浅谈喷烤漆行业废气处理方案

2.吸收法

吸收法系利用液体(吸收液)之溶解作用，以去除排气中可溶解之成分。在污染控制上系利用吸收操作选择性，去除某些具污染性的气体成分，以达到减少污染排放的目的。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接触。自塔顶流出的气体为经处理过的干净气体，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使用。

吸收塔依据所产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、文式洗涤塔、填充塔、板状塔等数种。一般处理含有机物之废气使用填充塔或板状塔。其中填充塔通常被用于处理含腐蚀性物质或有起泡/阻塞倾向之液体，或使用板状塔时会产生过压降者。板状塔常用于需要内部冷却(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，因此通常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接触，将废气中可溶于吸收剂之成份吸收出来，而处理过后的干净气体则由塔顶流出。由塔底流出之吸收剂可由汽提回收VOCs成份后，重复进入填充塔使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，以凝结气态物质的物理程序，普遍应用于原料或产品之分离及纯化，也可作为初步控制挥发性有机物之用。冷凝分离效率在50～85%之间，冷凝最适于大型冷冻储槽排放回收之用，因为冷凝只改变物质的相态，而不会影响其成份，而且程序简单，如果排放气流中有机物质纯度高，则不须精细控制。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。

针对有机物最常用的冷凝器为管壳式热交换器(Shen—TubeHeatExchanger)，冷凝液体(冷媒)由管中通过，气体由壳部分通过，在管外遇冷凝结。非接触性管壳式冷凝器是有机蒸气冷凝最常用的设备，冷凝气体的选择视凝结温度而异，冷却水是最低廉的冷却液，但其用途受温度限制。有机物之排放处理用冷凝器很少使用冷却水，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结点多低于冷却水温度(摄氏25度一4JD度之间)，必须使用冰水、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燃烧，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。热焚化炉通常具有耐火材衬里并在炉端设有燃烧器，进流废气和燃烧空气在预混室内充分混合，然后进入燃烧室焚化。炉体的设定温度和滞留时间是决定去除效率的主要因素，其随废气组成和含量多寡而异，通常设计炉温约在700～800℃，滞留时间约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，则需要在800℃以上的处理温度。

热焚化法最大优点是去除挥发性有机物的效果良好(正常操作可达98%)且操作容易。其缺点是因高温操作，燃料消耗量大，燃料费用可观;且因高温燃烧时，易生成氮氧化物(NOx)的第二次公害;若处理气体中含有硫、卤素等成份，其燃烧氧化时硫氧化物(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设计时须予注意，通常得配合洗涤塔等设备以避免造成二次污染排放。在安全的考虑下，排放流体VOCs浓度一般限制于LEL(低爆炸限值)的25%，因此，当VOCs的浓度高时，必须加以稀释。

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，以生物技术处理，具有高效率且低成本的优点，极具市场竞争力。适用于含VOCs

(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解作用，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，滤床的主要填充物质包含生物膜所依附的固体外，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廉的优点，但是滤料易产生干化及酸化，必需置换且持久性不佳，是其缺点。

(2)生物滴滤塔法

生物滴滤塔法其生物作用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，此外还包含循环水系统以控制pH值变化及去除生成的盐类。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解。由于生物滴滤塔法的操作条件较为复杂且需自动监控系统控制，故设备费用较高。但其塑料等材质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，为其优点。但当有机负荷过高时，易形成生物厌气状态与剥落等问题，是其缺点。因此，石化工厂在选择处理中低浓度的有机废气时，可进一步评估生物处理技术之可行性。

六、处理工艺选定

上述各种有机废气去除技术、设备费、可能产生二次公害及优缺点列于表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回收价值，所以不采用破坏性方法。活性炭吸附法已普遍用于许多VOCs的回收，在制鞋、喷漆、印刷、电子等行业中有机废气的回收非常有效。

从表6可见，VOCs的处理方案取决于许多因素，包括VOCs的性质和浓度，进人物流的流量，回收效率等污染物的回收价值等。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方法。

选择活性炭吸附法处理喷烤漆有机废气有如下特点：

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.投资费用和运行费用不高，维护简单。

3.操作简单、安全、运行稳定可靠。

七、结语

通过分析喷烤漆行业废气的特点，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行业有机废气有很好的处理效果，是一种较成熟、实用的方法。