1.塗裝廢氣處理(lǐ)概述
塗裝廢氣主(zhǔ)要是塗料(liào)中含有的有機溶劑和塗膜在噴塗及烘幹時的分解物,統稱為揮發性有機化合物(VOCs),主要成份有苯、甲苯和二(èr)甲苯,這些成(chéng)分對人的健康和生(shēng)活環境有害,並且有惡臭。如果人長期吸入低濃度的有機廢氣,會引發咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等(děng)慢性呼吸道疾病(bìng),這是目前(qián)大家公認的強烈致癌物。
塗裝是指對金屬和(hé)非金屬表麵覆蓋保護層或(huò)裝飾層,是產品表麵保護和裝飾采用的最基本的技術手段。塗裝工藝可以簡單歸納為:前處理→噴塗(tú)→幹燥或固化(huà)。前(qián)處理一(yī)般包括除油、除鏽、鈍化(磷化)工藝。針對不(bú)同的塗層(céng)及(jí)對(duì)抗腐蝕(shí)的要求,除油、除鏽、磷化等處理方法(fǎ)要視工件原(yuán)材料(liào)的狀況來選擇。在前處理除鏽(xiù)工藝(yì)中,噴(pēn)砂、拋丸或打磨工藝(yì),也在不(bú)同行業的不(bú)同(tóng)部(bù)門(mén)按需擇用。
根據塗裝生產(chǎn)工藝,塗裝廢(fèi)氣主要來自於前處理、噴塗、幹燥過程,所排放的汙染物主要為:前處理過程中產生的粉塵或酸霧,噴漆時產生的漆霧和有機溶劑(jì),幹燥揮發時產生的有機溶劑。漆霧主要來自於空氣噴塗作業中溶劑型塗料飛散的部分,其成分與所使用的塗料一致。有機溶劑主要來自於塗料使用過程中的(de)溶劑、稀釋(shì)劑,絕大部分屬揮發性排放,其主要的汙染物為二甲苯、苯、甲苯等。塗裝(zhuāng)中排放的(de)有害廢氣主要集中在噴漆生產線上,其中噴(pēn)漆(qī)室、晾幹室、烘幹室是廢氣的主要發生源。
2.塗裝廢氣處理方法
對(duì)於塗裝排放的廢氣,可采(cǎi)用適當的方法進行淨化治理。淨化處理存在兩條途徑,一條是將廢氣中的有(yǒu)機溶劑回收(shōu)利用,另一條是將廢氣(qì)中的有機溶劑分解為CO2和H2O。
有機溶劑的回收利用
塗裝過程中產生的漆霧和揮(huī)發(fā)的有機溶劑,可進行回收利用的主(zhǔ)要是有(yǒu)機溶劑。回收方法有活性炭吸附法、液體吸收法和冷凝法(fǎ)。
(1)活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表(biǎo)麵積(500-1200m2/g)大,具有優異的吸附性能,使有機溶劑(jì)蒸氣(qì)吸附其表麵,當加熱烘幹吸附介質(zhì)時,被吸附的氣體解析出(chū)來(lái),經冷卻成為液態,再經分離達到回收溶劑的目的。
活性炭吸附法,需(xū)設置過濾器和冷卻器(qì)進行預處理,除去廢氣(qì)中的漆霧(wù),並將(jiāng)廢氣降低至適當的溫度,以保證活性炭(tàn)不被堵塞,不會因廢氣溫(wēn)度過高而導致燃燒。由於活性(xìng)炭吸附有機溶(róng)劑(jì)後,其吸附力將逐漸降低,為了保證吸附效率,需要脫附,使(shǐ)活性炭重新恢複活性。最(zuì)常用的活性炭再生法是水蒸汽脫附法,脫附後的混合氣體進入冷凝器冷卻成液體,再進入分離器,使溶劑和水分離,達到回收溶劑目的,而分離(lí)水需經處理後才能排放。當(dāng)前,活(huó)性炭吸附法有(yǒu)了新(xīn)的發展,即以活性炭纖維代替通常(cháng)使用的粒狀或柱狀活性炭,其使用壽命比普通(tōng)粒狀活性(xìng)炭(tàn)長3-4倍。國內也出現了(le)以活性(xìng)炭纖維(ACF)作為吸附介質,回收有機溶劑的裝置。對於回收的溶劑有兩種利(lì)用(yòng)方法:重新分餾利用或燃燒產生熱量。前者要視企業自身情況,可增加設備,自行分(fèn)餾利用或委托(tuō)溶劑生產廠家分餾(liú)利用。
後者需要在設備中增加(jiā)催化燃燒室及熱(rè)風循環係統(tǒng),將從活性(xìng)炭纖維上脫附的有機溶劑高溫催(cuī)化(huà)燃燒(shāo),並為設備的運行提供能量,因此不再需要蒸汽脫附有機溶劑,並且也不存在溶劑回(huí)收過程(chéng)中對於分離水的處理(lǐ)要求。
