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喷烤漆职业废气处理计划

作者: 人气:发表时间:2020-03-16

喷烤漆职业废气处理计划

本文对喷烤漆职业废气首要污染因子是苯、甲苯、二甲苯等有害气体,通过实例说明喷烤漆职业废气处理计划。
 
一、概述
 
在汽车、摩托车、自行车、轮船、飞机、家用设备、机械设备、建材及家具等职业中,需要对其表面进行喷漆或烤漆处理,以达到装修、美观和防腐等功效。涂料在施工和固化过程中,需要运用很多有机溶剂,这些挥发性的有机物在运用过程中会释放出来,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风险的空气污染物,不但对人们的身体健康形成直接损害,对人们赖以生存的大气也同样形成损坏。
 
二、喷烤漆职业有机废气的特色和损害
 
1.废气的特色
 
喷烤漆职业的废气,废气量大,浓度高,含有的有机物品种多,一般烤漆职业的废气含有三苯、醇类、酮类、醚类、酯类等有机物。
 
2.废气的损害
 
喷烤漆职业的废气中含有的有机物品种多,其间以“三苯”含量高,损害大,苯、甲苯和二甲苯都为无色、有芳香气味的,沸点为80.1oc,是挥发性有机物,都具有易挥发、易燃的特色。
 
苯被质量卫生组织(WHO)国际癌症研究中心(IARC)确认为高毒致癌物质。急性毒效果,首要对中枢神经系统,缓慢首要效果于造血组织及神经系统,但若造血功能完全损坏,可发生丧命的颗粒性白细胞消失症,并引起白血病。对皮肤也有刺激效果。苯、甲苯和二甲苯是以蒸气状况存在于空气中,中毒效果一般是由于吸入蒸气或皮肤吸收所造成的。由于苯属芳香烃类,使人一时不易警觉其毒性。假如长时间接触必定浓度的甲苯、二甲苯会引起缓慢中毒,可出现头痛、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必定影响,并导致胎儿先天性缺点(即畸)。对皮肤和粘膜刺激性大,对神经系统损害比苯强,长时间接触还有引起膀胱癌的或许。
 
一起,由于喷烤漆职业运用的油漆具有粘附性,如高浓度的漆雾如不加以管理,随风分散,粘附在建筑物上,影响其美观,沉降在花草树木中,将影响植物的光合效果。
 
三、有机废气源强
 
依据某喷烤漆职业企业提供的有关技术资料,排放点排放的废气量及废气中苯、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《表面涂装(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、喷烤漆职业废气处理工艺挑选
 
1.活性炭吸附法
 
活性炭吸附是目前很广泛运用的收回技能,其原是运用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的VOCs捕获。将含VOCs的有机废气经过活性炭床,其间的VOCs被吸附剂吸附,废气得以净化而排出。当炭吸附到达饱满后,对饱满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合物,一同离开炭吸附床。用冷凝器冷却蒸汽混合物,使蒸汽冷凝为液体。若VOCs为水溶性的,则用精馏将液体混合物提纯;若为水不溶性,则用沉析器直接收回VOCs。炭吸附技能首要用于VOCs浓度小于5000ppm的情况。适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高,湿度不大,排气量较大的场合。
 
活性炭吸附体系常用来处理气量200~100000m/h,浓度范围在2O一5000ppm的气体。设备的尺寸取决于气量和浓度。活性炭吸附体系的出资费用不高,操作灵活,运转成本与其他办法比较一般也较低。再生可选用热空气、水蒸气或热氮气进行。再生发生的浓污染气体需进一步选用冷凝、热力焚烧、催化焚烧等办法处理。因为此刻处理的是小气量的浓缩气流,故二级处理的费用大大减低。活性炭在运用和再生的进程中会不断地丢失其吸附容量,因而在运用一定时刻后需悉数替换。
 
纤维活性炭因为其微孔直接面向气流,表现出杰出的吸附、脱附功能,因而可选用较短的吸附、脱附周期。别的,因为炭纤维较普通活性炭的金属含量低(约少50%~90%),对卤代氢的催化效果小,不会形成会引起腐蚀效果的水解效果,也不会呈现炭床闷烧现象。
 
2.吸收法
 
吸收法系运用液体(吸收液)之溶解效果,以去除排气中可溶解之成分。在污染操控上系运用吸收操作挑选性,去除某些具污染性的气体成分,以到达减少污染排放的意图。伴随溶质之废气从吸收塔塔底进入,而吸收剂从塔顶进入进行吸收触摸。自塔顶流出的气体为经处理过的洁净气体,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运用。
 
