本文圍繞廢氣、吸附、有機、蓄熱、涂裝、分子、活性炭、目的、轉輪、通過(guò)等有關(guān)詞展開(kāi)編寫(xiě)的關(guān)于成都催化燃燒爐工程的廢氣吸附有機相關(guān)文章，僅供大家了解學(xué)習。

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涂裝車(chē)間是工業(yè)產(chǎn)品制造業(yè)的耗能大戶(hù)和污染源。以汽車(chē)制造業(yè)為例，涂裝生產(chǎn)過(guò)程的能耗約占汽車(chē)生產(chǎn)總能耗的7%，涂裝車(chē)間產(chǎn)生的三廢也占汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程的85%以上，包括VOC(揮發(fā)性有機化合物)、生產(chǎn)廢水和固體廢棄物。這些物質(zhì)如果不經(jīng)過(guò)必要的無(wú)害化處理就排放，必然會(huì )給環(huán)境帶來(lái)嚴重的污染。涂料三廢中，VOC排放量大，處理困難，造成嚴重的環(huán)境污染，越來(lái)越受到人們的重視。近年來(lái)，隨著(zhù)國家和地方法律法規的不斷升級，各種科研機構和企業(yè)都在不斷改進(jìn)和完善涂料行業(yè)的VOC控制方案。通過(guò)廢氣處理設備和工藝的改進(jìn)，廢氣處理效果有了很大的進(jìn)步，使得VOC對環(huán)境的危害逐漸降低。

一、涂料有機廢氣的來(lái)源

目前汽車(chē)涂裝使用的涂料主要由樹(shù)脂、助劑、顏填料、溶劑組成，其中成膜物質(zhì)主要有樹(shù)脂和顏填料，溶劑主要起到稀釋、混合、分散樹(shù)脂和顏填料的作用，使樹(shù)脂和顏填料充分混合不結塊，降低沉降率。目前汽車(chē)涂料用溶劑的主要成分有苯、甲苯、乙苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。在涂料噴涂、揮發(fā)、干燥的過(guò)程中，溶劑和添加劑會(huì )逐漸揮發(fā)出來(lái)，形成有機廢氣(VOC)。汽車(chē)涂裝過(guò)程中產(chǎn)生的有機廢氣主要包括噴漆廢氣和烘干廢氣。隨著(zhù)涂料種類(lèi)和涂布方式的不同，揮發(fā)到空氣中的溶劑占涂料總量的2% ~ 8%。通過(guò)對汽車(chē)涂裝車(chē)間的檢查，發(fā)現涂裝車(chē)間可檢出15種有機物。這些有機廢氣排放到大氣中，在一定條件下，對臭氧層造成嚴重破壞，影響空氣質(zhì)量。同時(shí)，如果長(cháng)期在有機廢氣濃度高的環(huán)境中工作，會(huì )損害人的中樞神經(jīng)系統，嚴重影響勞動(dòng)者的健康。

二、目前有機廢氣的主要處理方法

近年來(lái)，從國家到地方政府都越來(lái)越重視環(huán)境污染問(wèn)題。在國家標準的基礎上，各地不同程度地發(fā)布了涂料行業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準，在標準范圍內對VOC的高允許排放濃度和排放總量做出了嚴格要求。通過(guò)嚴格執行標準，督促相關(guān)企業(yè)改造升級環(huán)保設施，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。目前涂料行業(yè)有機廢氣處理的常用處理方法有以下幾種。

2.1活性炭吸附

活性炭的吸附主要是針對噴漆廢氣?；钚蕴坷帽缺砻娣e大(5 ~ 17 m2/g)、孔隙發(fā)達、表面官能團豐富而活躍、吸附性能優(yōu)異的特點(diǎn)，在其表面吸附有機溶劑蒸氣分子，從而達到降低有機廢氣濃度的目的。這是一種廣泛應用于廢氣處理的方法。

