塗料行業有機廢氣來源與治理技術應用分析
來源:科(kē)柏盛環(huán)保(bǎo) 發布時間:2021-07-20
有(yǒu)機廢氣(qì)是造成大氣(qì)環境汙染(rǎn)的一種重要物質,而塗料生(shēng)產當中會產生大量的有機廢氣,如果不進行(háng)有效的治理會對大氣環境造成破(pò)壞。對此筆(bǐ)者(zhě)結合自身的實踐經驗對當前塗料行業有(yǒu)機廢氣的(de)來源(yuán)和治理(lǐ)技術進行分(fèn)析,以為塗料行業有機廢氣的治理提供借鑒。
噴塗行業廢氣(qì)處理能夠通過應用先進的設(shè)備。先進的(de)加工工藝加強管理等措施降低有機廢氣(qì)的排(pái)放量,但是此行業產生有機廢氣是(shì)難以避免的, 仍需要采(cǎi)用較好的末端處理技術進行廢氣的(de)治理。 對(duì)此下文主要(yào)對噴塗行業適合(hé)的末端廢氣(qì)處理技術進行分析, 並結合筆者的調查和查詢的相關資(zī)料對塗(tú)料行業有機廢氣治理常用的幾種方法進行分析和(hé)論述。
2.1 吸附(fù)法
塗料行業的有機廢氣主要(yào)包含苯(běn)、甲苯、二甲苯、醇類(lèi)、酯(zhǐ)類等物質,這些物質均能(néng)夠被相應吸附物質進行吸附。從(cóng)而將廢(fèi)氣中的(de)有機物從氣相中轉移到吸附劑當中,從而有效滿足排放標準,其中可(kě)以用於塗料行(háng)業有(yǒu)機廢氣(qì)吸(xī)附的吸(xī)附材料包含活性炭、沸石和矽藻土等。 由於活性炭表麵積較大。吸附能(néng)力較強且價格便宜,其應(yīng)用更加廣泛。但是單(dān)純依靠吸附材料進行吸附。吸(xī)附後的吸附材料需要(yào)再生或處理,吸附的有機物再利用(yòng)價值較小。而吸附劑的(de)處理又造成二次汙染,因此此方法僅(jǐn)適合(hé)一些廢氣濃度(dù)較低, 並(bìng)且廢氣(qì)量較少不適合其他方法應用的有機廢氣處理 [3]。
2.2 燃燒處理法
焚燒處(chù)理是通過將塗料生產和(hé)使用中產生廢氣,加熱到一定溫度,利用空氣中的氧氣將其中的甲苯、二甲苯等有機物氧化為二氧化碳和水,從(cóng)而使廢氣得到有效的淨化。 此(cǐ)工藝處理效果較好,能有效保證廢氣的(de)排放達標,並(bìng)且其中的熱能可以進行回收(shōu)利用。 其中當前焚燒處理(lǐ)工藝包含直接燃燒和催化(huà)燃燒,直接焚燒是將廢氣通過天然氣或柴油等燃料加熱到700℃~800℃,直接(jiē)將廢(fèi)氣中的有機物進行氧化曰催(cuī)化燃燒是指將廢氣加熱到 300℃~400℃,在催化(huà)劑的作用下將廢氣中(zhōng)的有機物進行氧化。 由於噴塗行業產生的廢氣大多數濃度並不高,直接燃燒處理需要額(é)外補加大量的燃料,僅適合處理廢氣濃度在 2000 mg/m3 以上的廢氣(qì)。
2.3 有機溶劑吸收法
噴塗行業產生的有機廢氣中多數成分都能夠在柴油或200#汽油中進行溶解,對此可以利用這類溶劑將噴塗行業產生的廢氣組分進行吸收, 吸收有機物後的溶劑可以作為燃料和稀釋劑使用(yòng)。 雖然這(zhè)種方法操作簡單,成本也較低,但是(shì)其處理效率不高,並且溶劑也具有一定的揮(huī)發性,因此噴漆行業應用(yòng)此方(fāng)法(fǎ)進行有機廢氣處理的企業並(bìng)不多。
2.4 冷凝收(shōu)集法
塗料生產過程中反應(yīng)釜中產生的廢氣具有較高的溫度和濃度,因此可以通過(guò)冷凝回收的方法進行處理, 但(dàn)是此方法適(shì)合於廢氣(qì)沸點(diǎn)較高。濃度較高且(qiě)具有回收價值(zhí)的廢氣。
2.5 多(duō)方法(fǎ)聯合處理
