在部分產(chǎn)品的噴漆與烤漆生產(chǎn)過程中，會出現(xiàn)大量的工藝尾氣排放，這些尾氣對自然環(huán)境的危害較大，給操作工人的健康帶來較大的威脅。具體來說，噴漆、烤漆等工藝需要使用大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等揮發(fā)性化合物，作為涂料溶劑以及稀釋劑等。這些有機溶劑在噴涂時不會吸附在工件表面，會全部揮發(fā)到空氣中變?yōu)橛袡C廢氣。這些廢氣具有沸點低、常溫下容易揮發(fā)等特征，對周邊環(huán)境以及操作人員的身體健康產(chǎn)生較大的影響。
噴漆房的廢氣具有風量大、濃度低的特點。且排放氣體中含有苯、甲苯、二甲苯等，這些都會對環(huán)境造成很大的影響。因此也是環(huán)保重點檢查的對象。
結(jié)合以往設計經(jīng)驗，一般情況下，噴漆房的廢氣中主要包含以下有毒物質(zhì)：
1 、油性漆：攜帶油漆微粒的水珠；水性漆：溶解了油漆的微粒水珠；
2 、獨立在空中噴在廢氣中的油漆微粒；
3 、氣化狀態(tài)下的油漆本身原材料異味、稀釋劑（常溫漆固化劑）散發(fā)的異味、以及在反應及固化過程中釋放的異味。
噴涂行業(yè)的廢氣污染物主要來自自動噴涂線及噴漆過程過產(chǎn)生的大量漆霧，其中可能含有大量苯乙烯、苯、二甲苯、丁酮、醛、硫化物、氮氧化物等廢氣及煙氣，并伴隨一定溫度擴散至整個車間及廠界周邊，是污染較嚴重的廢氣。漆霧中的主要成分為三苯(苯、甲苯、二甲苯)是用來稀釋油漆以達到物件表面光滑美觀的目的，但有機溶劑極易揮發(fā)，不能長時間隨油漆附著於物件表面，在噴涂及晾干過程將全部釋放出來，從而形成有機廢氣，其特點為無色、極具刺激性，隨空氣的流動而擴散於大氣中，能通過人體呼吸或直接作用人體，對人體的呼吸系統(tǒng)、血液、心肺、肝臟、黏膜、眼睛、神經(jīng)等造成傷害，也會通過皮膚直接傷害人們。因此，需要進行有效收集并做凈化處理，以確保企業(yè)生產(chǎn)運行良好及改善車間及廠區(qū)環(huán)境、達到國家環(huán)保要求。
噴涂廢氣中的苯：
苯，化學式是C6H6，在普通溫度下是一種沒有顏色、帶有一點點甜味的透明狀液體，并且擁有比較劇烈的芳香味道。苯是能夠燃燒的，并且有毒，是一種能夠 引發(fā)癌癥的物質(zhì)。苯也是一類碳氫化合物，是芳烴里面較簡單的一種類型，它溶于水比較困難，但是容易溶解在一些有機溶劑里面，本身也能夠被當成有機溶劑。苯 是一類石油化學工業(yè)基本原材質(zhì)，它的生產(chǎn)數(shù)量和出產(chǎn)技能水平是一個國家石油化學工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。苯擁有的環(huán)系被叫做苯環(huán)，也是芳環(huán)里面較簡單的一 種。
噴涂廢氣中的甲苯：
甲苯是一種沒有顏色，非常清澈的液體，帶有一點和苯一樣的味道，具有比較強的折光特性，能夠和乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳以及冰乙酸相互混合溶解，溶于水的特性非常微小。甲苯是一種容易燃燒的液體，蒸汽能夠和空氣產(chǎn)生具有爆炸特性的混合物，帶有一點刺激性?！?/p>
噴涂廢氣中成分都是具有一定復雜特性，一定毒性，并且容易燃燒容易爆炸，治理的時候需要運用高壓風機將噴涂廢氣抽到旋流塔里面處理。
噴涂行業(yè)廢氣處理方案主要用于噴漆房廢氣處理、家具廠廢氣處理、機械制造業(yè)廢氣處理、護欄廠廢氣處理、汽車制造及汽車4S店噴漆房廢氣處理。
本文采用先進的工藝,設計出一套有效的處理方案,對有機廢氣進行全面的凈化處理。該方案利用新型活性炭吸附低濃度的有機廢氣,吸附飽和后利用熱空氣加熱,在貴金屬催化作用下開展燃燒凈化處理,將有機物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。結(jié)果表明,活性炭可以將有機廢氣有效吸附,實現(xiàn)凈化操作。
處理工藝設計
1預處理
對于有機廢氣，人們應首先開展水噴淋，去除廢氣內(nèi)部的雜塵、可溶性有機物。噴淋后，氣體內(nèi)部具有大量水分和少量粉塵，為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運行，人們需要在處理時利用高效率的過濾器進行過濾。
2吸附操作
經(jīng)過預處理的有機廢氣，在風機的作用下引入吸附床，將其均勻地分布在活性炭表面。依據(jù)分子間的范德華力，活性炭會將有機廢氣吸附在表面，這一過程耗時較少，但時間越長，吸附越徹底。二者之間沒有現(xiàn)較大的化學反應，而有機廢氣卻達到較高的凈化效果。經(jīng)過凈化后的潔凈廢氣可以達到相關(guān)大氣污染物的排放標準，在風機的作用下，其可以達到15m高排氣筒的排放標準。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)含有個級別的吸附床，兩套用來吸附，一套用來脫附，三套設備可以實現(xiàn)輪流操作。
3脫附與催化燃燒
具體的反應方程式為：
在活性炭吸附到飽和程度后，切換到脫附床，脫附需要外加的熱量，加熱裝置安裝在催化氧化床內(nèi)部，開啟后同時預熱催化劑。催化氧化床達到設定的溫度后，將熱空氣引入脫附床內(nèi)部，有機廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來。
高濃度的有機廢氣在外力的作用下進入氧化床中，通過金屬鉑的催化作用，被燃燒分解為H2O與CO2，廢氣通過這一操作得到凈化。這一燃燒過程的特征為低溫、快速以及無焰，并產(chǎn)生較大的熱量，人們可以將活性炭再次回用到有機廢氣的脫附與燃燒氧化中，從而降低能源消耗。具體的反應過程如圖1所示。