目前常見(jiàn)的活性炭吸附裝置中通常設置過(guò)濾器和冷卻器對廢氣進(jìn)行預處理，去除有機廢氣中的漆霧和水分，將廢氣降低到合適的溫度，保證活性炭不被堵塞，保證設備的安全性。經(jīng)過(guò)預處理的有機廢氣通過(guò)活性炭吸附床，廢氣中的有機分子會(huì )填充在活性炭表面的孔隙中并吸附在表面，從而達到分離有機廢氣的目的，實(shí)現凈化效果。由于活性炭的吸附是一種物理去除方法，活性炭的吸附效率會(huì )隨著(zhù)吸附量的增加而降低。當吸附飽和時(shí)，活性炭的孔隙會(huì )被有機分子堵塞，從而失去吸附效果。此時(shí)，需要更換或脫附活性炭，以恢復吸附效果。據測試，常用活性炭的高吸附效率為87%，經(jīng)活性炭吸附后有機廢氣濃度可降低3% ~ 5%。該方法具有設備簡(jiǎn)單、投資少、處理量大等優(yōu)點(diǎn)。適用于噴涂量小、濃度低、有機廢氣成分簡(jiǎn)單的噴涂環(huán)境。

2.2紫外線(xiàn)光解

紫外光解也稱(chēng)為光氧催化氧化法?？諝庵械难醴肿游兆贤饩€(xiàn)攜帶的高能離子后，將氧分子分解成游離氧(即癢離子)。由于游離氧的不穩定性，翻譯并與氧分子結合產(chǎn)生臭氧是非常光榮的。在高能紫外線(xiàn)光束的照射下，有機廢氣中的苯類(lèi)化合物，苯環(huán)分子中的C=C，C-H吸收能量后會(huì )斷裂，與臭氧反應生成低分子化合物，如CO2、H2O等，從而降低有機廢氣的濃度。紫外光解廢氣處理法具有投資成本低、適用范圍廣、凈化效率高、操作簡(jiǎn)單、設備運行穩定、運行費用低等特點(diǎn)。主要用于尾氣排放低、濃度低的場(chǎng)合(如汽車(chē)補漆室)。

2.3低溫等離子設備

低溫等離子體設備的特點(diǎn)是在等離子體中產(chǎn)生高化學(xué)活性。高壓放電裝置在放電過(guò)程中產(chǎn)生高能電子和離子，空氣中的氧分子被分離，氧分子吸收能量后產(chǎn)生游離氧離子。有機廢氣中的苯和甲苯與游離氧基團反應，轉化為CO2和H2O，從而凈化廢氣。該方法具有適用范圍廣、凈化效率高、設備占地面積小的特點(diǎn)，適用于其他方法難以處理的有機廢氣。但由于使用高壓放電裝置，在水、粉塵和有機廢氣濃度較高的密閉空間內容易發(fā)生爆炸，限制了其使用。

2.4吸附濃縮+催化燃燒法

“吸附+催化燃燒法”作為一種有機廢氣處理方法，分為吸附、解吸和催化燃燒三個(gè)部分。吸附和解吸后，有機廢氣的濃度增加，通常達到1 mg/m3以上。然后在催化劑的作用下，有機廢氣中的碳氫化合物在特定的溫度下被迅速氧化成CO2和H2O，從而達到凈化空氣的目的。有機廢氣首先通過(guò)吸附床，使有機廢氣中的有害物質(zhì)被吸附床吸附，凈化后的潔凈空氣被高空排放。當吸附床飽和時(shí)，用8-1℃的氣體對吸附床進(jìn)行反脫附，使有機廢氣從吸附床中分離出來(lái)，吸附床重新活化，繼續再吸附處理。解吸后的高濃度有機廢氣在換熱器的作用下被預熱到2 ~ 4℃，然后由風(fēng)機送入燃燒室。在催化劑床的作用下，混合氣體中的有機廢氣分子和氧氣分子被催化分解，在催化劑表面迅速分解為CO2和H2O，并釋放出大量的熱量，從而達到凈化有機廢氣的目的。該方法適用于涂料、橡膠、塑料、樹(shù)脂加工等風(fēng)量大、濃度低的行業(yè)，并能滿(mǎn)足當地環(huán)保法規的要求。

2.5沸石輪濃縮和焚燒

沸石輪濃縮和焚燒主要分為沸石濃縮和RTO焚燒兩部分。先用沸石輪吸收大體積噴漆室廢氣中的低濃度VOC，再用小體積高溫氣體解吸吸附在沸石輪上的VOC，形成小體積高濃度VOC氣流。然后，解吸出的高濃度有機蒸氣由引風(fēng)機送入RTO，有機蒸氣中的苯系物和烷烴分子在RTO中高溫氧化成CO2和H2O，從而達到凈化有機蒸氣的目的。

