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vocs废气处理设备喷烤漆行业废气处理方案
时间:2021-04-21 点击次数:494

本文对vocs废气处理设备重要沾染因子是苯、甲苯、二甲苯等有害气体,通过实例说明喷烤漆行业废气处理计划。

  一、概述
在汽车、摩托车、自行车、轮船、飞机、家用设备、机械设备、建材及家具等行业中,须要对其名义进行喷漆或烤漆处理,以达到装潢、美观跟防腐等功能。焚烧炉废气处理设备蓄热式氧化技术处理效率高、热回收率高,降低了系统能耗,可达到污染排放标准的要求,将是有机废气处理领域的一个重要发展方向。涂料在施工跟固化进程中,须要利用大量有机溶剂,这些挥发性的有机物在利用进程中会开释出来,并排放到大气中,有机废气中的挥发性有机物称为VOCs(VolatileOrganicCompounds),大多数有机物为毒性危险的空气沾染物,岂但对人们的身材健康造成直接迫害,对人们赖以生存的大气也同样造成破坏。

  二、喷烤漆行业有机废气的特点跟迫害
1.废气的特点
喷烤漆行业的废气,废气度大,浓度高,含有的有机物品种多,个别烤漆行业的废气含有三苯、醇类、酮类、醚类、酯类等有机物。
2.废气的迫害
喷烤漆行业的废气中含有的有机物品种多,其中以“三苯”含量高,迫害大,苯、甲苯跟二甲苯都为无色、有芳香气味的,沸点为80.1oc,是挥发性有机物,都存在易挥发、易燃的特点。
苯被品质卫生组织(WHO)国际癌症研究中心(IARC)确认为高毒致癌物质。急性毒作用,重要对中枢神经体系,慢性重要作用于造血组织及神经体系,但若造血功能完全破坏,可产生致命的颗粒性白细胞消散症,并引起白血病。对皮肤也有刺激作用。苯、甲苯跟二甲苯是以蒸气状况存在于空气中,中毒作用个别是因为吸入蒸气或皮肤接收所致。因为苯属芳香烃类,使人一时不易警戒其毒性。假如长期接触一定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒,可呈现头痛、失眠、精力萎靡、记忆力减退等神经衰弱症。甲苯、二甲苯对生殖功能亦有一定影响,并导致胎儿先天性缺点(即畸)。对皮肤跟粘膜刺激性大,对神经体系侵害比苯强,长期接触还有引起膀胱癌的可能。
同时,因为喷烤漆行业利用的油漆存在粘附性,如高浓度的漆雾如不加以治理,随风扩散,粘附在建造物上,影响其美观,沉降在花草树木中,将影响动物的光配合用。

  三、有机废气源强
依据某喷烤漆行业企业供给的有关技巧资料,排放点排放的废气度及废气中苯、甲苯、二甲苯浓度见表1:

  四、设计目标
本工程有机废气经治理后,能达到《名义涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》(DB44/816—2010),排放标准具体指标见表2。

