右,需要消耗大量能源,也易在高溫下生成NOX等造成二次污染。
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3、吸收法:利用吸收液與廢氣相互接觸,使廢氣中的有害物質(zhì)溶入吸收液中,從而使廢氣得以凈化。吸收液另行處理。
優(yōu)點:投資小,運行費用低,操作簡單。
缺點:處理效率低,不穩(wěn)定,凈化效率不高,約為50%,難於達到相關(guān)環(huán)保要求,適合低濃度有機廢氣,有二次污染。
4、冷凝法:通過冷凝降溫,當溫度低于有害物質(zhì)的凝結(jié)點時,氣態(tài)的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài),從空氣中分離出來,從而凈化。
優(yōu)點:運行穩(wěn)定,凈化效率高。
缺點:投資較大,對環(huán)境及操作人員要求較高,且能耗過大,運行費用高。
5、等離子低溫催化氧化法:等離子體是物質(zhì)存在的除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外的第四種狀態(tài),具有宏觀度內(nèi)的電中性與高導電性。等離子體中含有大量的活性電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和光子等。這些活性粒子和氣體分子碰撣的結(jié)果,產(chǎn)生大量的強氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很強的O3;有機物分子受到高能電子碰撞,被激發(fā)及原子健斷裂而形成小碎片基團或原子;O·、OH·、HO2、O3等與激發(fā)原子、有機物分子、基團、自由基等反應(yīng),最終使有機物分子氧化降解為CO、CO2和HO2。優(yōu)點:廣泛適用性,適合于處理低濃度(〈1~1000ppm〉)、劇毒劇臭的有害氣體,彌補了其他技術(shù)無法處理的空白。以及操作簡單。
缺點:單獨的低溫等離子體技術(shù)在處理有害氣體時還是有其欠缺的地方,如不能完全徹底地把有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體,副產(chǎn)物較多;且在氧等離子體下產(chǎn)生大量的臭氧;能耗較高;脫除效率較低等。
6、吸附法:利用多孔性的活性炭、硅澡土、無煙煤等分子級的大表面剩余能,將有機氣體分子吸附到其表面,從而凈化。
優(yōu)點:處理效率高(活性炭吸附可達99%以上),適用廣泛,操作簡單,投資費用低。
缺點:系統(tǒng)風壓損失大,使得能耗較高,吸附劑的飽和點難掌握,吸附劑容量有限,運行費用較高。
處理工藝的選定:
綜上所述,各種方法均有優(yōu)缺點,一個優(yōu)秀的處理工藝必需是集眾所長,避其所短,必需高效、實用、低能耗、易操作。
紫外光觸媒催化氧化除臭廢氣凈化器
技術(shù)原理:(1)、利用特制波段(157 nm-189 nm)的高能紫外線光束照射有機廢氣和惡臭氣體,快速裂解廢氣和惡臭氣體的分子鍵,瞬間打開和改變其分子結(jié)構(gòu),破壞其核酸,產(chǎn)生一系列光解裂變反應(yīng),重新進行DNA分子排列組合,降解轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿踊瘜W物,如CO2二氧化碳和H2O水分子等物質(zhì)。(2)、利用特制波段(157 nm-189 nm)的高能紫外光波照射分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進而產(chǎn)生臭氧);被紫外光波裂解后呈游離狀態(tài)的污染物分子與臭氧氧化結(jié)合成小分子無害或低害的化合物。如CO2二氧化碳分子、H2O水分子 等。
(3)、利用特制的TiO2二氧化鈦光觸媒催化氧化過濾棉,在UV紫外光的照射下,產(chǎn)生光觸催化反應(yīng),極大地提升和加強了紫外光波的能量聚變,在更加高能高效地裂解廢氣和惡臭氣味分子的同時,催化產(chǎn)生更多的活性氧和臭氧,對廢氣和惡臭氣味進行更徹底地催化氧化分解反應(yīng),使其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水分子和二氧化碳,從而達到脫臭及殺滅細菌的目的。
(4)、高效除惡臭:能高效去除揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)及各種惡臭氣味,脫臭效率最高可達99%以上。
應(yīng)用對象:
(1)適應(yīng)范圍廣泛,對VOCs有機廢氣、非甲烷總烴、以及《國家惡臭污染控制標準》中規(guī)定的八大惡臭物質(zhì)(氨、硫化氫、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、三甲胺、苯乙烯)以及苯、甲苯、二甲苯等廢氣均能有效治理凈化,特別適合處理各種惡臭廢氣、腐臭廢氣、噴漆廢氣、噴涂廢氣、電泳廢氣、電鍍廢氣、印刷印染廢氣、生物制藥廢氣、廢水污水臭氣廢氣、污泥臭氣處理等。
