塗料行業有機廢氣來源與治(zhì)理技術應用分析
來源:久久国产av環保 發布時間(jiān):2021-07-20
有機廢氣是造成大氣環境(jìng)汙染的一種重要(yào)物質,而塗料生產當中會產生大量的有機廢氣,如果不進行有效的治理會對大氣環境造成破壞。對此筆者結合自身(shēn)的實踐經驗對當前塗料行業有機(jī)廢氣(qì)的來(lái)源和治理技術進行分析,以為(wéi)塗料行業有機廢氣的治理提供借鑒(jiàn)。
噴塗行(háng)業廢(fèi)氣處理能夠通過應用(yòng)先(xiān)進的設備。先進的加工工藝加強(qiáng)管理等措施降低有機廢氣的排放量,但是此(cǐ)行業(yè)產生有機廢氣是難以避免的, 仍需(xū)要采用較好的末端處理技術進行廢氣(qì)的治理。 對此下(xià)文主要對噴塗(tú)行業適合的末(mò)端廢氣處理技(jì)術進行分析, 並結合(hé)筆者的(de)調查和(hé)查詢的相關資料對(duì)塗料行業有機廢氣治理常用的幾種方法(fǎ)進行分析(xī)和論述。
2.1 吸附法
塗(tú)料行業的有機廢氣主要(yào)包含苯、甲苯、二甲苯、醇類、酯類等物(wù)質,這些物(wù)質均能夠被相應吸(xī)附物質進行吸附。從而將廢氣中的有機(jī)物從(cóng)氣相中轉移到吸附劑當中,從而有效滿足排放標(biāo)準,其(qí)中可以用於塗料行業有機廢氣(qì)吸附(fù)的吸附材(cái)料包含活性炭、沸石和矽藻土等(děng)。 由(yóu)於活性炭表麵積較大。吸附能力較強且價格便宜,其應用更加廣泛。但是單純依靠吸附材料進(jìn)行吸附。吸附後的吸附(fù)材料需要(yào)再生或處理,吸附的有(yǒu)機物再利用價值較小。而吸附劑的(de)處理又造成二次汙染,因此此方法(fǎ)僅適(shì)合(hé)一些廢氣濃度(dù)較低(dī), 並且廢氣量(liàng)較少不適合其他方法應用(yòng)的有機廢氣處理 [3]。
2.2 燃燒處理法
焚燒處理是通過(guò)將塗料生產和使用中(zhōng)產生廢(fèi)氣,加熱到一定溫度,利用空氣中的氧氣將其中的甲苯、二甲苯(běn)等有機物氧化為二氧化碳和水,從而使廢(fèi)氣得到有效的淨(jìng)化。 此工藝處理效果較好,能有效保證廢氣的排放達標,並且其中的熱能可以進行回收(shōu)利用。 其中當前焚燒處理工藝包含直接燃燒和催化燃燒,直接焚燒是將廢氣通過天然氣或柴油等燃料加熱到(dào)700℃~800℃,直接(jiē)將廢氣中的有機物進行氧化曰催化燃燒是指將廢氣加熱到 300℃~400℃,在催化劑(jì)的作用下將(jiāng)廢氣中的有機物進行(háng)氧化。 由(yóu)於噴塗行業產生的廢氣大(dà)多數濃度並不高,直接(jiē)燃(rán)燒處理需要額(é)外補加大量的燃料,僅適合處理廢氣濃(nóng)度在 2000 mg/m3 以上的廢氣。
2.3 有(yǒu)機溶劑吸收法
噴塗行業產生的有機廢氣中(zhōng)多數成分都能夠在柴油或200#汽油中進行溶解,對此可以(yǐ)利用這類溶劑將噴塗行業產生的廢(fèi)氣組分進行吸收, 吸收有機物後的溶劑可以作(zuò)為燃料和稀釋(shì)劑使用。 雖然這(zhè)種方法操作簡單,成本也較低,但(dàn)是其處理效率不高(gāo),並且溶劑也具有一定(dìng)的揮(huī)發性,因此噴(pēn)漆行(háng)業應用此方法進(jìn)行有機(jī)廢氣處理的企業並不多。
2.4 冷凝收集法
塗料生(shēng)產過程中反應釜中產生的廢(fèi)氣(qì)具有較(jiào)高的溫度和濃(nóng)度,因此可以通(tōng)過冷凝回收的方法進行處理, 但是此方法適合於廢氣沸點較高。濃度較高且具有回(huí)收價值的廢氣。
2.5 多(duō)方法聯合處理