在有機廢氣濃度較大時，燃燒產(chǎn)生的熱量過多會導致催化氧化床的溫度較大，進而影響整個廢氣治理系統(tǒng)的安全性、為此，本文設計的系統(tǒng)含有冷空氣補充裝置，它可以引入新鮮空氣來降低反應溫度，從而保證系統(tǒng)操作的安全性。
4污水處理
水噴淋預處理之后，含有雜質(zhì)與有機物的廢水被引入噴漆車間的污水處理池內(nèi)開展沉淀，去除大顆粒的雜物。含有有機物的廢水呈現(xiàn)出弱酸性，為降低污水回用對設備的腐蝕，人們需要添加少量片堿，開展中和反應，調(diào)節(jié)其酸堿度。在經(jīng)過較為徹底的凈化后，廢水可以循環(huán)利用，可以再次用于水噴淋預處理模塊，污水處理單元基本沒有污水外排現(xiàn)象。污水離心分析的產(chǎn)物以及沉淀產(chǎn)生的漆渣沉淀物作為危險廢物，依據(jù)國家的相關(guān)危險廢棄物的管理要求，應委托具有資質(zhì)的危險廢物處置單位開展安全處理操作。
本方案具有眾多優(yōu)勢。首先，采用新型高效的活性炭，吸附床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、合理，吸附效果大幅度提升其次，通過金屬鉑開展催化燃燒，將有機廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2，實現(xiàn)高效的徹底凈化;再次，燃燒過程溫度較低、安全，燃燒過程產(chǎn)生的熱量可以循環(huán)使用，熱量損失較少，能耗大幅度降低;最后，系統(tǒng)設備的設計安裝采用多種措施來杜絕安全隱患，操作簡單，便于后期的使用和管理。
各個組成模塊的操作方法
1漆霧過濾器
噴漆廢氣主要出現(xiàn)在工件涂抹的噴漆工作臺，高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上，其他都隨廢氣排，變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低，顆粒較小，絕大部分直徑小于10mm。如果不處理會很快堵塞活性炭的微孔，使其失去原有的功能。因此，噴漆廢氣必須先進行粗過濾處理。
2吸附劑的選擇與參數(shù)設定
活性炭具有比表面大、吸附能力強以及成本較低等優(yōu)勢，它是目前VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀態(tài)的活性炭更換不方便，活性炭纖維含有規(guī)則的微孑L結(jié)構(gòu)，具有較大的吸附容量，同時容易脫落，成本較高。蜂窩狀的活性炭風速高，阻力小，可以應用到大風量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀活性炭，吸附床的結(jié)構(gòu)采用的為抽屜式的組裝模式，便于使用時的填裝與拆卸。
催化燃燒設計
1換熱器
換熱器的結(jié)構(gòu)較為復雜，為了降低生產(chǎn)成本，方便后續(xù)安裝，本文采用結(jié)構(gòu)較為簡單的固定式管板式換熱器，冷氣體走殼體，熱氣體走管程。
2電加熱室
在本方案中，加熱室僅僅提供開機時預熱氣體需要的熱量，苯催化燃燒后有大量的預熱可以利用，因此需要的熱功率較低，通過電加熱即可，不需要天然氣或液化石油氣的額外加熱。
3保溫模塊的處理
催化燃燒一體化設備內(nèi)部的溫度遠遠高于常溫，需要增加保溫處理避免對工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材料為硅酸鋁纖維氈，依據(jù)燃燒室可能出現(xiàn)的最高溫度400oC來設計，保溫棉的厚度取值為64mm。
4阻火器的設計
阻火器是由許多細小通道或孑L隙組成的，當火焰進入這些細小通道后就形成許多細小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大，火焰通過通道壁進行熱交換后，溫度下降，到一定程度時火焰即熄滅。阻火器是用來阻止燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰蔓延的設備，在VOCs催化燃燒的反應器中，如果有火星的話會引發(fā)氣體火焰出現(xiàn)進而促使整個管網(wǎng)燃燒，所以阻火器的作用較大。阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關(guān)系，通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文依據(jù)規(guī)范設計，利用明火開口端和閉口端進行點火，本方案采用無火燃燒方式，如果依據(jù)D=4d的話，阻火器會過大，依據(jù)實際的操作需求，本文設計的數(shù)據(jù)取值為D=2d，角度為60o。阻火器采用的為1mm不銹鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴散的角度為60o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。
本公司專業(yè)從事環(huán)保設備的研發(fā)和生產(chǎn)，環(huán)保工程的施工，擁有專業(yè)的技術(shù)研發(fā)團體和經(jīng)驗豐富的施工團隊，根據(jù)客戶具體廢氣成分及廢氣量為客戶量身定制了廢氣處理方案，使客戶廢氣排放達到國家排放標準，為企業(yè)解除后顧之憂，為企業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，且運行費用低，投資成本少，廣受客戶好評。歡迎來電：15851939439 郭工
