喷漆废气处理技术研究进展-第6页-北极星VOCs在线

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3.2.4等离子体净化法

薄拯等[62]采用滑动弧放电等离子体技术处理正己烷，将正己烷裂解成CO2、CONO2和H2O;LIANG等研究了介质阻挡放电净化甲醛废气;施耀等采用低温等离子体技术处理二甲苯;竹涛等为了提高低温等离子体处理甲苯的能量利用率，通过变频高压交流电源改变等离子体净化系统的影响因素。一般认为，在高压放电时电子从电场中获得大量能量形成高能电子，一部分高能电子与O2、H2O等碰撞产生˙O和˙OH等活性自由基，另一部分高能电子则与VOCs分子进行非弹性碰撞后将能量转化成VOCs分子的内能或动能，使得VOCs分子发生电离、离解，被离解、电离或激发的VOCs分子与活性自由基接触发生复杂的物理化学反应达到降解有机废气目的，示意图见图12。

低温等离子体适用于处理低浓度(1～1000μL/L)有机废气，与传统方法相比具有处理效率高、反应流程短等优点，但由于该技术还不成熟，在等离子体降解过程可能会产生一些有害产物(如O3、CO、NOx等)造成二次污染，同时还存在高压放电使得能耗较高等问题。

3.2.5小结

膜分离法、光催化法、生物法、等离子体净化法等新型净化处理技术得到足够重视，新型净化处理技术在拥有各自优势的同时也存在不足之处。新型净化处理技术的优缺点以及适用范围总结在表13。

综上所述，传统的净化处理技术和新型净化处理技术都各自存在优缺点，采用何种净化方法还需根据企业的实际情况合理选择，表14列举了工艺选择优化方法以及优势和技术水平。

3.3复合型净化处理技术

单一有机废气净化技术虽然有各自优势，但不可避免都有自身局限性，因此有必要探索多种净化技术相结合的复合型处理工艺。刘建伟等针对处理汽车喷漆废气采用生物滴滤和生物过滤组合工艺，发现组合式反应器对废气的污染物有着较好的处理效果。预处理后的废气通进生物滴滤塔中与营养液充分混合微生物降解，降解后的废气通往生物滤塔与填料中的微生物进行再降解，如图13所示。

对于不同处理技术的复合型工艺，黄维秋等发现集成冷凝和吸附回收工艺可以充分利用各自特点，通过吸附剂先吸附VOCs，将饱和的吸附剂送往冷凝回收装置，利用热蒸汽吹脱，脱附后的VOCs深度冷凝回收再利用，避免了冷凝法的经济成本问题和吸附法的安全问题。岳鑫桂等将等离子体技术同光催化技术相结合，利用等离子体作为光催化的驱动力，处理效率高于单独介质阻挡放电或者光催化降解效果，如图14。但该复合技术仍处于实验室和小规模应用阶段，还需研究改进。吸收法和光催化氧化技术组合工艺处理甲苯废气也进行了研究，表明在一定实验条件下甲苯去除率相比单个工艺有所提高。

工业有机废气多为复合气体，适宜采取复合净化技术处理。例如将吸附浓缩技术同RTO结合在一起，构成一种热能回收和废气处理的新系统，利用分子筛转轮对有机废气进行吸附脱附，脱附后的高浓度废气送往RTO燃烧室高温氧化，分解成CO2和H2O。也有将浓缩后的有机废气通往RCO处理装置中进行氧化分解，由于处理系统温度比RTO低，安全性更有保障[74];更成熟的净化技术是采用“吸附-脱附-催化燃烧”复合工艺，如图15。将喷漆废气通入吸附床进行吸附后再脱附排入到催化燃烧装备中反应，生成CO2和H2O，催化燃烧法可利用VOCs燃烧释放的能量减少能耗，吸附剂可重复使用降低运行成本，两者相结合可更大程度地提高净化效率。

4结语

选择合适工艺治理喷漆废气污染很有必要，干式净化漆雾过滤效率较低，应用范围较窄;湿式净化前期设备投资较高，但性能稳定、净化效率高、运行成本较低，国内大部分企业选用该方法。在喷漆有机废气净化方面，小型家具电子企业可单独采用吸附法;冷凝法因其能耗高、设备性能和制冷剂要求高，一般不推荐;工业上常用的物理吸收法在对甲苯为主的喷漆废气VOCs去除率很难超过80%，也不推荐使用;若采用燃烧法处理有机废气，推荐采用蓄热式热力燃烧反应器(RTO)，相较于直接燃烧法和催化燃烧法，RTO净化效率高、无二次污染，也不存在直接燃烧不完全和催化燃烧易中毒等缺陷。新型净化处理技术对于国内企业应用还处于起步阶段，膜分离法、光催化法、生物法和等离子体净化技术处理VOCs的装置规模较小，大部分还处于中(小)试阶段，大规模应用还需要实践完善。

大中型汽车、船舶、家具等企业喷漆废气治理可根据各自特点，选择不同的复合式净化技术。对于汽车喷漆废气处理可采用“转轮吸附+催化燃烧”工艺或“活性炭吸附+脱附+催化燃烧法”工艺，该工艺技术上趋于成熟，能够最大程度上提高净化效率;对于船舶等喷漆量较大、废气浓度高的企业可采用“吸附-脱附-溶剂回收”复合净化技术，在保证90%以上净化率的同时，将脱附回收的溶剂二次利用，提高经济效益。

随着科技不断进步和实验研究的不断深入，喷漆废气治理由单一净化工艺向多种工艺结合的方向发展，在发挥不同工艺优势的同时，也规避单一工艺的不足，最大程度提高喷漆气的处理效率。但复合型处理工艺需要解决投资运行费用高、稳定性不足、操作难度高等问题，要广泛应用于涂装、化工、汽车、船舶等行业喷漆尾气治理还需进一步完善提高。如何以最小的经济成本和人力投资净化喷漆废气达到国家排放标准，减少对环境污染同时带来经济效益还需要相关领域研究人员和企业不断探索和实践。

原标题：喷漆废气处理技术研究进展

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