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,经过实例阐明喷烤漆职业废气处理计划。
一、概述
在轿车、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,需求对其外表进行喷漆或烤漆处理,以到达装修、漂亮和防腐等成效。涂料在施工和固化过程中,需求运用很多有机溶剂,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构成直接危害,对人们赖以生存的大气也相同构成损坏。
二、喷烤漆职业有机废气的特色和危害
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.废气的危害
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,危害大,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)确以为高毒致癌物质。急性毒作用,首要对中枢神经体系,慢性首要作用于造血组织及神经体系,但若造血功能完全损坏,可发作致命的颗粒性白细胞消失症,并引起白血病。对皮肤也有刺激作用。苯、甲苯和二甲苯是以蒸气状况存在于空气中,中毒作用一般是因为吸入蒸气或皮肤吸收所形成的。因为苯属芳香烃类,使人一时不易警惕其毒性。假如长时刻触摸必定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒,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陷(即畸)。对皮肤和粘膜刺激性大,对神经体系危害比苯强,长时刻触摸还有引起膀胱癌的或许。
同时,因为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,随风扩散,粘附在建筑物上,影响其漂亮,沉降在花草树木中,将影响植物的光合作用。
三、有机废气源强
依据某喷烤漆职业企业供给的有关技能资料,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、规划方针
本工程有机废气经管理后,能到达《外表涂装(轿车制造业)挥发性有机化合物排放规范》(DB44/816—2010),排放规范具体指标。
五、喷烤漆职业废气处理工艺挑选
1.活性炭吸附法
活性炭吸附是现在最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,废气得到净化而排人大气。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,并与水蒸汽构成蒸汽混合物,一起脱离炭吸附床。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。设备的尺度取决于气量和浓度。活性炭吸附体系的投资费用不高,操作灵活,运行成本与其他办法相比一般也较低。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。因为此时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过程中会不断地损失其吸附容量,因而在运用必定时刻后需全部更换。
纤维活性炭因为其微孔直接面向气流,表现出良好的吸附、脱附性能,因而可选用较短的吸附、脱附周期。别的,因为炭纤维较一般活性炭的金属含量低(约少50%~90%),对卤代氢的催化作用小,不会构成会引起腐蚀作用的水解作用,也不会出现炭床闷烧现象。
2.吸收法
吸收法系运用液体(吸收液)之溶解作用,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,以到达削减污染排放的目的。随同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。
吸收塔依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/阻塞倾向之液体,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潮湿填充物之情况下,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,而处理往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下降至沸点之下,以凝聚气态物质的物理程序,遍及应用于原料或产品之别离及纯化,也可作为初步操控挥发性有机物之用。冷凝别离功率在50~85%之间,冷凝最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,而且程序简略,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很多无法冷凝的气体时,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最常用的设备,冷凝气体的挑选视凝聚温度而异,冷却水是最低价的冷却液,但其用处受温度约束。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),有必要运用冰水、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面料并在炉端设有焚烧器,进流废气和焚烧空气在预混室内充分混合,然后进入焚烧室焚化。炉体的设定温度和停留时刻是决定去除功率的首要因素,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。
热焚化法最大长处是去除挥发性有机物的作用良好(正常操作可达98%)且操作容易。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)的第二次公害;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,所以排气处理设备及炉体规划时须予注意,一般得合作洗刷塔等设备以防止构成二次污染排放。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,有必要加以稀释。
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,具有高功率且低成本的长处,极具市场竞争力。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,被固定在填料外表的微生物进行氧化分化作用,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,滤床的首要填充物质包含生物膜所依附的固体外,尚包含营养盐、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,必需置换且持久性欠安,是其缺陷。
(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,此外还包含循环水体系以操控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化。因为生物滴滤塔法的操作条件较为杂乱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,易构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、或许发生二次公害及优缺陷列于表6:
依据项目实际情况,因为喷烤漆处理工程中排放的有机废气具有较大的收回价值,所以不选用损坏性办法。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十分有效。
从表6可见,VOCs的处理计划取决于许多因素,包含VOCs的性质和浓度,进人物流的流量,收回功率等污染物的收回价值等。关于成分较杂乱,风量较大的喷烤漆废气,活性炭吸附是现在较好的办法。
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
功率较高。
2.投资费用和运行费用不高,维护简略。
3.操作简略、安全、运行安稳牢靠。
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能的原理、运用范围及其优缺陷,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、有用的办法。