當前塗料(liào)行業產生的有機廢氣濃度不(bú)高,一般 VOCs濃度均小於 500 Nm 3 /h。 冷凝等方法並不適用,而單純的吸附(fù)處理會產(chǎn)生(shēng)大量的吸附(fù)廢料,造成二次汙染(rǎn),而直接焚燒又(yòu)會消耗(hào)大量的能源,因此當前企業多(duō)采用多種方法結合的方式進行(háng)塗料行業廢氣(qì)的處理。 一般需(xū)要*先利(lì)用吸附材料將廢氣(qì)中的有機(jī)物吸附後(hòu),利用高溫氣流可以(yǐ)將有機物解析的特點,將廢氣中有機物進行濃縮, 然後將脫附後濃縮的廢(fèi)氣(qì)送至燃燒設備進行燃燒處理。 針對此工藝當前包含沸石轉輪(lún)+RTO/RCO,活性炭吸附+RTO/RCO 等。
2.5.1 沸石轉(zhuǎn)輪+RTO/RCO 處(chù)理工藝
此工(gōng)藝中沸石轉輪是指利用沸石分子篩作為吸附材料,設計成轉輪的形(xíng)式。通過轉輪的旋轉實現有機廢氣的吸附、脫附和沸石分子篩的再生等操作,從而有效將廢氣進行濃縮, 其中脫附是利用處理後的廢氣與(yǔ)新鮮空氣進行混合,一般控製脫附溫度為(wéi) 300℃左右進行脫(tuō)附。 而分子篩的再生是利用新鮮空氣或低溫有機(jī)廢氣將脫(tuō)附後的高溫沸石分子篩冷卻至常溫。 一(yī)般控製廢氣濃縮至 2000 mg/m3 左右,這樣進入焚燒爐處(chù)理後。其(qí)中有機物的燃燒可以自行滿足燃燒所需要的熱量,從而有效降低能(néng)源的消耗, 而 RTO 和 RCO 是(shì)蓄熱式(shì)氧化器和催化式氧(yǎng)化器的簡稱。其中兩者(zhě)都裝有蓄熱陶瓷,其(qí)作用是對排出的熱量進行有效的回收。降低排氣溫度,RTO 未裝有催化劑,燃燒溫度控製在 750℃~900℃左右曰RCO 裝有催化劑。燃燒溫度控製在 300℃~400℃左右。 經過轉輪濃縮後的有機廢氣經過 RTO/RCO 的高溫氧化處理,達標後可以直接進行排放。 但是由於爐子是高(gāo)溫設備,在處理(lǐ)過程(chéng)中(zhōng)需要做好安全工作,如加(jiā)裝阻火器,應用 LEL 等設備進行廢(fèi)氣濃度的檢測,采用 PLC 或 DCS自控係統進行報警和連鎖控製等。
2.5.2 活性炭吸附+RTO/RCO 處(chù)理工(gōng)藝
此處理工(gōng)藝和沸石轉輪+RTO/RCO 處理工藝的原理基本相同,采用活性炭吸附器代替沸石轉輪進行有機廢氣(qì)的濃縮。其中使用多個固定床活性炭吸附器交替進行吸附、 脫附(fù)和冷卻處理。如廢氣風量為 60000 m 3 /h,可以設置三(sān)個 30000 m 3 /h的固定床活性(xìng)炭(tàn)吸附器,兩個吸附器用於吸附,一個用於脫附和冷卻,交替進行處理,其中活性炭的脫附溫(wēn)度控製在 120℃左(zuǒ)右。經過活性炭吸附處理後的廢氣(qì)經過 RTO/RCO 的高溫(wēn)氧化處理,達標後可以直接進行(háng)排放。但是活性炭更易燃燒,因此需要更加注(zhù)重安全設施的設置,一般需要加裝氮氣係統,用於安全保護,並且可(kě)實現活性炭的深度再生,延長活性炭的(de)使用壽命。
3 結束語(yǔ)
塗(tú)料(liào)行業的有機廢氣主要來源於塗料生產工藝和使用過程當中,對此(cǐ)企業(yè)應針對生產(chǎn)工(gōng)藝和設備進行(háng)優化,盡可能(néng)避(bì)免有機物的揮發(fā), 同時針對揮發出的有機物進(jìn)行有效的收集(jí)和處理(lǐ), 當前針(zhēn)對反應釜(fǔ)中廢氣(qì)可以采用冷凝方法進行預處理,對於濃度較低但風量(liàng)較大的有機廢氣,可以采(cǎi)用沸石轉輪+RTO/RCO 處理工藝或活性炭吸附+RTO/RCO 等吸附和燃燒多聯合(hé)處理(lǐ)工藝進行治理。