噴涂工藝揮發(fā)性廢氣處理該怎么保證通過環(huán)境監(jiān)測

 

涂裝生產線是工業(yè)制作過程中發(fā)生“三廢”***多的環(huán)節(jié)，其間涂裝廢氣是涂裝“三廢”的主要部分。涂裝車間的廢氣主要是涂猜中含有的有機溶劑和涂膜在噴涂及烘干時的分化物，統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，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，人假如長時間吸入低濃度的有機廢氣，會引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘乃至肺氣腫等緩慢呼吸道疾病，是現在公認的激烈致癌物。除此之外，有機廢氣對光化學煙霧、酸雨的構成起著十分重要的作用。為削減涂猜中的VOCs,開發(fā)了水性涂料和粉末涂料，但水性涂猜中仍含有必定份額的有機溶劑。為此，各***公布了相應的法則，約束該類氣體的排放，我***于1997年公布并施行的GB16297《***氣污染歸納排放規(guī)范》，限制了33種污染物的排放限值，其間包含苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機溶劑。近年來，跟著人們環(huán)保認識進步，環(huán)保法規(guī)不斷完善與法律力度不斷進步，工業(yè)生產廠在新建涂裝線中需裝備廢氣處理設備，對老的涂裝線也在逐漸彌補廢氣處理設備，廢氣通過處理合格后才干排放。針對不同的涂裝廢氣，不同的廠家選用了不同的辦法，下面就工業(yè)涂裝廢氣處理技術進行初淺的剖析討論。

 

依據工業(yè)涂裝生產工藝，涂裝廢氣主要來自于噴涂、枯燥過程。所排放的污染物主要為：噴漆時發(fā)生的漆霧和有機溶劑，枯燥揮發(fā)時發(fā)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，其成分與所運用的涂料共同。有機溶劑主要來自于涂料運用過程中的溶劑、稀釋劑，******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、曬干室、烘干室。

 

1、工業(yè)生產線廢氣處理辦法

 

1.1烘干過程有機廢氣的處理計劃

 

電泳、中涂、面涂烘干室排出的氣體歸于高溫、高濃度廢氣，合適選用燃燒的辦法進行處理?，F在烘干過程常用的廢氣處理辦法有：蓄熱式熱力氧化技術(RTO)、蓄熱式催化燃燒技術(RCO)、噴淋塔和光氧催化及低溫等離子歸納處理系統(tǒng)

 

1.1.1蓄熱式熱力氧化技術(RTO)

 

蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermal Oxidizer,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)保設備。適用于***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以上時，RTO設備不需增加輔佐燃料;凈化率高，兩床式RTO凈化率能到達98%以上，三床式RTO凈化率能到達99%以上，并且不發(fā)生NOX等二次污染;全主動控制、操作簡略;安全性高。

 

蓄熱式熱氧化器選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收回熱量。由陶瓷蓄熱床、主動控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。主要***征是：蓄熱床底部的主動控制閥別離與進氣總管和排氣總管相連，蓄熱床通過換向閥替換換向，將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留，并預熱進入蓄熱床的有機廢氣，蓄熱床選用陶瓷蓄熱資料吸收、開釋熱量;預熱到必定溫度(≥760℃)的有機廢氣在燃燒室燃燒發(fā)生氧化反應，生成二氧化碳和水，得到凈化。典型的兩床式RTO主體結構一個燃燒室、兩個陶瓷填料床和四個切換閥組成。該設備中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到***極限的收回，熱收回率***于95%;處理有機廢氣時不必或運用很少的燃料。

 

***點：在處理***流量低濃度的有機廢氣時，作業(yè)本錢十分低。

 

缺點：較高的一次性出資，燃燒溫度較高，不合適處理高濃度的有機廢氣，有許多運動部件，需求較多的保護作業(yè)。

 

1.1.2蓄熱式催化燃燒技術(RCO)

 