(2)可以處理各種廢氣,包括不適合采用等離子處理的廢氣(比如噴漆廢氣、噴涂廢氣、化工廢氣、含汽油酒精廢氣、含天那水廢氣、油漆廠廢氣、化肥廠廢氣等),如果采用UV光解設(shè)備,安全性更高.UV光解除臭光觸媒催化凈化器系統(tǒng)運行維護
(1)本設(shè)備無機械動作,無噪音,運行安靜;
(2)日常運行無需額外添加任何物料和添加劑之類的耗材參加物理或者化學反應(yīng);
(3)無需專人管理和日常維護,只需做定期檢查,如果處理效率降低,只需打開設(shè)備將UV燈管拆出來,進行清洗,去除粉塵顆粒等粘附雜質(zhì)即可。
第四篇:涂裝VOCs廢氣處理解決方案
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涂裝VOCs廢氣處理解決方案
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涂裝車間的廢氣主要是涂料中含有的有機溶劑和涂膜在噴涂及烘干時的分解物,統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機化合物(VOC),其成份主要有甲苯和二甲苯。這些成份對人的健康和生活環(huán)境有害,并且有惡臭,人如果長期吸入低濃度的有機廢氣,會引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病,是目前公認的強烈致癌物。
1、前言
有機廢氣對光化學煙霧、酸雨的形成起著非常重要的作用。為減少涂料中的VOC,開發(fā)了水性涂料和粉末涂料,但水性涂料中仍含有一定比例的有機溶劑。為此,各國頒布了相應(yīng)的法令,限制該類氣體的排放,我國于1997年頒布并實施的GB16297《大氣污染綜合排放標準》,限定了33種污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機溶劑。近年來,隨著人們環(huán)保意識提高,環(huán)保法規(guī)不斷完善與執(zhí)法力度不斷提高,汽車生產(chǎn)廠在新建涂裝線中需配置廢氣處理設(shè)備,對老的涂裝線也在逐步補充廢氣處理裝置,廢氣經(jīng)過處理達標后才能排放。針對不同的涂裝廢氣,不同的廠家采用了不同的方法,下面就汽車涂裝廢氣處理技術(shù)進行初淺的分析探討。
根據(jù)汽車涂裝生產(chǎn)工藝,涂裝廢氣主要來自于噴涂、干燥過程。所排放的污染物主要為:噴漆時產(chǎn)生的漆霧和有機溶劑,干燥揮發(fā)時產(chǎn)生的有機溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分,其成分與所使用的涂料一致。有機溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑,絕大部分屬揮發(fā)性排放,其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。
2、汽車生產(chǎn)線廢氣處理方法 2.1烘干過程有機廢氣的治理方案
電泳、中涂、面涂烘干室排出的氣體屬于高溫、高濃度廢氣,適合采用焚燒的方法進行處理。目前烘干過程常用的廢氣處理措施有:蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)、蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)、TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng) 2.1.1蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,簡稱RTO)是一種用于處理中低濃度揮發(fā)性有機廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。適用于大風量、低濃度,適用于有機廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費用低,有機廢氣濃度在450PPM以廣州和風環(huán)境技術(shù)有限公司 http://www.tmdps.cn/
上時,RTO裝置不需添加輔助燃料;凈化率高,兩床式RTO凈化率能達到98%以上,三床式RTO凈化率能達到99%以上,并且不產(chǎn)生NOX等二次污染;全自動控制、操作簡單;安全性高。
蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度的有機廢氣,用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。由陶瓷蓄熱床、自動控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。主要特征是:蓄熱床底部的自動控制閥分別與進氣總管和排氣總管相連,蓄熱床通過換向閥交替換向,將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留,并預(yù)熱進入蓄熱床的有機廢氣,蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量;預(yù)熱到一定溫度(≥760℃)的有機廢氣在燃燒室燃燒發(fā)生氧化反應(yīng),生成二氧化碳和水,得到凈化。典型的兩床式RTO主體結(jié)構(gòu)一個燃燒室、兩個陶瓷填料床和四個切換閥組成(見下圖)。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到最大限度的回收,熱回收率大于95%;處理有機廢氣時不用或使用很少的燃料。
優(yōu)點:在處理大流量低濃度的有機廢氣時,運行成本非常低。
缺點:較高的一次性投資,燃燒溫度較高,不適合處理高濃度的有機廢氣,有很多運動部件,需要較多的維護工作。2.1.2蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)
蓄熱式催化燃燒裝置(RegenerativeCatalyticOxidizer簡稱RCO)直接應(yīng)用于中高濃度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有機廢氣凈化。RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場合,也適用于同一生產(chǎn)線上,因產(chǎn)品不同,廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動較大的場合。尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線廢氣處理,可將能源回收用于烘干線,從而達到節(jié)約能源的目的。
蓄熱式催化燃燒治理技術(shù)是典型的氣-固相反應(yīng),其實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過程中,催化劑表面的吸附作用使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面,催化劑降低活化能的作用加快了氧化反應(yīng)的進行,提高了氧化反應(yīng)的速率。在特定催化劑的作用下,有機物在較低的起燃溫度下(250~300℃)發(fā)生無焰氧化燃燒,氧化分解為CO2和水。并放出大量熱能。RCO裝置主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、自動閥門等幾個系統(tǒng)構(gòu)成。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,排放的有機尾氣通過引風機進入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥,通過選轉(zhuǎn)閥將進口氣體和出口氣體完全分開。氣體首先通過陶瓷材料層1預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲備和熱交換,其溫度幾乎達到催化層進行催化氧化所設(shè)定的溫度,這時其中部分污染物氧化分解;廢氣繼續(xù)廣州和風環(huán)境技術(shù)有限公司 http://www.tmdps.cn/
通過加熱區(qū)(可采用電加熱方式或天然氣加熱方式)升溫,并維持在設(shè)定溫度;其再進入催化層完成催化氧化反應(yīng),即反應(yīng)生成CO2和H2O,并釋放大量的熱量,以達到預(yù)期的處理效果。經(jīng)催化氧化后的氣體進入陶瓷材料層2,回收熱能后通過旋轉(zhuǎn)閥排放到大氣中,凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)、自動切換。通過旋轉(zhuǎn)閥工作,所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟,熱量得以回收。
優(yōu)點:工藝流程簡單、設(shè)備緊湊、運行可靠;凈化效率高,一般均可達98%以上;與RTO相比燃燒溫度低;一次性投資低,運行費用低,其熱回收效率一般均可達85%以上;整個過程無廢水產(chǎn)生,凈化過程不產(chǎn)生NOX等二次污染;RCO凈化設(shè)備可與烘房配套使用,凈化后的氣體可直接回用到烘房利用,達到節(jié)能減排的目的;
缺點:催化燃燒裝置僅適用含低沸點有機成分、灰分含量低的有機廢氣的處理,對含油煙等粘性物質(zhì)的廢氣處理則不宜采用,催化劑宜中毒;處理有機廢氣濃度在20%以下。2.1.3TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)