沸石轉輪

沸石輪濃度吸附是利用沸石分子的晶體和多孔結構特性，選擇性吸附有機廢氣分子和空氣分子，達到析氣的目的。沸石的分子表面是固體骨架，孔與孔之間通過(guò)孔隙相連，氣體分子可以通過(guò)。由于孔的結晶特性，分子篩的孔分布均勻，孔徑相對均勻。當氣體通過(guò)孔道時(shí)，會(huì )根據晶體內部孔徑的大小選擇性地吸附分子。較大的分子吸附在晶體表面，較小的分子通過(guò)孔道成為潔凈的空氣，因此沸石轉輪又被稱(chēng)為“分子篩”。沸石“分子篩”具有很大的比表面積。這些表面積主要在晶體腔內部，外表面積只占總表面積的1%左右。因此具有很強的吸附功能，能有效吸附烴類(lèi)、烷烴類(lèi)等極性較強的VOC有機小分子。沸石流道分為吸附區、解吸區和冷卻區。大風(fēng)量低濃度的有機蒸汽通過(guò)吸附區后，有機分子被吸附在分子篩表面。有機分子吸附到一定程度后，用小風(fēng)量的高溫氣體反向吹掃，將有機分子從分子篩中脫除。同時(shí)，使用一些低濃度的有機蒸汽來(lái)冷卻分子篩。通過(guò)以上步驟，將大風(fēng)量低濃度的有機蒸氣進(jìn)行濃縮分離，將大風(fēng)量低濃度的有機蒸氣轉化為大風(fēng)量低風(fēng)量的廢氣。沸石轉輪具有以下特點(diǎn):結構緊湊，體積??；單位體積吸附量大，系統總風(fēng)量大；蜂窩結構具有空氣阻力低、系統壓力損失小、結構強度高、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)?？蓪?shí)現吸附和解吸的連續處理，適用于大風(fēng)量、連續工作場(chǎng)所。

2.5.2廢氣焚燒設備

焚燒爐是利用輔助燃料系統將可燃有害氣體的溫度升高到反應溫度，使有害氣體分子氧化分解，達到氣體凈化目的的設備。廢氣焚燒爐根據熱量回收方式的不同，分為直燃式廢氣焚燒爐(TNV)和蓄熱式廢氣焚燒爐(RTO)?？紤]到節能，大多使用再生式廢氣焚燒爐。

再生式廢氣焚燒爐可分為旋轉式和塔式。旋轉RTO的主要結構由燃燒室、陶瓷填充床和旋轉閥等組成。整個(gè)燃燒室分為12段(5個(gè)進(jìn)氣區、5個(gè)排氣區、1個(gè)反吹區和1個(gè)過(guò)渡區)，用一套帶驅動(dòng)裝置的轉閥來(lái)調節氣流方向。來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程或由沸石流道濃縮的有機廢氣在通過(guò)氣體入口區的熱陶瓷介質(zhì)床后被加熱，并在到達爐子后燃燒并分解成CO2和H2O。高溫氣體反向吹掃吹掃區的介質(zhì)床，分解后的有機廢氣從排氣管排出。同時(shí)，高溫氣體加熱其它五個(gè)排氣區的換熱介質(zhì)床，使陶瓷蓄熱室和爐膛維持在75℃。在旋轉開(kāi)關(guān)閥的作用下，陶瓷介質(zhì)床的各個(gè)區域循環(huán)切換，達到連續操作的目的。

塔式RTO分為雙塔和三塔。三塔RTO采用三個(gè)獨立的燃燒室。低溫有機廢氣在引風(fēng)機的作用下進(jìn)入再生器1的陶瓷介質(zhì)層。陶瓷放熱后溫度降低，而有機廢氣吸熱后溫度升高，然后進(jìn)入燃燒室，在高溫下分解。分解凈化后的高溫氣體離開(kāi)燃燒室進(jìn)入回熱器2，釋放的熱量在溫度降低后排出。蓄熱器2的陶瓷在吸收了高溫潔凈氣體釋放的熱量后，將熱量?jì)Υ嫫饋?lái)，在下一個(gè)循環(huán)中用于加熱低溫有機廢氣，蓄熱器3在該循環(huán)中執行吹掃功能。上述工作完成后，再生器進(jìn)出口閥切換一次，再生器2入口，再生器3出口，再生器1吹掃，然后下一個(gè)循環(huán)是再生器3入口，再生器1出口，再生器2吹掃，以此類(lèi)推，每個(gè)再生器獨立運行。通過(guò)直接燃燒將廢氣加熱到75 ~ 85℃，使廢氣中的VOC氧化分解成無(wú)害的CO2和H2O，高空排放。

