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活性炭吸附脫附+催化燃燒裝置在涂裝廢氣處理中的應用

文章出處：鑫藍環保鑫藍動態網責任編輯：蔡作者：蔡人氣：-發表時間：2023-08-31 00:00:00【大中小】

1.1噴漆廢氣產生來源

目前，噴漆工藝已廣泛應用于機械、汽車、船舶、家具、電子等各個行業。工業噴漆工藝中所采用的涂料由固份與揮發分組成，其中固份主要包括醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯等成膜物質以及平流劑、增塑劑等助劑；揮發主要包括溶劑與稀釋劑，一般常用的溶劑以醇類、脂肪烴類、醚類、脂類、芳香烴類為主。噴漆工序中產生的有機廢氣來自有機溶劑與稀釋劑的揮發，由于有機溶劑不會隨油漆附著在噴漆件表面，在噴涂與固化過程中將全部揮發出來形成濃度水平不等的有機廢氣。

1.2噴漆廢氣成分及特點

噴漆廢氣的成分主要為苯、甲苯、二甲苯、乙烷、庚烷、甲基乙基酮、乙酸乙酯、四氯化碳等，其中，苯系物危害較大，為主要污染物質。除了以上氣態污染物，噴漆廢氣還含有一定量漆霧（固份成膜物質）、環境粉塵等。噴漆廢氣具有如下特點：①根據使用的油漆種類不同，廢氣物質組成及含量各不相同。根據固份比例以及溶劑類型，目前市面上的油漆一般分為高固份漆、低固份漆、油性漆與水性漆等；②噴漆廢氣中含有較多細小黏稠的油漆顆粒物，不易稀釋，易導致吸附材料的堵塞；③噴漆廢氣VOCs污染物揮發性強，產生源擴散面積較大，必須在封閉空間內才能有效控制與收集，處理風量需根據封閉空間體積、控制截面面積、控制風速、換氣次數等參數確定；④噴漆廢氣內污染物質一般不溶于水，傳統噴漆水簾柜存在清渣、污水處理等方面的困難；⑤噴漆廢氣VOCs排放濃度隨有機溶劑或助劑添加量的多少有所變化，一般在50—300 mg/m3，屬于大氣量低濃度VOCs有機廢氣。

1.3常用噴漆廢氣治理技術

隨著VOCs有機廢氣治理技術的發展，部分大型汽車噴漆企業開始引進RTO蓄熱式焚燒爐凈化工藝，并采用沸石轉輪等新型吸附裝置。該工藝優點是凈化效率較高，焚燒溫度達800 ℃時VOCs凈化效率可達99%以上。缺點是設備造價高昂、系統控制復雜、蓄熱陶瓷塊風阻大及運行費用高等。通過對以上各類技術優缺點的分析比較，結合目前涂裝行業生產特點，本文提出的活性炭吸附濃縮一催化燃燒裝置。作為一種VOCs深度處理新技術，在該凈化領域有較為廣闊的應用前景。

2.1活性炭吸附濃縮+催化燃燒裝置凈化過程

通過對現場生產設施的分析與測量，針對該噴漆生產線設計采用干式過濾器+活性炭吸附濃縮+催化燃燒裝置凈化噴漆VOCs有機廢氣，漆霧采用2級預處理凈化，即采用噴漆車間地溝鋪設漆霧過濾折板紙+漆霧過濾棉進行無塵處理。RCO催化氧化裝置選用鉑金貴金屬催化劑，為了使溫控準確，采用電加熱方式提供熱源。

2.2活性炭吸附濃縮+催化燃燒裝置

活性炭吸附濃縮+催化燃燒裝置主要由干式預過濾器、蜂窩活性炭吸附箱、RCO催化燃燒室、脫附風機系統、進出風管道及閥門控制組構成。考慮到設備運輸及安裝簡便，采用模塊式框架結構。

2.3活性炭吸附濃縮+催化燃燒裝置凈化工藝影響因素與對策

活性炭吸附+CO協同凈化系統在凈化過程中，影響處理效果的主要因素有：

（1）顆粒物濃度。當噴漆廢氣中含有較多顆粒物時，該工藝對預過濾材料、過濾面積、更換周期都有較高要求，確保進入活性炭吸附濃縮段內顆粒物幾乎被清除，才能保證活性炭吸附性能不受影響。一般采用噴淋塔配合干式過濾棉進行預處理。

（2）進口溫度。當噴漆廢氣混入烘干等高溫廢氣時，活性炭吸附濃縮+RCO催化氧化裝置需考慮降溫措施，保證進入活性炭吸附濃縮段廢氣溫度低于40℃，溫度過高將直接影響活性炭填料的吸附性能，一般可采用水冷或風冷降溫措施。

（3）催化氧化床溫度。催化氧化床溫度宜控制在350～400℃，溫度過低VOCs催化氧化反應不徹底，溫度過高則能耗較大，運行費用過高。為保證較高的凈化效率及較低的能耗，可采用熱交換器進行換熱節能。

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