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喷漆废气处理技术详解

喷漆废气处理技术详解
 
回想一下,每次走在新装修的房子前,会不会有一种特别刺激的味道,让人难以忍受?坐进刚买的新车,不觉得里面的味道让人受不了吗?路过刚买的新家具,是不是也有明显的刺鼻气味?产生这些刺鼻气味的主要原因是生产过程中喷漆污染产生的挥发性有机化合物。
 
一、喷漆废气处理背景
 
随着社会发展的进步,喷漆技术已经广泛应用于各个行业。喷漆过程中会产生大量含有漆雾的废气,其成分多为苯、甲苯、二甲苯、正己烷和部分烷烃废气。如果直接吸入或排放到空气中,会对人体健康和环境造成危害。近年来,随着对环境保护的重视和相关法律法规的完善,喷漆废气的治理也提上了日程。
 
二.喷漆污染物及其危害
 
1.主要污染物:漆雾和挥发性有机化合物;
 
2.污染物的形成和危害;
 
1.漆雾:液体涂料在气压作用下形成的雾状尘粒,具有粘性,容易吸附在接触的人或物体上,也是潜在的致癌物,对整个大气环境造成污染。
 
2.挥发性有机废气:以三苯基(苯、甲苯、二甲苯)为主的有机溶剂用于稀释喷漆,以达到物体表面光滑美观的目的,但有机溶剂挥发性很强,不能长时间附着在物体表面,在喷洒和干燥过程中会完全释放,从而形成有机废气,无色,刺激性极强,随着空气的流动扩散到大气中,可以呼吸或直接作用于人体。
 
3.喷漆废气处理设计方案的设计原则
 
(1)环保设备运行时不会影响正常生产;
 
(2)设计科学、布局合理、运行稳定、环保节能;
 
(3)投资少,设备管理维护方便,运行成本低;
 
(4)无过量或劣质排气、漏气、漏水现象;
 
(5)保证污染物经处理后达标排放,无二次污染;
 
(6)技术先进,注重长远发展。
 
4.喷漆废气处理设计方案的设计目标
 
经处理,污染物排放达到广东省地方标准DB44/27-2001《大气污染物排放限值》第二期一级排放标准;
 
苯的出水浓度低于12毫克/立方米。
 
甲苯的出水浓度低于40毫克/立方米。
 
二甲苯的排放浓度低于70毫克/立方米。
 
喷漆粉尘排放浓度低于120mg/m3。
 
5.喷漆废气处理工艺的比较
 
目前,有机废气的处理技术主要有隔离法、燃烧法、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法和吸附法。
 
1.低温等离子体催化氧化
 
等离子体是除固体、液体、气体之外物质存在的第四种状态,它是电中性的,宏观上具有很高的导电性。等离子体包含大量的活性电子、离子、激发态粒子和光子。由于这些活性粒子和气体分子之间的碰撞,产生大量强氧化自由基O、OH、HO2和强氧化O3。有机分子受到高能电子的撞击,被原子键激发断裂,形成小碎片群或原子;o,oh,HO2,O3等。与受激原子、有机分子、基团、自由基等反应。,最后有机分子被氧化降解为CO、CO2和HO2。
 
优点:适用性广,适用于处理低浓度(< 1 ~ 1000 ppm >)和高毒性、高气味的有害气体,弥补了其他技术无法处理的空白。并且操作简单。
 
缺点:仅低温等离子体技术在处理有害气体方面仍有不足。比如有害气体不能完全转化为无害气体,副产物多;并在氧等离子体下产生大量臭氧;能耗高;去除效率低等。
 
2.吸附法
 
有机气体分子吸附在多孔活性炭、硅质岩、无烟煤等表面,然后净化。
 
优点:处理效率高(活性炭吸附可达99%以上),应用广泛,操作简单,投资成本低。
 
缺点:系统风压损失大,导致能耗高,吸附剂饱和点难以掌握,吸附剂容量有限,运行成本高。
 
3.隔离法
 
通过特殊的过滤材料,将其置于废气排放过程中,进行机械隔离,从而达到处理效果。
 
优点:漆雾处理效率高,无技术要求,操作简单。
 
缺点:有机物不能有效去除。
 
4.燃烧法
 
有机废气通过高温加热直接燃烧,达到废气净化的目的。
 
优点:净化效率高,可达95%以上。
 
缺点:需要大量热能。比如甲苯的直接燃烧需要8000℃左右,消耗大量的能量,高温时容易产生NOX,造成二次污染。
 
5.吸收法
 
通过吸收液与废气的相互接触,将废气中的有害物质溶解到吸收液中,从而净化废气。吸收溶液应单独处理。
 
优点:投资小,运行成本低,操作简单。
 
缺点:处理效率低,不稳定,净化效率不高,约50%。难以满足相关环保要求,适用于低浓度有机废气,有二次污染。
 
6.冷凝法
 
通过冷凝和冷却,当温度低于有害物质的凝点时,气态有害物质转化为液体,从空气中分离出来,得到净化。
 
优点:运行稳定,净化效率高。
 
缺点:投资大,对环境和运营商要求高,能耗过大,运营成本高。
 
(1)活性炭吸附法的净化率可达95%以上,如果没有再生装置,运行成本太高;
 
(2)液体吸收法的净化率只有60%-80%。在实际应用中,该方法吸收效率低,夹带油雾,一般难以达到国家排放标准,存在二次污染问题;
 
(3)催化燃烧法净化率可达95%,但适用于处理高浓度、小风量、高废气温度的有机废气,而喷漆废气中“三苯基”的浓度一般低于300mg/m3,因此催化燃烧法不适合处理。
 
目前大多数工厂采用水幕洗涤装置或颗粒炭吸附法处理喷漆废气,水幕洗涤法处理的喷漆废气一般不符合《大气污染物排放标准》(GB16297- 96)的标准。