回收式熱力焚燒系統(tǒng)(德語ThermischeNachverbrennung簡稱TNV)是利用燃氣或燃油直接燃燒加熱含有機溶劑的廢氣,在高溫作用下,有機溶劑分子被氧化分解為CO2和水,產(chǎn)生的高溫煙氣通過配套的多級換熱裝置加熱生產(chǎn)過程需要的空氣或熱水,充分回收利用氧化分解有機廢氣時產(chǎn)生的熱能,降低整個系統(tǒng)的能耗。因此,TNV系統(tǒng)是生產(chǎn)過程需要大量熱量時,處理含有機溶劑廢氣高效、理想的處理方式,對于新建涂裝生產(chǎn)線,一般采用TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)。
TNV系統(tǒng)由三大部分組成:廢氣預(yù)熱及焚燒系統(tǒng)、循環(huán)風供熱系統(tǒng)、新風換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的廢氣焚燒集中供熱裝置是TNV的核心部分,它由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒機及主煙道調(diào)節(jié)閥等組成。其工作過程為:用一臺高壓頭風機將有機廢氣從烘干室內(nèi)抽出,經(jīng)過廢氣焚燒集中供熱裝置的內(nèi)置換熱器預(yù)熱后,到達燃燒室內(nèi),然后再通過燃燒機加熱,在高溫下(750℃左右)將有機廢氣進行氧化分解,分解后的有機廢氣變成CO2和水。產(chǎn)生的高溫煙氣通過爐內(nèi)的換熱器和主煙氣管道排出,排出的煙氣對烘干室的循環(huán)風進行加熱,為烘干室提供所需的熱量。在系統(tǒng)末端設(shè)置新風換熱裝置,將系統(tǒng)余熱進行最后回收,將烘干室補充的新風用煙氣加熱后送入烘干室。另外,在主煙氣管道上還設(shè)置有電動調(diào)節(jié)廣州和風環(huán)境技術(shù)有限公司 http://www.tmdps.cn/
閥,用于調(diào)節(jié)裝置出口的煙氣溫度,最終排放的煙氣溫度可以控制在160℃左右。
廢氣焚燒集中供熱裝置的特點包括:有機廢氣在燃燒室的逗留時間為1~2s;有機廢氣分解率大于99%;熱回收率可達76%;燃燒器輸出的調(diào)節(jié)比可達26∶1,最高可達40∶1。
缺點:在處理低濃度有機廢氣時,運行成本較高;管式熱交換器只是在連續(xù)運行時,才有較長的壽命。2.2噴漆室、晾干室有機廢氣的治理方案
噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、大流量常溫廢氣,污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機溶劑。目前,國外較為成熟的方法是:先將有機廢氣濃縮以減少需處理的有機廢氣總量,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附劑)對低濃度常溫噴漆廢氣進行吸附,用高溫氣體脫附,濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進行處理。2.2.1活性炭吸附--脫附凈化裝置
采用蜂窩狀活性炭為吸附劑,結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOC和催化燃燒的原理,即將大風量、低濃度的有機廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達到凈化空氣的目的,當活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生,脫附出濃縮的有機物被送往催化燃燒床進行催化燃燒,有機物被氧化成無害的CO2和H20,燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣,熱交換后降溫的氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生,達到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風機、閥門等組成。
活性炭吸附--脫附凈化裝置根據(jù)吸附和催化燃燒兩個基本原理設(shè)計,采用雙氣路連續(xù)工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用。先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附,然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生;脫附下來的有機物已被濃縮(濃度較原來提高幾十倍)并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當有機廢氣的濃度達到2000PPm以上時,有機廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達到節(jié)能的目的。再生后的可進入下次吸附;在脫附時,凈化操作可用另一個吸附床進行,既適合于連續(xù)操作,也適合于間斷操作。