現(xiàn)在國際上最新的發展,是(shì)采用活性炭纖維布(ACFC)作為吸附介質,通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑。
這種方法具有的優點:有機溶劑在固相和流體相之間(jiān)的質(zhì)量轉移快(kuài),比粒狀活性炭快2-20倍;ACFC使用壽命長;ACFC能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫(tuō)附,因而操作和維(wéi)護(hù)簡(jiǎn)便,脫附的有機溶劑不需要除水,可以直接應用,並且不存在(zài)廢水處理(lǐ)問題(tí)。
(2)液體吸收法是以液體作為吸(xī)收(shōu)劑,使廢氣(qì)中的有害成分被液體(tǐ)吸(xī)收,從而達到淨化的目的。液體吸收法的關鍵是吸收劑的選擇。一般采用水作為吸收劑來處理水溶性塗料廢氣,采用(yòng)柴(chái)油吸收塗裝生產烘幹過程的有機溶劑廢氣。水作為吸收(shōu)劑,存在廢水(shuǐ)處理的問題(tí),柴油作為吸收(shōu)劑,因其本身易(yì)揮發、易燃,存在二(èr)次汙(wū)染和安全風險,並且再生和處理也存在一些問題。因此,液(yè)體吸收法的應用不廣泛。
(3)冷凝法是通過采用低溫,使有機物組分冷卻至露點以下,進行液化回收。其適用於(yú)處理高濃度廢氣,特別是含(hán)有害物單純組分的廢氣;可作為燃燒與吸附淨化的預(yù)處理;可處理含有大量水蒸汽的高溫廢氣。該(gāi)法所需設備(bèi)和操作條件比較簡單,回收物(wù)純度高,但(dàn)是,對(duì)廢氣的淨化程度受冷凝溫度的限製,要求(qiú)淨化程度高,或處理低(dī)濃度廢氣時,需要將廢(fèi)氣冷卻到很低的溫度,經濟上不合算。
1.塗裝廢(fèi)氣處理概述
塗裝廢(fèi)氣主要是塗(tú)料中含有(yǒu)的有機溶劑和塗膜在噴塗及烘幹時的分解物,統稱為揮發性有機化合物(VOCs),主要成份有苯(běn)、甲苯和二甲苯,這些成分對人的健康和生(shēng)活環境(jìng)有害,並且有惡(è)臭。如果人長期吸入低(dī)濃度的有機廢氣,會引發咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病,這是目前大家公認的強烈致癌物。
塗(tú)裝是指對金屬和非金屬表麵覆蓋保護層(céng)或裝飾層,是產品(pǐn)表麵(miàn)保護和裝飾采用的最基本的技術(shù)手段。塗裝工藝可(kě)以簡單歸納為:前處理(lǐ)→噴塗→幹燥或固化。前處理一般包(bāo)括除油、除鏽、鈍化(磷化)工藝。針對(duì)不同的塗層及對抗腐蝕的要(yào)求,除油、除鏽、磷化等(děng)處理方法要視工件原材(cái)料的狀況來(lái)選擇。在(zài)前處理除(chú)鏽工藝中(zhōng),噴砂、拋丸或打磨工藝,也在不同行(háng)業的不同部門按需擇用。
根據塗裝生(shēng)產工藝,塗裝(zhuāng)廢氣主要來自於前處理、噴塗、幹燥過程,所排放的汙染(rǎn)物主(zhǔ)要為:前處理過程中產生的粉塵或酸霧,噴漆時(shí)產(chǎn)生的(de)漆霧和有機溶劑,幹燥揮發時產生的有機溶劑(jì)。漆霧主要來自於空氣噴塗作業中溶劑型塗料飛散的部(bù)分,其成分(fèn)與所使用的塗料一致(zhì)。有機溶劑主要來自於塗料使用過程中的溶劑、稀釋劑,絕(jué)大部分屬(shǔ)揮發性排放,其主要的汙染物為二甲苯(běn)、苯(běn)、甲苯等。塗裝中排(pái)放的有害廢氣主(zhǔ)要集中在噴漆生產線上,其(qí)中噴漆室、晾(liàng)幹室、烘幹室是(shì)廢氣的主要發生(shēng)源(yuán)。
2.塗裝廢(fèi)氣處理方法(fǎ)