蓄熱式催化燃燒設備(RegenerativeCatalytic Oxidizer簡稱RCO)直接應用于中高濃度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有機廢氣凈化。RCO處理技術***別適用于熱收回率需求高的場合，也適用于同一生產線上，因產品不同，廢氣成分常常發(fā)生變化或廢氣濃度動搖較***的場合。***別適用于需求熱能收回的企業(yè)或烘干線廢氣處理，可將動力收回用于烘干線，然后到達節(jié)約動力的意圖。

 

蓄熱式催化燃燒處理技術是典型的氣-固相反應，其實質是活性氧參加的深度氧化作用。在催化氧化過程中，催化劑外表的吸附作用使反應物分子富集于催化劑外表，催化劑下降活化能的作用加快了氧化反應的進行，進步了氧化反應的速率。在***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，氧化分化為CO2和水。并放出很多熱能。

 

RCO設備主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、主動閥門等幾個系統(tǒng)構成。在工業(yè)生產過程中，排放的有機尾氣通過引風機進入設備的旋轉閥，通過選轉閥將進口氣體和出口氣體完全分隔。氣體主要通過陶瓷資料層1預熱后發(fā)生熱量的儲藏和熱交換，其溫度簡直到達催化層進行催化氧化所設定的溫度，這時其間部分污染物氧化分化;廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū)(可選用電加熱辦法或天然氣加熱辦法)升溫，并維持在設定溫度;其再進入催化層完結催化氧化反應，即反應生成CO2和H2O，并開釋很多的熱量，以到達預期的處理作用。經催化氧化后的氣體進入陶瓷資料層2，收回熱能后通過旋轉閥排放到***氣中，凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)接連作業(yè)、主動切換。通過旋轉閥作業(yè)，一切的陶瓷填充層均完結加熱、冷卻、凈化的循環(huán)過程，熱量得以收回。

 

***點：工藝流程簡略、設備緊湊、作業(yè)牢靠;凈化功率高，一般均可達98%以上;與RTO比較燃燒溫度低;一次性出資低，作業(yè)費用低，其熱收回功率一般均可達85%以上;整個過程無廢水發(fā)生，凈化過程不發(fā)生NOX等二次污染;RCO凈化設備可與烘房配套運用，凈化后的氣體可直接回用到烘房運用，到達節(jié)能減排的意圖;

 

缺點：催化燃燒設備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的廢氣處理則不宜選用，對含氯元素的廢氣也不能運用，由于宜發(fā)生催化劑宜中毒;處理有機廢氣濃度在20%以下。

 

一般來說RCO按濃縮工藝包含兩類：活性炭吸附脫附+催化燃燒

 

1.1.3噴淋塔和光氧催化及低溫等離子歸納處理系統(tǒng)

 

水吸收法(噴淋塔)是運用有機廢氣中某些物質易溶于水的***性，使有機廢氣成分直接與水觸摸，然后溶解于水到達去除意圖。部分會參加活堿等處理一些酸性氣體并且噴淋塔能夠進行除塵、除霧、過濾油漆漆霧和除塵的作用等。適用于水溶性、有組織排放源的有機廢氣。工藝簡略，處理便利，設備作業(yè)費用低，但發(fā)生二次污染，需對洗滌液進行處理；凈化功率低，應與其他技術聯合運用，對有機廢氣處理作用一般。

 

光氧催化是光化學和催化氧化辦法的一種晉級，它把光化學和催化氧化結合起來，處理作用更佳，并且不存在催化劑中毒及對成分雜亂的廢氣無法處理的缺點，并且它的運營本錢更低，由于有催化劑的作用在中低溫的狀況下也能進行，所以它的能耗也更低。對VOCS氣體的異味，甲苯、甲醛、二甲苯等氣體處理功率能到達96%以上。韻藍廢氣處理研究院通過十年左右的科研攻關及數千的事例進行剖析比較后發(fā)現，針對VOCS，光氧催化是現在***有用、***節(jié)約本錢的一種廢氣處理辦法，***別是對濃度在100－300mg/m3的廢氣能完全處理掉。

