涂料行業(yè)有哪些有機廢氣處理技術(shù)？

 

1、涂料行業(yè)有機廢氣污染現(xiàn)狀

目前，我***涂料行業(yè)溶劑型涂料占總產(chǎn)量的52.1%，遠高于發(fā)達***家溶劑型涂料30%的平均水平。由于溶劑型涂料中使用了***量的有機溶劑，涂料行業(yè)已經(jīng)成為***氣揮發(fā)性有機化合物產(chǎn)生和排放的重要工業(yè)污染源。研究發(fā)現(xiàn)，2012年，中***涂料產(chǎn)量達到1278.9萬噸。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，涂料行業(yè)溶劑消耗量達到700萬噸左右，約占我***VOCs排放總量的13%。因此，v0Cs在涂料行業(yè)的貢獻不容忽視。

涂料行業(yè)有機廢氣的排放具有以下***點:有害物質(zhì)主要是甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丁醇等。此外，在攪拌和研磨過程中會產(chǎn)生***量細粉塵，有害物質(zhì)含量低，VOCs濃度為100 ~ 600m∑m3，粉塵濃度為200 ~ 680m∑m3，流量***，為5000 ~ 5000。

2、有機廢氣處理技術(shù)概述

揮發(fā)性有機廢氣種類繁多，***性各異，相應(yīng)的處理技術(shù)也不盡相同。目前，有機廢氣的處理技術(shù)主要包括冷凝法、吸收法、再生氧化法、催化法、吸附法和吸附-催化氧化法，以及光催化和等離子體新技術(shù)。

2.1冷凝法

冷凝是一種用于回收揮發(fā)性有機化合物中有價值的有機物并將其作為資源再利用的處理方法。利用有機物質(zhì)在不同溫度和壓力下的不同飽和蒸汽壓，通過冷卻和加壓使一些物質(zhì)過飽和并冷凝回收。冷凝法具有回收材料儲存量***、設(shè)備和操作條件簡單等***點。但由于壓力較高或溫度較低，運行成本過高。冷凝法適用于高濃度有機廢氣的處理。

2.2吸收法

吸收法是利用吸收液與有機廢氣相似相容的原理，達到處理有機廢氣的目的。適用于中高濃度廢氣的處理，但難以選擇廉價易揮發(fā)的吸收液，且存在廢液處理的問題，凈化效果不理想。

2.3再生氧化法

再生氧化法利用高效陶瓷再生器儲存有機廢氣分解時產(chǎn)生的熱量，利用陶瓷再生器儲存的熱能加熱未處理的有機廢氣，熱效率高。蓄熱材料的蓄熱和放熱可以通過廢氣流量的程序切換來實現(xiàn)。熱回收效率一般在95%以上，氧化溫度一般在800℃-980℃之間，凈化率在98%以上。適用于中高濃度、復(fù)雜VOCs處理。對于低濃度、***風(fēng)量有機廢氣的處理，存在設(shè)備投資***、運行成本高等缺點。

2.4催化氧化法

廢氣加熱到200℃ ~ 300℃，在催化劑的作用下氧化分解成二氧化碳和水，達到凈化的目的。它具有起燃溫度低、凈化率高、無二次污染、工藝簡單、維護方便、安全性***的***點。該技術(shù)適用于中高濃度有機廢氣的處理，工藝成熟。對于低濃度、***風(fēng)量有機廢氣的處理，存在設(shè)備投資***、運行成本高等缺點。

2.5吸附法

使用高孔隙率和比表面積的吸附劑，可以通過物理吸附(可逆反應(yīng))或化學(xué)吸附(不可逆反應(yīng))將vOCs氣體分子從廢氣中分離出來。凈化率可達95%。設(shè)備簡單，投資少。但也存在吸附劑吸附飽和后無法再生、吸附劑更換成本高、存在二次污染等問題。

2.6吸附回收法

用活性炭纖維或顆粒炭等吸附劑吸附有機廢氣，接近飽和后用水蒸氣或惰性氣體脫附再生。再生后的高濃度氣體冷凝分離回收液體。該技術(shù)適用于中高濃度有機廢氣的處理，具有回收利用價值。