技術(shù)性能及特點:性能穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡便,安全可靠,節(jié)能省力,無二次污染。設(shè)備占地面積小,重量輕。極適用于大風量下使用。吸附有機物廢氣的活性炭床,用催化燃燒后的廢氣進行脫附再生,廣州和風環(huán)境技術(shù)有限公司 http://www.tmdps.cn/
脫附后的氣體再送催化燃燒室進行凈化,不需外部能量,節(jié)能效果顯著。缺點是,活性炭使用壽命短,運行成本高。
2.2.2沸石轉(zhuǎn)輪吸附--脫附凈化裝置
沸石的主要成分為:硅、鋁,具有吸附能力,可作為吸附劑使用;沸石轉(zhuǎn)輪就是利用沸石特定孔徑對于有機污染物具有吸附、脫附能力的特性,使原本具低濃度、大風量的VOC廢氣,經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)換成小風量、高濃度的氣體,可以降低后端終處理設(shè)備的運行成本。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機成分的廢氣。缺點是前期投資高。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附-凈化裝置是一種可連續(xù)進行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)由特制的密封裝置分成三個區(qū)域:吸附區(qū)、解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的工作過程是:沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動,循環(huán)通過吸附區(qū)和解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域;低濃度、大風量的廢氣連續(xù)不斷地通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時,廢氣中的VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附,被吸附凈化后的氣體直接排放;輪子吸附的有機溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動被送到解吸(再生)區(qū),再用小風量熱風連續(xù)地通過解吸區(qū),被吸附到轉(zhuǎn)輪上的VOC在解吸區(qū)受熱脫附實現(xiàn)再生,VOC廢氣隨熱風一起排出;轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進行冷卻降溫后可重新進行吸附,隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動,吸附、解吸、冷卻循環(huán)進行,確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定的運行。
沸石轉(zhuǎn)輪裝置實質(zhì)上是一個濃縮器,經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理后的含有機溶劑的廢氣被分成兩個部分:可以直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機溶劑的再生空氣??梢灾苯优欧诺臐崈艨諝?,可以進入噴漆空調(diào)通風系統(tǒng)進行循環(huán)使用;高濃度的VOC氣體,其濃度大約為進入系統(tǒng)前VOC濃度的10倍左右,濃縮后的氣體再通過TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)(或其他設(shè)備)進行高溫焚燒處理,焚燒產(chǎn)生的熱量分別為烘干室供熱和沸石轉(zhuǎn)輪脫附供熱,熱量被充分利用,達到節(jié)能減排的效果。
技術(shù)性能及特點:結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,使用壽命長;高吸、脫附效率,使原本高風量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成低風量、高濃度的廢氣,降低后端終處理設(shè)備的成本;沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOC所產(chǎn)生的壓降極低,可大大減少電力能耗;整體系統(tǒng)采預(yù)組及模塊化設(shè)計,具備了最小的空間需求,且提供了持續(xù)性及無人化的操控模式;經(jīng)過轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣,可達到國家排放標準;吸附劑使用不可燃性疏水沸石,使用更安全;缺點是一次性投資較高。