當前塗料行業產生的有機廢氣濃(nóng)度不高,一般 VOCs濃度均小於 500 Nm 3 /h。 冷(lěng)凝等方法並不適用,而單純的吸附處理會(huì)產生大量的吸附廢料,造成二次汙染,而直接焚燒又會消耗大量的能源,因此(cǐ)當前企業多采用多種方法結合的方式(shì)進行塗料行業廢氣的(de)處理。 一般需要*先利用吸附材料將(jiāng)廢(fèi)氣中的有機物(wù)吸附後,利用高溫氣流(liú)可(kě)以將(jiāng)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氣送至(zhì)燃(rán)燒設備(bèi)進行燃燒處理。 針對此工藝當前包含(hán)沸石轉輪+RTO/RCO,活性炭吸附+RTO/RCO 等。
2.5.1 沸石轉輪+RTO/RCO 處理工藝
此工藝中沸石轉輪是指利用沸石分子篩(shāi)作為吸附材料,設計成轉輪的形式。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(háng)濃縮, 其中脫附是利用處理後的廢氣與新鮮空氣進行(háng)混合,一般控製脫附溫度為 300℃左右進行脫附。 而分(fèn)子篩的再(zài)生是利用新鮮空(kōng)氣或低溫有機廢氣(qì)將脫附後的高溫沸石分子篩冷卻至常(cháng)溫。 一(yī)般控製廢氣濃縮至 2000 mg/m3 左右,這樣進入焚燒爐處理後。其中有機物(wù)的燃燒可以自行滿足燃燒所需要的熱量(liàng),從而有效(xiào)降低(dī)能源的消耗, 而 RTO 和 RCO 是蓄熱式氧化器和催化(huà)式氧化器的簡(jiǎn)稱。其(qí)中兩者都裝有蓄熱陶瓷,其作(zuò)用(yòng)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(kòng)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(nóng)縮後的有機廢氣經過 RTO/RCO 的(de)高溫(wēn)氧化處理,達標後可以直接進行排放(fàng)。 但是由於爐子是高溫設備(bèi),在處理過程中需要做好安全工作,如加裝阻(zǔ)火器,應用 LEL 等設備進行(háng)廢氣濃度的檢測,采用(yòng) PLC 或 DCS自控係統進行報警和連(lián)鎖控製等。
2.5.2 活性炭吸附+RTO/RCO 處理工藝
此處理工藝和沸(fèi)石轉輪+RTO/RCO 處理工藝的原理基本(běn)相同(tóng),采用(yòng)活性炭吸附器代替沸石轉輪進行有機廢氣的濃(nóng)縮。其中使用多個固定床活性(xìng)炭吸附器交替進行吸附、 脫附和冷卻處理(lǐ)。如(rú)廢氣風量為 60000 m 3 /h,可以設置三個 30000 m 3 /h的(de)固定床(chuáng)活(huó)性炭吸附器,兩個(gè)吸附器用於吸附,一個用於脫附和冷卻,交替(tì)進行處理,其中活(huó)性炭的脫附溫度控製在 120℃左右。經過活性炭吸附處理後的廢氣經過 RTO/RCO 的高溫(wēn)氧化處理,達標後可(kě)以(yǐ)直接進(jìn)行排放。但(dàn)是活性炭更易燃燒,因此(cǐ)需要更加注重安全設施的設(shè)置,一般需要加(jiā)裝氮氣係統,用於(yú)安全保護,並且可實現活性炭的深度再(zài)生(shēng),延(yán)長活性炭(tàn)的使用壽(shòu)命。
3 結束語
塗料行業的(de)有機廢氣主要來源於(yú)塗料生產(chǎn)工(gōng)藝(yì)和使用過程當中,對此企業應針對(duì)生產工藝和(hé)設(shè)備進行優化,盡可能避免有機物的揮發, 同時針對揮發出(chū)的有機物進行(háng)有效的收集和處理, 當前針對反應釜中廢氣可以(yǐ)采用冷凝方(fāng)法進行(háng)預處理,對(duì)於濃度較低但風量較(jiào)大的有機廢氣,可以采用沸石轉輪+RTO/RCO 處理工藝或活性(xìng)炭吸(xī)附+RTO/RCO 等(děng)吸附和燃燒多聯合處(chù)理工藝進行(háng)治(zhì)理。