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喷漆涂装作业中涂料和溶剂雾化后形成的二相悬浮物扩散到周围的空气中,污染空气。喷漆漆雾VOC废气处理方法是对被污染空气中的漆雾的收集和分离是提高喷漆质量、改善喷漆环境、达到VOC环保排放要求的重要方法。
油漆类喷涂废气,主要由二部分组成,一是液态的漆雾,二是气态的VOC(挥发性有机化合物)。
当前,喷漆漆雾VOC废气处理方法主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等喷漆废气处理方法。
喷漆漆雾VOC废气处理热破坏法
热破坏法是指直接和辅助燃烧VOC气体,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。
热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。
这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到 99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少,是高浓度、小流量有机废气净化的选择。
喷漆漆雾VOC废气处理活性炭吸附法
利用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的VOC捕获。将含VOC的有机废气通过活性炭吸附器,其中的VOC被吸附剂吸附,废气得到净化,而排入大气。
炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等的回收。
当炭吸附达到饱和后,对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸汽加热炭层,VOC被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混合物,一起离开炭吸附床,用冷凝器冷却蒸汽混合物,使蒸汽冷凝为液体。
对于水溶性VOC气体,用精馏将液体混合物提纯;水不溶性VOC气体,用沉析器直接回收VOC。比如,涂料中所用的“三苯”与水互不相溶,故可以直接回收。
活性炭吸附技术废气处理环保设备主要用于废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高的情况,适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高,湿度不大,排气量较大的场合,尤其对含卤化物的净化回收更为有效。
喷漆漆雾VOC废气处理冷凝法
废气中分离出来,直接回收。但这种情况下,离开冷凝器的排放气中仍含有相当高浓度的VOC,不能满足环境排放标准。要获得高的回收率,系统需要很高的压力和很低的温度,废气处理环保设备费用显著地增加。
这种处理方法主要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。
通常适用于VOC含量高(百分之几),气体量较小的有机废气的回收处理,由于大部分VOC是易燃易爆气体,受到爆炸极限的限制,气体中的VOC含量不会太高,所以要达到较高的回收率,需采用很低温度的冷凝介质或高压措施,这势必会增加设备投资和处理成本,因此,该技术一般是作为一级处理技术并与其它技术结合使用。
喷漆漆雾VOC废气处理热氧化法
通过燃烧来消除有机物的,其操作温度高达700℃-1,000℃,这样不可避免地具有高的燃料费用;为降低燃料费用,需要回收热量,有两种方式:传统的间壁式换热,新型非稳态蓄热换热技术。
间壁式热氧化是用列管或板式间壁换热器来捕获净化排放气的热量,它可以回收40%-70%的热能,并用回收的热量来预热进入氧化系统的有机废气。预热后的废气再通过火焰来达到氧化温度,进行净化,间壁换热的缺点是热回收效率不高。
RCO蓄热式催化燃烧净化装置采用一种新的非稳态热传递方式。主要原理是:有机废气和净化后的排放气交替循环,通过多次不断地改变流向,来满足捕获热量,RCO蓄热式催化燃烧装置提供了极高的热能回收。
喷漆漆雾VOC废气处理催化燃烧法
漆废气经阻火器进入催化净化装置,在板式热交换器内与高温尾气进行热量交换,经预热的废气进入加热室(内设有电加热管)进一步升温,达到起燃温度的废气继续进入催化床内,在贵金属Pt、Pd催化剂的作用下,使有机溶剂完全氧化分解为H2O和CO2,并释放出大量反应热,可维持催化燃烧所需的起燃温度,达到热平衡。
板式热交换器将高温尾气与进口低温废气进行热量交换,部分热量得以回收,减少了预热能耗。经回收部分热量的高温尾气在引风机抽力的作用下通过排气筒达标排放。
系统达到热平衡后自动关闭电加热装置,此后,废气治理设备就靠废气中的有机溶剂燃烧时产生的热能,在无须外加能源的基础上使催化燃烧继续进行直至结束。考虑到废气治理设备需要维修,在过滤阻火器前设置旁路管和旁路阀。
在使用有机溶剂的行业中,汽车涂装、印刷等行业,有机溶剂浓度低、风量大,若采用上述方法都将使用庞大的设备,耗用大量经费。目前对这类低浓度、大风量的有机废气,主要采用下面几种方法进行治理。
喷漆漆雾VOC废气处理生物法
生物脱臭使用微生物将有机溶剂分解。因耗能非常低,运转费也很便宜而受到人们重视,特别是在欧洲,以德国为中心进行技术开发,应用实例逐渐增多。
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