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結(jié)語
3、減少涂裝公害既是涂裝技術(shù)發(fā)展方向,也是涂裝行業(yè)的責任。隨著國內(nèi)對環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高,揮發(fā)性有機廢氣的治理工作正逐步開展。對汽車涂裝廢氣,應(yīng)根據(jù)不同特點,分析不同處理方法的處理效果與處理成本,采取切實有效的技術(shù)方法處理,滿足排放標準,保護地球環(huán)境,創(chuàng)建和諧社會。
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第五篇:噴漆廢氣處理工程技術(shù)規(guī)范
噴漆廢氣處理工程技術(shù)規(guī)范(鹽城中寶機械制造有限公司)適用范圍
本標準規(guī)定了機械、電氣設(shè)備、家電、汽車、船舶、家具等行業(yè)噴漆廢氣處理工程的設(shè)計、施工、驗收以及運行管理的技術(shù)要求,可作為環(huán)境影響評價、可行性研究、設(shè)計施工、環(huán)境保護驗收及建成后運行與管理的技術(shù)依據(jù)。2 規(guī)范性引用文件
(1)環(huán)境保護有關(guān)法律法規(guī)
(2)《大氣污染物綜合排放標準》GB162971996 3 總體設(shè)計 3.1 一般規(guī)定
3.1.1 酸洗廢水處理工程的設(shè)計建設(shè),除應(yīng)遵守本技術(shù)規(guī)范外,還應(yīng)符合國家現(xiàn)行的相關(guān)強制性標準的規(guī)定。
3.1.2 應(yīng)根據(jù)工業(yè)企業(yè)酸洗廢水的水質(zhì)、水量、處理要求、處理目的等條件確定酸洗廢水處理工程的處理規(guī)模和處理工藝,做到保護環(huán)境、經(jīng)濟合理、技術(shù)可靠。3.1.3 處理工程技術(shù)方案的選擇應(yīng)符合環(huán)境影響評價報告書批復文件的要求,滲濾液處理后出水應(yīng)穩(wěn)定達到GB8978 1996和有關(guān)地方排放標準的規(guī)定。4 工藝技術(shù)要求
噴涂工序包括噴涂、流平和烘干,每個工序均有VOC排放。某汽車噴涂金屬車間底色漆,在噴漆室、流平室及烘干室的VOC產(chǎn)生量分別為60%、35%、5%,罩光漆在3個工序的產(chǎn)生量分別為50%、20%和30%。噴漆室或噴涂工序主要污染物為VOC和漆霧(顆粒物),流平和烘干工序主要污染物為VOC。漆霧顆粒微小(絕大部分在10μm以下)、黏度大、易黏附在物質(zhì)表面,凈化有機廢氣之前必須去除漆霧,然后再進一步去除廢氣中的甲苯、二甲苯、非甲烷總烴等揮發(fā)性有機物。目前國內(nèi)外漆霧處理方法包括:過濾法、低溫冷凝法、油吸收法、水吸收法等,較多采用的是過濾法和水吸收法。經(jīng)過除霧處理后的噴涂廢氣和流平、烘干廢氣主要含有揮發(fā)性有機物,還需經(jīng)一步凈化治理。
凈化處理方法, 目前比較廣泛使用的有液體吸收法、直接燃燒法、催化燃燒法和活性炭吸附等四種不同的方法?;钚蕴课椒▋艋士蛇_95%以上, 若無再生裝置, 則運行費用太高;液體吸收法凈化率只有60%-80%, 這種方法實際應(yīng)用存在吸收效率不高、油霧夾帶現(xiàn)象, 一般難以達到國家排放標準, 而且存在著二次污染問題;催化燃燒法凈化率也可達95%, 但適合于處理高濃度、小風量且廢氣溫度較高的有機廢氣, 而噴漆廢氣中的“ 三苯”濃度一般低于300mg/m3, 因此采用催化燃燒法處理也不合適。
目前大部分工廠在處理噴漆廢氣時采用水簾洗滌裝置或顆粒炭吸附法, 水簾洗滌法處理后的噴漆廢氣一般達不到《大氣污染物排放標準》GB16297-96中的標準。顆粒炭吸附法一般未采取再生措施, 設(shè)施運行一定時間后需更換新炭。各種廢氣處理裝置適用范圍見圖: 工藝流程及參數(shù) 5.1 吸附法
吸附法是利用活性炭對有機成分的吸附作用,使有害成分從氣體中分離出來。在處理有機廢氣的方法中,吸附法應(yīng)用極為廣泛,與其他方法相比具有去除效率高、凈化徹底、能耗低、工藝成熟等優(yōu)點;缺點主要是當廢氣中有膠粒物質(zhì)或其它雜質(zhì)時,吸附劑容易失效。吸附法主要適用于低濃度的有機廢氣凈化。決定吸附法處理效率的關(guān)鍵是吸附劑。對吸附劑的要求一般是具有密集的細孔結(jié)構(gòu),內(nèi)表面大,吸附性能好,化學性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸堿、耐水、耐高溫高壓,對空氣阻力小等特點,常用的吸附劑有活性炭、活性氧化鋁、人工氟石、爐灰渣等。在目前應(yīng)用的吸附劑中活性炭性能最好,應(yīng)用最廣泛。