 

低溫等離子處理法是運用等離子體內部發(fā)生富含極高化學活性的粒子，如電子、離子、自由基和激起態(tài)分子等。廢氣中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發(fā)生反應，終究轉化為CO2和H2O等物質，然后到達凈化廢氣的意圖。適用范圍廣，凈化功率高，***別適用于其它辦法難以處理的多組分有機廢氣，設備占地面積小；電子能量高，簡直能夠和一切的有機廢氣分子作用；作業(yè)費用低；反應快、中止十分迅速，隨用隨開。但對含水、含塵、有機廢氣易爆破，一次性出資費高。

 

將以上三種處理辦法結合在一同，處理作用將******進步。主要廢氣進入水噴淋，在噴淋室中以1.8m/s左右的緩慢速度通過。噴淋室內噴淋液通過霧化器的霧化構成層層水膜，主要廢氣由噴淋塔進氣口流入空氣室，然后通過***層填料進行水洗，去除廢氣中的40%-60%的漆霧顆粒以及溶解部分溶于水的廢氣，然后進入***二層填料進行水洗，完全去除廢氣中悉數的漆霧顆粒和溶解部分溶于水的廢氣（避免漆霧粘結燈管，影響光氧設備凈化功率和后續(xù)設備的保護本錢）。然后經水噴淋上端的除霧器進行水份吸收。接著廢氣進入光氧催化設備或等離子設備。①進入光氧催化設備，運用***制的高能高臭氧UV紫外線光束照耀廢氣，裂解工業(yè)廢氣如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結構，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耀下，降解轉變成低分子化合物，如CO2、H2O等。運用高能高臭氧UV紫外線光束分化空氣中的氧分子發(fā)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合，從而發(fā)生臭氧。 UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)，眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用，對工業(yè)廢氣及其它刺激性異味有馬到成功的鏟除作用。工業(yè)廢氣運用排風設備輸入到本凈化設備后，凈化設備運用高能UV紫外線光束及臭氧對工業(yè)廢氣進行協同分化氧化反應，使工業(yè)廢氣物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通過排風管道排出室外。運用高能-C光束裂解工業(yè)廢氣中細菌的分子鍵，損壞細菌的核酸（DNA），再通過臭氧進行氧化反應，完全到達凈化及殺滅細菌的意圖．從凈化空氣功率考慮，咱們挑選了-C波段紫外線和臭氧發(fā)結合電暈電流較高化設備選用脈沖電暈放吸附技術相結合的原理對有害氣體進行消除，其間-C波段紫外線主要用來去除硫化氫、氨、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙酸乙酯、乙烷、丙酮、尿烷、樹脂等氣體的分化和裂變，使有機物變?yōu)闊o機化合物。②進入等離子設備，在外加電場的作用下，介質放電發(fā)生的很多攜能電子炮擊污染物分子，使其電離、解離和激起，然后便引發(fā)了一系列雜亂的物理、化學反應，使雜亂***分子污染物轉變?yōu)楹喡孕》肿影踩镔|，或使有毒有害物質轉變成無毒無害或低毒低害的物質，然后使污染物得以降解去除。

 

1.2噴漆室、曬干室有機廢氣的處理計劃

 

噴漆室、曬干室排出的氣體為低濃度、***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。現在，***外較為老練的辦法是：先將有機廢氣濃縮以削減需處理的有機廢氣總量，先選用吸附法(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，濃縮的廢氣選用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的辦法進行處理。

 

1.2.1活性炭吸附--脫附凈化設備

 

選用蜂窩狀活性炭為吸附劑，結合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOCs和催化燃燒的原理,行將***風量、低濃度的有機廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以到達凈化空氣的意圖，當活性炭吸附飽滿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，到達廢熱運用和節(jié)能的意圖。整套設備由預濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關的風機、閥門等組成。

 