經(jīng)沸石輪濃縮焚燒后，有機廢氣中苯系物和烷烴的去除率可達99%以上，廢氣排放符合國家和地方環(huán)保標準，換熱效率可達95%以上。是目前涂料行業(yè)理想的廢氣處理方法。

三。減少有機廢氣的方案

近年來(lái)，隨著(zhù)國家和各地對環(huán)境問(wèn)題的重新認識，各行業(yè)對揮發(fā)性有機物排放的關(guān)注上升到了一個(gè)新的高度，各地紛紛頒布新的地方標準，進(jìn)一步控制VOC的排放，從而從材料和施工工藝等方面推動(dòng)了涂料行業(yè)的技術(shù)改革。

3.1新材料的應用

因為涂料行業(yè)的VOC來(lái)源于涂料，使用低揮發(fā)性涂料可以有效減少VOC的排放。近年來(lái)，各涂料供應商通過(guò)技術(shù)升級，逐步開(kāi)發(fā)出高固體分涂料(施工固含量約為6%)，可減少3%的溶劑用量，降低35%-4%的VOC排放。目前已在現場(chǎng)應用。這種方法是節能減排的有效措施。

為了適應排放標準的不斷升級，各涂料供應商也在積極開(kāi)發(fā)水性涂料。通過(guò)用水代替有機溶劑，VOC的排放濃度可以降低到2 mg/m3以下。目前，涂料行業(yè)幾家有實(shí)力的廠(chǎng)商，如PPG、巴斯夫等，都成功開(kāi)發(fā)了水性涂料，并在汽車(chē)涂裝廠(chǎng)成功應用，取得了良好的效果[3]。同時(shí)，針對涂裝車(chē)間使用的焊膏、車(chē)底漆、防銹蠟等材料，各行業(yè)也在積極開(kāi)展低排放研究。用無(wú)害的水代替傳統材料中使用的DOP等有機溶劑，通過(guò)全過(guò)程減排，實(shí)現真正的綠色涂裝。

3.2新技術(shù)

各涂裝廠(chǎng)在通過(guò)材料減少VOC排放的同時(shí)，也在積極通過(guò)工藝改進(jìn)減少VOC排放。通過(guò)噴涂方法的改革，將傳統的人工噴涂改為機器人靜電噴涂。同時(shí)，通過(guò)開(kāi)門(mén)開(kāi)蓋機器人的應用，實(shí)現整車(chē)全自動(dòng)噴涂，油漆利用率從4%提升到75%-8%，有效減少單個(gè)油漆用量，實(shí)現VOC減排6%以上。

在噴涂過(guò)程中，從傳統的3C2B逐漸過(guò)渡到3C1B，再到水性漆B1B2。通過(guò)實(shí)施水性漆B1B2工藝，節約涂料用量2%左右，降低設備運行能耗2%左右，減少VOC排放15%。

四。結論。

近年來(lái)，通過(guò)不斷努力，各行業(yè)在噴涂材料、工藝、廢氣處理設備等方面取得了長(cháng)足進(jìn)步，為節能減排做出了突出貢獻。涂裝車(chē)間作為有機廢氣的重要產(chǎn)生單位，越來(lái)越受到業(yè)界的重視。因此，在節能減排的道路上，涂裝技術(shù)人員要從材料、工藝技術(shù)、設備、現場(chǎng)管理等各個(gè)方面挖掘各方面的潛力，減少污染物排放，努力打造綠色車(chē)間。同時(shí)，工廠(chǎng)在設計之初就要充分考慮環(huán)保措施，按照綠色工廠(chǎng)的標準進(jìn)行設計和建設，造福子孫后代。

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