活性炭又分顆粒狀和纖維狀兩類,相比較而言,顆粒狀活性炭氣孔均勻,除小孔外,還有0.5-5μm的大孔,比表面積一般為600~1600m2/g,被處理氣體要從外向內(nèi)擴散,通過距離較長,所以吸附解吸均較慢,經(jīng)過氧化處理過的顆粒狀活性炭具有更強的親和力,一般用于固定床式活性炭吸附法。而纖維狀活性炭氣孔均較小,比表面積大,它是靠分子間相互引力發(fā)生吸附,相互不發(fā)生化學反應(yīng),是物理吸附過程,小孔直接開口向外,氣體擴散距離短,吸附解吸均較快,一般用于吸附濃縮法。固定床式活性炭吸附法適用于排放的有機廢氣濃度為0-0.1mg/m3,風量為0-48000m3/h 的工程;吸附濃縮法適用于有機廢氣濃度為0-0.6mg/m3,風量為0-600000m3/h的工程。
活性炭吸附工藝流程圖
傳統(tǒng)的吸附式廢氣處理設(shè)備均采用GAC(Granular Aativated Carbon)作為廢氣凈化的吸附材料。它們通常采用過熱蒸氣解吸回收。由于吸附器和風閥需要承受過熱蒸氣的壓力和廢氣廢水的侵蝕,其床身通常由厚鋼板焊接成圓筒形罐,設(shè)備重,體積大。再加上GAC 吸附器本身的工作阻力大,通常相當于HAC的八倍左右,GAC 噴漆廢氣處理系統(tǒng)所配排氣風機的運行功率大、噪音大。HAC(蜂窩狀活性碳)是由一定配比的吸附劑材料和粘接劑組成,經(jīng)過一定的制備工藝形成獨特的蜂窩狀活性炭構(gòu)造的吸附材料。它具有阻力小、結(jié)構(gòu)合適、孔徑分布合理、濕度影響小、吸附性能好的特點。采用HAC 作為廢氣凈化吸附材料的噴漆廢氣處理系統(tǒng)通常采用熱風解吸,催化燃燒凈化有機廢氣。這樣,吸附器和風閥承受較低的風壓,沒有廢水的侵蝕,可以用較薄的鋼板制造。因此,HAC 噴漆廢氣處理系統(tǒng)具有以下特點:(1)一次完成廢氣處理工作,無二次廢水污染;(2)造價低, 設(shè)備投資可降低20%~30 %;(3)節(jié)省能源,運行費用可降低30 %左右;(4)重量輕,占地面積少;(5)設(shè)備制造、安裝周期短,維修方便。HAC 與GAC 相比,在大風量、低濃度的廢氣凈化處理作業(yè)中,有明顯的優(yōu)勢,為噴漆廢氣處理系統(tǒng)的普及推廣應(yīng)用提供了一條新途徑。5.2 熱破壞法
熱破壞法是目前工藝設(shè)備比較成熟、應(yīng)用比較廣泛的一種方法。有機化合物的熱破壞是十分復雜的,包含一系列高分子分解、聚合及自由基反應(yīng),最重要的有機化合物破壞機理是氧化和熱分解。熱破壞法可分為直接火焰燃燒法、催化燃燒法和蓄熱式直接火焰燃燒法等。5.2.1 直接火焰燃燒法
直接火焰燃燒法是一種有機物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。在多數(shù)情況下,有機物濃度較低,不足以在沒有輔助燃料時燃燒。直接火焰燃燒和催化燃燒法適用于有機廢氣濃度為0.1-1.4mg/m3, 發(fā)熱值3345kJ/m3,風量在0-33000m3/h的工程。對于高濃度的有機廢氣處理,在適當溫度和停留時間條件下,可達到95%以上的處理效率。5.2.2 催化燃燒法
催化燃燒凈化是利用各種工業(yè)廢氣可以燃燒的特性,將廢氣經(jīng)吸附劑濃縮后, 在催化劑和較低溫度(200-400℃)下進行無火焰燃燒, 將有機廢氣氧化分解為二氧化碳和水的技術(shù)或者將含有鹵素及其他元素的有機物轉(zhuǎn)化生成鹵化氫, 二氧化硫及很少的二氧化氮或其它金屬氧化物, 再經(jīng)過吸收等凈化措施將有害氣體徹底轉(zhuǎn)化為無害氣體的一種凈化方法。
催化劑一般分為三種類型。貴金屬催化劑、非貴金屬催化負載型催化劑、復合氧化物催化劑與稀土(復合)氧化物催化劑。對于噴漆廢氣的催化燃燒, 采用非貴金屬催化負載型催化劑蜂窩載體, 充分利用其高比表面, 壓力降較片粒狀低, 機械強度大、耐磨、而寸熱沖擊的優(yōu)良性能。同時為防止催化劑中毒, 在廢氣進入反應(yīng)器前預(yù)處理裝置, 消除廢氣中的粉塵和毒物, 定期進行再生和清洗工作。
5.2.3 蓄熱式直接火焰燃燒法
蓄熱式直接火焰燃燒法是在2個燃燒室的下部分別放置一層蓄熱材料,2個燃燒室交替工作:一個燃燒室的蓄熱層在廢氣燃燒時積蓄熱量,而廢氣進入另一個燃燒室前經(jīng)過蓄熱層進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度為250℃,燃燒室燃燒溫度為800-870℃,詳見圖1。此系統(tǒng)熱效率可達95%以上,廢氣處理效率可達98 %以上。該方法適用于有機廢氣濃度為112-910mg/m3 ,風量在4200-300000m3/ h的高濃度大風量的工程。
蓄熱式直接火焰燃燒法示意圖
5.3 生物膜法