  五、喷烤漆行业废气处理工艺抉择
1.活性炭吸附法
活性炭吸附是目前最普遍利用的回收技巧,其原是利用吸附剂(粒状活性炭跟活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的VOCs捕获。将含VOCs的有机废气通过活性炭床,其中的VOCs被吸附剂吸附,废气得到沾染而排人大气。当炭吸附达到饱跟后,对饱跟的炭床进行脱附再生;通入水蒸气加热炭层,VOCs被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混淆物,一起离开炭吸附床。用冷凝器冷却蒸汽混淆物,使蒸汽冷凝为液体。若VOCs为水溶性的,则用精馏将液体混淆物提纯;若为水不溶性,则用沉析器直接回收VOCs。炭吸附技巧重要用于VOCs浓度小于5000ppm的情况。适于喷漆、印刷跟粘合剂等温度不高,湿度不大,排气度较大的场合。
活性炭吸附体系常用来处理气度200~100000m/h,浓度范畴在2O一5000ppm的气体。喷漆废气处理设备常见处理方法:回收方案主要是冷凝回收法,活性炭吸附脱附法、沸石分子筛吸附或者吸收法;破坏方案主要包括催化燃烧装置(rco)、蓄热式燃烧装置(rto)以及高温等离子体。设备的尺寸取决于气度跟浓度。活性炭吸附体系的投资用度不高,操作机动,运行本钱与其余方法比较通常也较低。再生可采取热空气、水蒸气或热氮气进行。再出产生的浓沾染气体需进一步采取冷凝、热力焚烧、催化焚烧等方法处理。因为此时处理的是吝啬度的稀释气流,故二级处理的用度大大减低。活性炭在利用跟再生的进程中会一直地丧失其吸附容量,因此在利用一定时光后需全部调换。
纤维活性炭因为其微孔直接面向气流,表示出良好的吸附、脱附机能,因此可采取较短的吸附、脱附周期。另外,因为炭纤维较个别活性炭的金属含量低(约少50%~90%),对卤代氢的催化作用小,不会造成会引起腐化作用的水解作用,也不会呈现炭床闷烧景象。
2.接收法
接收法系利用液体(接收液)之溶解作用,以去除排气中可溶解之成分。在沾染把持上系利用接收操作抉择性,去除某些具沾染性的气体成分,以达到减少沾染排放的目标。随同溶质之废气从接收塔塔底进入,而接收剂从塔顶进入进行接收接触。自塔顶流出的气体为经处理过的清洁气体,可径行排放或导人其它单元处理,而从塔底流出的液体则送入再生单元再生利用。
接收塔依据所产生的气液交界面的型态可辨别为三类,即薄膜式接收塔(FilmAbsorber)、喷射式接收塔(JetAbsorber)、泡沫跟液滴式接收塔(BubbleandDrop-Absorber)。至于产业上常用之接收设备有喷雾塔、文式洗涤塔、填充塔、板状塔等数种。个别处理含有机物之废气利用填充塔或板状塔。其中填充塔通常被用于处理含腐化性物质或有起泡/阻塞偏向之液体,或利用板状塔时会产生过压降者。板状塔常用于须要内部冷却(IntemalCooling)或因接收剂流量较低以至无奈完全润湿填充物之情况下,因此通常会用在大范围接收操作。废气进入接收塔后,接收剂由上往下与废气接触,将废气中可溶于接收剂之成份接收出来,而处理过后的清洁气体则由塔顶流出。由塔底流出之接收剂可由汽提回收VOCs成份后,重复进入填充塔利用或进入处理厂中处理。
3.冷凝法
冷凝是一种将排放气体的温度降落至沸点之下,以凝固气态物质的物理程序,普遍利用于原料或产品之分别及纯化,也可作为初步把持挥发性有机物之用。冷凝分别效力在50~85%之间,冷凝最适于大型冷冻储槽排放回收之用,因为冷凝只转变物质的相态,而不会影响其成份,而且程序简单,假如排放气流中有机物质纯度高,则不须精巧把持。排放气体的流量上限约为55Nm/min,流量过高或气流中含有大量无奈冷凝的气体时,冷凝器的热交换面积须要过大,不合乎经济价值。
针对有机物最常用的冷凝器为管壳式热交换器(Shen—TubeHeatExchanger),冷凝液体(冷媒)由管中通过,气体由壳局部通过,在管外遇冷凝固。非接触性管壳式冷凝器是有机蒸气冷凝最常用的设备,冷凝气体的抉择视凝固温度而异,冷却水是更低廉的冷却液,但其用处受温度限度。有机物之排放处理用冷凝器很少利用冷却水,因为排放气体的压力约为常压(1大气压),个别挥发性有机物质的凝固点多低于冷却水温度(摄氏25度一4JD度之间),必须利用冰水、冰盐水、或氟氯碳化物一类的冷冻剂。
4.热焚化法
热焚化原理是将废气直接在高温的火焰下焚烧,其所含的挥发性有机物经过激烈氧化,转化成二氧化碳跟水。热焚化炉通常存在耐火材衬里并在炉端设有焚烧器,进流废气跟焚烧空气在预混室内充分混淆,然落伍入焚烧室焚化。炉体的设定温度跟滞留时光是决定去除效力的重要因素,其随废气组成跟含量多寡而异,通常设计炉温约在700~800℃,滞留时光约0.5秒。至于欲处理气体中的氧气含量在10%以下或一氧化碳浓度太高时,则须要在800℃以上的处理温度。
热焚化法更大优点是去除挥发性有机物的后果良好(畸形操作可达98%)且操作轻易。焚烧炉废气处理设备蓄热式氧化技术处理效率高、热回收率高,降低了系统能耗,可达到污染排放标准的要求,将是有机废气处理领域的一个重要发展方向。其毛病是因高温操作,燃料消耗量大,燃料用度可观;且因高温焚烧时,易生成氮氧化物(NOx)的第二次公害;若处理气体中含有硫、卤素等成份,其焚烧氧化时硫氧化物(SOx)跟卤化物等有害气领会同时排出,所以排气处理装置及炉体设计时须予留神,通常得配合洗涤塔等设备以避免造成二次沾染排放。在保险的考虑下,排放流体VOCs浓度个别限度于LEL(低爆炸限值)的25%,因此,当VOCs的浓度高时,必须加以稀释。
5.生物处理法
针对有机臭味及挥发性有机物质所衍生的空气沾染,以生物技巧处理,存在高效力且低本钱的优点,极具市场竞争力。实用于含VOCs废气处理

