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废气处理技术在涂装中的应用浅析

北极星VOCs在线  来源:现代涂料与涂装  作者:董庆建 王萌等  2018/1/31 15:12:48  我要投稿  
所属频道: VOCs监测  关键词:有机废气 涂装废气 废气治理

北极星VOCs在线讯:0引言

鉴于当前环保要求日益严格,涂装废气末端治理日渐明晰。工程机械涂装线的废气主要来自调漆室、喷漆室、流平室、烘干室和污水处理间的废气。这些废气的浓度一般在排放限制值内,为应对标准中的排放速率要求,高空排放是众多工程机械制造商通常采取的方法。虽然目前可以满足环保排放要求,但是高空排放实质上就是废气没有做任何处理的直接排放,对大气环境危害较大。

1废气处理工艺对比

由于废气的种类比较多,处理的方法也各不相同,冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法等是国内比较常用的方法;生物法、低温等离子法等是近几国外研发出来一种新技术、新工艺,以下对各工艺作简要对比介绍。

1.1冷凝回收法

这种方法要求废气物中的有机物的浓度较高,一般在几万甚至几十万ppm,对于低浓度有机废气此法不适用。它的基本原理是涂装线排除的废气物经过冷凝器冷凝,然后再将冷凝后的冷凝液进行分离,分离出可回收且有价值的有机物。

1.2吸收法

化学吸收和物理吸收是吸收法的两种形式,但是化学吸收应用比较少,因为绝大多数废气物都不能采用化学吸收。物理吸收主要应用在中高浓度的废气,它的原理:废气物经过物力吸收后排放到大气中,当物理吸收的吸收液饱和后,要进行经解析或精馏后可以重新利用。本法的二次污染问题较难解决且净化效果不理想[1]。

1.3直接燃烧法

直接燃烧法的工艺比较简单,较适用在高浓度的废气治理中。它的原理是:利用燃料将收集到的废气混合物进行加热,将其加热到700~800℃,并停留0.3~0.5s,在高温下可燃的有害物质方可分解变为无害物质。

1.4催化燃烧法

本法是把废气加热到200~300℃经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水,达到净化目的。该法适用于高温、中高浓度的有机废气治理,国内外已有广泛使用的经验,效果良好。该法是治理有机废气的有效方法之一,但对于低浓度、大风量的有机废气治理存在设备投资大、运行成本较高的缺点[2]。

1.5吸附法

1)直接活性炭吸附法

这种方法设备比较简单、投资较小,它是将涂装线排除的有机废气,经过活性炭的进行吸附,吸附率在90%以上。此方法活性炭达到饱和后无法进行再生,需要对其进行定期更换,方可保证净化效果。更换时会导致装卸、运输等过程中造成二次污染,活性炭成本比较高且饱和活性炭需要专门处理机构处理,处理费用较高,因此其直接活性炭吸附的运行成本相当高。

2)吸附—回收法

该法利用过热蒸汽反吹吸附饱和的吸附剂进行脱附再生,蒸汽与脱附出来的有机气体经冷凝、分离,可回收有机液体。该法净化效率较高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有机溶剂与水的分离不很彻底,得到的混合液体品质不高,组份较为复杂,这些有机液体无法直接用到生产中,要再采用蒸馏、精馏、萃取等多道程序处理。

3)新型吸附—催化燃烧法

此方法主要解决低浓度、大风量废气物的处理,它综合了吸附法和催化燃烧法两者的优点。它的基本原理是:低浓度的涂装线废气物,先通过新型活性炭进行吸附,饱和后给其通入热空气进行加热,将有机废气从活性炭中脱附出来,这时废气物就从低浓度变成了高浓度废气物,然后将这些高浓度的废气物,再送入到催化燃烧床燃烧。这种方法正在得到推广及认可,是比较实用废气处理效果比较好的一种方法[2]。

1.6低温等离子技术

低温等离子技术比较适用于低浓度、小分子废气物的处理,它是继固、液、气这三者之后的第四态,当外加电压至气体着火点电压时,气体击穿,产生一新混合体。之所以成为低温等离子是由于,在放电的过程中虽然电子的温度达到很高,但重粒子温度缺很低,致使整个体系呈现低温状态。

它的原理是利用产生的这些高能电子、自由基等活性粒子与废气中物作用,使废气中的污染物分子发生分解等一系列的反应,然后达到分解污染物的目的。

1.7光催化技术

光催化技术是适用于低浓度废气物的处理方式之一,它是将TiO2作为催化剂,反应条件比较温和,光解速度较快,光催化的产物:CO2、H2O或其它,它的应用范围比较广,包括醛、酮、氨等有机物废气物,都可利用TiO2进行光催化清除。其主要机理是:催化剂吸收光子,与表面的水反应产生一种比较主要的活性物质,他对光催化的氧化起着决定性作用的羟基自由基(•OH)。还会产生一种活性氧物质(•O,H2O2)[3]。

1.8几种常用治理废气工艺对比

几种常用治理工艺在有机废气治理的应用比较如表1所列。

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