就是將微生物固定附著在多孔性介質(zhì)填料表面,并使污染空氣在填料床層中進行生物處理,將污染物除去,并使之在空隙中降解成CO2、H2O和中性鹽。此方法適用于低濃度的有機廢氣處理,是研究治理有機廢氣的前沿和熱點技術(shù)。5.4 組合工藝
5.4.1 吸附濃縮-催化燃燒工藝
對于大流量、低濃度的有機廢氣,燃燒或催化燃燒處理費用太高,不經(jīng)濟。利用炭吸附具有處理低濃度和大氣量的優(yōu)勢,先用活性炭捕獲廢氣中的有機物,然后用很小流量的熱空氣來脫附,這樣可使VOC富集10-15倍,大大地減少了處理廢氣的體積,使后處理設(shè)備的規(guī)模也大幅度地降低。把濃縮后的氣體送到催化燃燒裝置中,利用催化燃燒處理較高濃度的特點來消除VOC。催化燃燒放出的熱量可以通過間壁換熱器來預(yù)熱進入炭吸附床的脫附氣,降低系統(tǒng)的能量需要量。該技術(shù)利用炭吸附處理低濃度和大氣量的特點,又利用催化床處理適中流量、高濃度的優(yōu)勢,形成一非常有效的集成技術(shù)。
活性炭吸附-催化燃燒工藝流程圖
5.4.2 霧化洗滌—超細過濾工藝及吸附—催化燃燒工藝: 噴漆廢氣中漆霧顆粒微小、粘度大,易粘附物質(zhì)表面,凈化有機廢氣前必須去除漆霧。傳統(tǒng)的漆霧去除方法一般采用水洗式噴漆室,該方法凈化效率低,無法達到前處理要求。通過實驗及工程實踐表明,霧化洗滌—超細過濾工藝去除漆霧效果顯著,效率高達90%以上。
1.工藝流程說明
噴漆廢氣產(chǎn)生于工件涂裝的噴漆工作臺,高壓空氣噴射出的油漆大部分留在工件上,其它的隨著廢氣帶出,形成漆霧粉塵。這些粉塵含量不高,粒徑較小,絕大部分在10μm以下,若未經(jīng)處理,將很快堵塞活性炭微孔,使活性炭失效。噴漆廢氣經(jīng)過霧化洗滌塔凈化處理,由于螺旋進氣及在高級霧化作用下,氣液充分接觸,廢氣中細小粉塵、未凝固的油漆顆粒及少量的有機廢氣被洗滌液吸收,廢氣由洗滌塔內(nèi)絲網(wǎng)除沫器脫水后進入干式超細過濾器,對粉塵進行深度處理,確保廢氣中粉塵完全脫除。
廢氣進入兩臺JY型吸附床, 有機氣體被活性炭吸附, 干凈氣體由排氣筒外排。一臺吸附床經(jīng)脫附再生后處于備用狀態(tài)。脫附再生時, 啟動催化燃燒床電加熱器, 預(yù)熱空氣, 并送入吸附床加熱活性炭, 活性炭達到一定溫度后, 吸附的有機氣體解析出來, 送入催化燃燒床, 在催化作用下, 有機氣體燃燒放熱,燃燒尾氣主要回用于活性炭加熱脫附, 部分外排。通過催化燃燒床使活性炭再生, 并完全凈化廢氣。
2.主要設(shè)備工藝有:
霧化洗滌塔。是粉塵、漆霧的預(yù)處理設(shè)備, 也可去除少量的有機氣體。選用高級霧化系統(tǒng), 洗滌液可霧化成微小、均勻的液滴, 使氣液充分接觸, 可去除細微顆粒。
干式超細過濾器。能較完全地去除粉塵、漆霧,從絲網(wǎng)除沫器帶出的少量水汽也可截除。
JY型吸附床。凈化有機廢氣的主要設(shè)備, 設(shè)計中應(yīng)重點考慮吸附材料、停留時間、氣流分布等問題。
催化燃燒床。活性炭再生的熱量來源, 凈化有機廢氣的最終設(shè)備, 是確保有機廢氣凈化效果的關(guān)鍵設(shè)備。
3.工藝參數(shù)
凈化設(shè)施“ 三苯”平均凈化率95.9%, 粉塵凈化率99%, 催化燃燒“ 三苯”轉(zhuǎn)化率98.2%, 采用霧化洗滌—超細過濾工藝及吸附—催化燃燒工藝治理噴漆廢氣取得很好的運行效果。
從上表可知每萬立方米噴漆廢氣運行費用僅5.4元, 運行費用中引風機的電費占76%, 催化燃燒電費占10%, 過濾材料費、水費、人工費等其它費均很低, 凈化系統(tǒng)達到最佳效能比。7 施工與驗收 7.1 工程施工 7.2 工程驗收 8 運行與維護 8.1 運行 8.2 維護
8.3 應(yīng)急處理措施
系統(tǒng)的安全生產(chǎn)
任何可燃燒物與氧或空氣的混合物都有兩種臨界組成, 即爆炸下限和爆炸上限。從理論上講, 在這兩個極限之間的混合氣體是可燃的或爆炸性的, 因為當一定濃度范圍內(nèi)的氧和可燃組分混合物被點著后, 在有控制的條件下就形成火焰, 維持燃燒, 而在一個有限的空間內(nèi)無控制地迅速發(fā)展則會形成爆炸。因此, 嚴格控制可燃濃度和氧氣含量極為重要。由于各種碳氫化合物在空氣中爆炸濃度下限時, 其燃燒的熱值及燃燒時的升溫大致相同, 因而常將可燃物濃度與熱值、溫升聯(lián)系起來, 把可燃物濃度用爆炸濃度下限的百分數(shù)來表示, 為1%LEL(Lower Expensive Limit)。大多數(shù)碳氫化合物每1%LEL所含熱值, 大約可使混合氣體溫升15.3℃。為安全計, 通常將可燃物濃度沖淡在爆炸濃度下限以下燃燒, 即將廢氣中可燃物濃度控制在25%LEL以下, 以防止由于混合物比例及爆炸范圍的偶然變化, 可能引起的爆炸或回火。為此, 在系統(tǒng)中的脫附風機、補冷風機進口, 均需裝有新鮮空氣進口管道。
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