  (1)生物滤床法
生物滤床法系沾染物质由气相传输至湿润之生物膜中,被固定在填料名义的微生物进行氧化分解作用,使沾染物转化为水、二氧化碳及无害的盐类,故无二次沾染问题,滤床的重要填充物质包含生物膜所依附的固体外,尚包含养分盐、疏散度改进剂及酸碱度缓冲剂等。生物滤床法存在设备及操作用度低廉的优点,然而滤料易产生干化及酸化,必须置换且长久性不佳,是其毛病。

  (2)生物滴滤塔法
生物滴滤塔法其生物作用原理与生物滤床法类似,但其塔中填充物多为木材、陶瓷及塑料等物质,此外还包含轮回水体系以把持pH值变更及去除生成的盐类。沾染物质被轮回液体接收捕集传输进入生物膜后,被固定于生物膜上的微生物分解。因为生物滴滤塔法的操作前提较为庞杂且需主动监控体系把持,故设备用度较高。但其塑料等材质所形成的滤床将使其压损低于滤床法,且无滤料酸化或干化的置换问题,为其优点。但当有机负荷过高时,易形成生物厌气状况与剥落等问题,是其毛病。因此,石化工厂在抉择处理中低浓度的有机废气时,可进一步评估生物处理技巧之可行性。

  六、处理工艺选定
上述各种有机废气去除技巧、设备费、可能产生二次公害及优毛病列于表6:

依据名目实际情况,因为喷烤漆处理工程中排放的有机废气存在较大的回收价值,所以不采取破坏性方法。活性炭吸附法已普遍用于很多VOCs的回收,在制鞋、喷漆、印刷、电子等行业中有机废气的回收十分有效。
从表6可见,VOCs的处理计划取决于很多因素,包含VOCs的性质跟浓度,进人物流的流量,回收效力等沾染物的回收价值等。对成分较庞杂,风量较大的喷烤漆废气,活性炭吸附是目前较好的方法。
抉择活性炭吸附法处理喷烤漆有机废气有如下特点:
1.活性炭吸附法实用范畴广,对大多数有机物均
有较高的吸附率,对废气成分较多的喷烤漆废气处理
效力较高。
2.投资用度跟运行用度不高,维护简单。
3.操作简单、保险、运行牢固坚固。
七、结语
vocs废气处理设备通过剖析喷烤漆行业废气的特点,比较各种有机废气处理技巧的原理、利用范畴及其优毛病,来说,活性炭吸附对处理喷烤漆行业有机废气有很好的处理后果,是一种较成熟、实用的方法。


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