活性炭吸附--脫附凈化設備依據吸贊同催化燃燒兩個基本原理規(guī)劃，選用雙氣路接連作業(yè)，一個催化燃燒室，兩個吸附床替換運用。先將有機廢氣用活性炭吸附，當快到達飽滿時中止吸附，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(濃度較本來進步幾十倍)并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當有機廢氣的濃度到達2000PPm以上時，有機廢氣在催化床可維持自燃，不必外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入***氣，***部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿意燃燒和吸附所需的熱能，到達節(jié)能的意圖。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，既合適于接連操作，也合適于接連操作。

 

技術功能及***色：功能安穩(wěn)，結構簡潔，安全牢靠，節(jié)能省力，無二次污染。設備占地面積小，重量輕。極適用于***風量下運用。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，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)能作用顯著。缺點是，活性炭運用壽命短，作業(yè)本錢高。

 

沸石轉輪原理

 

1.2.2沸石轉輪吸附--脫附凈化設備

 

沸石的主要成分為：硅、鋁，具有吸附才能，可作為吸附劑運用;沸石轉輪便是運用沸石***定孔徑關于有機污染物具有吸附、脫附才能的***性，使本來具低濃度、***風量的VOCs廢氣，經沸石轉輪濃縮轉換成小風量、高濃度的氣體，能夠下降后端終處理設備的作業(yè)本錢。其設備***性合適處理***流量、低濃度、含多種有機成分的廢氣。缺點是前期出資高。

 

沸石轉輪吸附-凈化設備是一種可接連進行吸贊同脫附操作的氣體凈化設備。沸石轉輪兩邊由***制的密封設備分紅三個區(qū)域：吸附區(qū)、解吸(再生)區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的作業(yè)過程是：沸石轉輪以較低的速度接連滾動，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、***風量的廢氣接連不斷地通過轉輪的吸附區(qū)時，廢氣中的VOCs被轉輪的沸石吸附，被吸附凈化后的氣體直接排放;輪子吸附的有機溶劑跟著轉輪的滾動被送到解吸(再生)區(qū)，再用小風量熱風接連地通過解吸區(qū)，被吸附到轉輪上的VOCs在解吸區(qū)受熱脫附完成再生，VOCs廢氣隨熱風一同排出;轉輪轉至冷卻區(qū)域進行冷卻降溫后可從頭進行吸附，跟著轉輪的不斷滾動，吸附、解吸、冷卻循環(huán)進行，保證廢氣處理繼續(xù)安穩(wěn)的作業(yè)。

 

沸石轉輪設備實質上是一個濃縮器，通過轉輪處理后的含有機溶劑的廢氣被分紅兩個部分：能夠直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機溶劑的再生空氣。能夠直接排放的潔凈空氣，能夠進入噴漆空調通風系統(tǒng)進行循環(huán)運用;高濃度的VOCs氣體，其濃度***約為進入系統(tǒng)前VOCs濃度的10倍左右，濃縮后的氣體再通過TNV收回式熱力燃燒系統(tǒng)(或其他設備)進行高溫燃燒處理，燃燒發(fā)生的熱量別離為烘干室供熱和沸石轉輪脫附供熱，熱量被充分運用，到達節(jié)能減排的作用。

 

技術功能及***色：結構簡略，保護便利，運用壽命長;高吸、脫附功率,使本來高風量、低濃度的VOCss廢氣，轉換成低風量、高濃度的廢氣,下降后端終處理設備的本錢;沸石轉輪吸附VOCs所發(fā)生的壓降極低，可******削減電力能耗;全體系統(tǒng)采預組及模塊化規(guī)劃，具有了***小的空間需求，且供給了繼續(xù)性及無人化的控制形式;通過轉輪濃縮后的廢氣，可到達***家排放規(guī)范;吸附劑運用不可燃性疏水沸石，運用更安全;缺點是一次性出資較高。

 

詳細的噴涂廢氣處理工藝要依據實踐工廠狀況來挑選，主要依據廢氣的濃度、成分；風量的巨細，進氣口溫度等現場狀況