2.7吸附和催化燃燒法

采用新型活性炭吸附濃縮低濃度有機廢氣。吸附接近飽和后，通入熱空氣再生活性炭。脫附后的高濃度有機廢氣進入催化燃燒床進行無焰氧化分解。熱氣在系統(tǒng)中循環(huán)使用，或者增加一個二級熱交換器來回收熱能。一般有兩個以上的吸附床，一個脫附或保留，一個吸附，以保證系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。該技術(shù)***先采用活性炭濃縮，減少了待氧化廢氣量，使后續(xù)催化燃燒設(shè)備規(guī)模更小，減少了設(shè)備投資。雖然待處理的有機物濃度較低，但濃縮后的廢氣濃度可以達到自燃狀態(tài)以上。因此，在燃燒階段，催化燃燒裝置所需的外部熱源功率較小或未使用，活性炭的再生熱源來自燃燒后的廢氣，運行成本低。該技術(shù)綜合了吸附法和催化氧化法的***點，克服了單***使用它們的缺點，解決了低濃度、***風(fēng)量有機廢氣的處理難題。是目前處理***風(fēng)量低濃度有機廢氣的一種成熟實用的技術(shù)。

2.8生物法

該方法是在成熟的生物污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有能耗低、運行成本低的***點，在***外具有一定的應(yīng)用規(guī)模。其缺點是污染物在傳質(zhì)和消化過程中需要有足夠的停留時間，增加了設(shè)備占地面積。同時，由于微生物具有一定的抗沖擊負荷極限，增加了整個處理系統(tǒng)在停機和啟動時的控制。目前，該方法在生活污水站廢氣處理中應(yīng)用較少，在工業(yè)廢氣處理中應(yīng)用較少。

2.9低溫等離子體技術(shù)

通過陡而窄的脈沖電暈，在室溫下產(chǎn)生***量高能電子或高能電子激發(fā)的O、OH、N等活性粒子，也能產(chǎn)生臭氧。各種活性粒子和臭氧與VOCs發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞VOCs中的C-C、C-H或C=C等化學(xué)鍵。因為O，OH，臭氧氧化能力強，CO:和H2O分解。該技術(shù)不使用吸附劑，無需再生處理，無需專人負責(zé)，無二次污染，便于更換和維護。然而，等離子體是一門交叉學(xué)科，包括放電物理、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程和真空技術(shù)。目前能成熟掌握這項技術(shù)的單位很少。雖然有工程應(yīng)用案例，但凈化率差別很***。

3、涂料工業(yè)有機廢氣處理技術(shù)

基于以上分析和近年來涂料行業(yè)有機廢氣的工程實踐，吸附催化燃燒法具有較***的技術(shù)經(jīng)濟適用性，能夠適應(yīng)涂料行業(yè)有機廢氣風(fēng)量***、濃度低的***點。吸附-催化燃燒技術(shù)采用活性炭吸附-熱空氣脫附、催化燃燒技術(shù)-余熱利用的技術(shù)路線，通過脫附濃縮解決了因初始濃度低而導(dǎo)致的燃燒熱不足的問題，并利用催化燃燒床凈化后的熱空氣經(jīng)補充冷風(fēng)冷卻至90℃ ~ 120℃后用于蜂窩活性炭的脫附再生，實現(xiàn)了余熱回收，降低了運行成本。

近年來，該技術(shù)路線已廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)有機廢氣的處理。

凈化系統(tǒng)具有以下***點:(1)系統(tǒng)設(shè)有多個安全警示，操作安全，無安全事故。此外，除常規(guī)安全措施外，吸附床還配有高壓二氧化碳/氮氣自動滅火系統(tǒng)。(2)催化燃燒床運行穩(wěn)定，VOCs氧化產(chǎn)生的熱能基本能維持燃燒，電加熱器耗電少。(3)粉塵處理采用濾筒除塵+纖維過濾，凈化徹底，對活性炭壽命影響不***。(4)凈化效果***。經(jīng)過多次環(huán)保驗收監(jiān)測和內(nèi)部監(jiān)測，排放濃度穩(wěn)定達標(biāo)。(5)PLC自動控制、余熱回收系統(tǒng)等。該系統(tǒng)操作簡單，維護方便，運行成本低。

4、結(jié)論

(1)活性炭吸附、熱風(fēng)脫附和催化燃燒技術(shù)具有******的技術(shù)經(jīng)濟適用性，能夠適應(yīng)涂料行業(yè)***風(fēng)量、低濃度有機廢氣的***點，因此在涂料行業(yè)有機廢氣處理***域得到了廣泛應(yīng)用。

(2)涂料行業(yè)有機廢氣中粉塵的處理是處理項目成敗的關(guān)鍵，因此需要選擇合適的預(yù)處理工藝。