對於塗裝排放的廢氣,可(kě)采用適當(dāng)的方法進行淨化治理。淨化(huà)處理(lǐ)存(cún)在兩條途(tú)徑,一(yī)條(tiáo)是將廢氣中的(de)有機溶(róng)劑回收利用,另一條是將廢氣中的有機溶劑分解為CO2和H2O。
有機溶劑(jì)的回收利用
塗裝過(guò)程中產生的漆霧和揮發的有機(jī)溶劑,可進行(háng)回收利用的主要是有機溶劑。回收方法有(yǒu)活性(xìng)炭吸附法、液體吸收(shōu)法和(hé)冷凝法。
(1)活性炭吸附法。主要是(shì)利用活性炭(tàn)比表(biǎo)麵積(500-1200m2/g)大,具有優異的吸附性(xìng)能,使有機溶劑蒸氣吸附其表麵,當加熱(rè)烘幹吸附介質時,被吸附的氣體解析出來(lái),經冷卻成為液態,再經(jīng)分離達到回收溶劑的目的。
活性(xìng)炭吸附法,需設置過濾器和冷卻器進(jìn)行預處理,除去廢(fèi)氣中的漆霧(wù),並將廢氣降低至(zhì)適當的溫度,以保證活性炭不被堵塞(sāi),不會因廢氣溫度過高而導致燃燒。由於活性炭吸附有機(jī)溶劑後,其吸附力將逐漸降低,為了(le)保證(zhèng)吸附效率,需要脫附,使(shǐ)活性炭重新恢(huī)複活性。最常用的活性炭再生法是水蒸汽脫附法,脫附後的混合氣體進入冷凝器(qì)冷卻成液體(tǐ),再進入分(fèn)離器,使溶劑(jì)和水分離,達到回收溶劑目的,而分離水需經處理後才能排放。當前(qián),活性炭吸附法有了新的發展,即以活性炭纖維代替通(tōng)常使用的粒狀或柱狀活(huó)性炭,其使用壽命比普通粒狀活性炭長3-4倍。國內也出現了以活性炭纖維(ACF)作為吸附介質(zhì),回收有機溶劑的裝置。對於回(huí)收的溶劑有兩種利用方法:重新分餾利用或燃燒產生熱量。前者要視企業自身情(qíng)況,可增加設備,自行(háng)分餾利用(yòng)或委托溶劑生產廠家分餾利用。
後者需要在設備(bèi)中增加催化燃燒室及熱風循環係統,將(jiāng)從活性炭纖維上脫附的有機溶劑高溫催化燃燒(shāo),並為設備的運行提供能量,因(yīn)此不再(zài)需要蒸汽脫附有機溶劑,並且也不存在(zài)溶劑回收過(guò)程中對於分離水的(de)處理要求(qiú)。
現在國際上(shàng)最新的發展,是采(cǎi)用活性炭纖(xiān)維(wéi)布(ACFC)作為吸附介質,通電加熱(rè)脫附回(huí)收有機溶劑。
這種方法具有的優點:有機溶劑在(zài)固相和流體相之間的質量轉移快,比粒狀活性炭快(kuài)2-20倍;ACFC使用壽命長;ACFC能夠快速(sù)加熱、不需要水蒸(zhēng)汽脫附,因而(ér)操(cāo)作和維護簡便,脫附的有機溶劑不需要除水,可以直接應用,並且不存在(zài)廢水(shuǐ)處理問題。
(2)液體吸收(shōu)法是以液(yè)體作為(wéi)吸收(shōu)劑,使(shǐ)廢氣中的有害成分(fèn)被液體吸收,從而達到淨化的目的。液體吸收法的關鍵是吸(xī)收劑(jì)的選擇(zé)。一般采用水作為吸收劑(jì)來處理水溶性塗料廢氣,采用柴油(yóu)吸收塗(tú)裝生產烘幹過(guò)程的有機溶劑廢氣。水作為吸收劑,存在廢水處理的問(wèn)題,柴油作(zuò)為吸(xī)收(shōu)劑,因其本身易揮發(fā)、易燃,存(cún)在二次(cì)汙染和安全風險,並且(qiě)再生和處理也存在一些問題。因此,液體(tǐ)吸收(shōu)法的應用(yòng)不廣泛。
(3)冷凝法是通過采用低溫,使有機物組分冷卻至露點以下,進行液化回收(shōu)。其適用於處理高濃度廢氣,特別是(shì)含有害物單純組分的廢氣;可作為燃燒與吸附淨化的預處理;可處理含有大量水蒸汽的高(gāo)溫廢氣。該法所需設備和操作條件比較簡單(dān),回收物純度高,但(dàn)是,對廢氣(qì)的淨化程度受冷凝溫度的限製,要(yào)求淨化程度高,或處理低濃度廢氣時,需要將廢氣冷卻到(dào)很低的溫度,經濟上不合算。
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