吸收塔根据所发生的气液交界面的型态可区分为三类,即薄膜式吸收塔(FilmAbsorber)、喷射式吸收塔(JetAbsorber)、泡沫和液滴式吸收塔(BubbleandDrop-Absorber)。至于工业上常用之吸收设备有喷雾塔、文式洗刷塔、填充塔、板状塔等数种。一般处理含有机物之废气运用填充塔或板状塔。其间填充塔一般被用于处理含腐蚀性物质或有起泡/堵塞倾向之液体,或运用板状塔时会发生过压降者。板状塔常用于需求内部冷却(IntemalCooling)或因吸收剂流量较低以致无法完全润湿填充物之情况下,因而一般会用在大规模吸收操作。废气进入吸收塔后,吸收剂由上往下与废气触摸,将废气中可溶于吸收剂之成份吸收出来,而处理过后的洁净气体则由塔顶流出。由塔底流出之吸收剂可由汽提收回VOCs成份后,重复进入填充塔运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低至沸点之下,以凝聚气态物质的物理程序,普遍应用于质料或产品之分离及纯化,也可作为开始操控挥发性有机物之用。冷凝分离效率在50~85%之间,冷凝很适于大型冷冻储槽排放收回之用,因为冷凝只改动物质的相态,而不会影响其成份,并且程序简单,假如排放气流中有机物质纯度高,则不须精细操控。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法冷凝的气体时,冷凝器的热交换面积需求过大,不符合经济价值。
 
针对有机物很常用的冷凝器为管壳式热交换器(Shen—TubeHeatExchanger),冷凝液体(冷媒)由管中经过,气体由壳部分经过,在管外遇冷凝聚。非触摸性管壳式冷凝器是有机蒸气冷凝很常用的设备,冷凝气体的挑选视凝聚温度而异,冷却水是很低价的冷却液,但其用途受温度约束。有机物之排放处理用冷凝器很少运用冷却水,因为排放气体的压力约为常压(1大气压),一般挥发性有机物质的凝聚点多低于冷却水温度(摄氏25度一4JD度之间),必要运用冰水、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由激烈氧化,转化成二氧化碳和水。热焚化炉一般具有耐火材衬里并在炉端设有焚烧器,进流废气和焚烧空气在预混室内充沛混合,然后进入焚烧室焚化。炉体的设定温度和停留时刻是决议去除效率的首要因素,其随废气组成和含量多寡而异,一般规划炉温约在700~800℃,停留时刻约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,则需求在800℃以上的处理温度。
 
热焚化法很大长处是去除挥发性有机物的效果杰出(正常操作可达98%)且操作简单。其缺陷是因高温操作,燃料耗费量大,燃料费用可观;且因高温焚烧时,易生成氮氧化物(NOx)的二次公害;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)和卤化物等有害气体会同时排出,所以排气处理装置及炉体规划时须予注意,一般得配合洗刷塔等设备以防止形成二次污染排放。在安全的考虑下,排放流体VOCs浓度一般约束于LEL(低爆炸限值)的25%,因而,当VOCs的浓度高时,必加以稀释。
 
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污染,以生物技能处理,具有效率高且低成本的长处,很具市场竞争力。适用于含VOCs废气处理
 
(1)生物滤床法
 
生物滤床法系污染物质由气相传输至湿润之生物膜中,被固定在填料表面的微生物进行氧化分化效果,使污染物转化为水、二氧化碳及无害的盐类,故无二次污染问题,滤床的首要填充物质包括生物膜所依靠的固体外,尚包括营养盐、分散度改良剂及酸碱度缓冲剂等。生物滤床法具有设备及操作费用低价的长处,但是滤料易发生干化及酸化,必定置换且持久性不佳,是其缺陷。
 
(2)生物滴滤塔法
 
生物滴滤塔法其生物效果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,此外还包括循环水体系以操控pH值改变及去除生成的盐类。污染物质被循环液体吸收捕集传输进入生物膜后,被固定于生物膜上的微生物分化。因为生物滴滤塔法的操作条件较为复杂且需主动监控体系操控,故设备费用较高。但其塑料等原料所构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,为其长处。但当有机负荷过高时,易形成生物厌气状况与剥落等问题,是其缺陷。因而,石化工厂在挑选处理中低浓度的有机废气时,可进一步评估生物处理技能之可行性。
 
六、处理工艺选定
 
上述各种有机废气去除技能、设备费、可能发生二次公害及优缺陷列于表6:
 


 

根据项目实际情况,由于喷烤漆处理工程中排放的有机废气具有较大的收回价值,所以不选用破坏性办法。活性炭吸附法已遍及用于许多VOCs的收回,在制鞋、喷漆、印刷、电子等职业中有机废气的收回非常有效。
 
从表6可见,VOCs的处理方案取决于许多要素,包含VOCs的性质和浓度,进人物流的流量,收回效率等污染物的收回价值等。对于成分较复杂,风量较大的喷烤漆废气,活性炭吸附是目前较好的办法。
 
挑选活性炭吸附法处理喷烤漆有机废气有如下特色:
1.活性炭吸附法适用范围广,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
 
效率较高。
 
2.投资费用和运转费用不高,保护简单。
 
3.操作简单、安全、运转安稳可靠。
 
七、结语
 
经过剖析喷烤漆职业废气的特色,比较各种有机废气处理技术的原理、使用范围及其优缺点,相对来说,活性炭吸附对处理喷烤漆职业有机废气有很好的处理作用,是一种较成熟、实用的办法。
 


 

 

 


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