浅谈涂装废气处理方法

  • A+
所属分类:工程知识

浅谈涂装废气处理方法
涂层是指用保护层或装饰层覆盖金属和非金属表面,是产品表面保护和装饰的最基本的技术手段。涂装过程可概括如下:前处理& rarr喷洒& rarr干燥或固化。预处理通常包括脱脂、除锈和钝化(磷化)过程。对于不同的涂层和防腐要求,应根据工件原材料的状态选择除油、除锈、磷化等处理方法。在预处理除锈过程中,根据不同行业不同部门的需要,也可选择喷砂、喷丸或打磨工艺。
随着涂料技术的快速发展,涂料的自动化生产取得了明显的进步。静电喷涂、电泳涂装和粉末喷涂技术得到应用和推广。然而,目前使用的涂料都是有机溶剂基涂料。
根据涂料生产工艺,涂料废气主要来源于预处理、喷涂和干燥过程,排放的污染物主要有:预处理过程中产生的粉尘或酸雾,涂装过程中产生的漆雾和有机溶剂,以及干燥和挥发过程中产生的有机溶剂。漆雾主要来自空气喷涂作业中溶剂型涂料的分散部分,其成分与所用涂料一致。有机溶剂主要来自涂料涂装过程中的溶剂和稀释剂,大部分是挥发性排放物,主要污染物是二甲苯、苯、甲苯等。涂装排放的有害废气主要集中在涂装生产线上,其中涂装室、干燥室和干燥室是废气的主要来源。
涂层废气的处理可分为预防和治疗。预防主要是减少废气的排放,而处理主要是净化和处理不可避免的排放气体。对于废气的涂层发射,可以采用适当的方法进行净化处理。提纯有两种方法,一种是回收废气中的有机溶剂,另一种是将废气中的有机溶剂分解成CO2和H2O。
1.有机溶剂的回收和利用
涂装过程中产生的漆雾和挥发性有机溶剂主要是可回收的有机溶剂。回收方法包括活性炭吸附法、液体吸收法和冷凝法。
(1)活性炭吸附法。该方法主要采用比表面积大(500-1200 m2/g)且吸附性能优异的活性炭,使有机溶剂蒸汽吸附其表面。当吸附介质被加热和干燥时,被吸附的气体被分析,冷却至液态,然后被分离以回收溶剂。
对于活性炭吸附法,应设置过滤器和冷却器进行预处理,以去除废气中的漆雾,并将废气降低至适当的温度,以确保活性炭不会因废气温度过高而堵塞和燃烧。由于活性炭吸附有机溶剂后吸附能力会逐渐下降,因此需要解吸来保证吸附效率,恢复活性炭的活性。最常用的活性炭再生方法是水蒸气解吸法。解吸后的混合气体进入冷凝器冷却成液体,然后进入分离器分离溶剂和水,达到回收溶剂的目的,分离后的水需要处理后才能排放。目前,活性炭吸附法有了新的发展,即活性炭纤维取代了常用的颗粒或柱状活性炭,其使用寿命是普通颗粒活性炭的3-4倍。在中国,活性炭纤维也被用作回收有机溶剂的吸附介质。使用回收的溶剂有两种方法:再次分馏或燃烧产生热量。前者取决于企业自身的情况,可以自行添加设备、分馏或委托溶剂生产商分馏。
在后者中,需要将催化燃烧室和热空气循环系统添加到设备中,以在高温下催化燃烧从活性炭纤维解吸的有机溶剂,并为设备的操作提供能量,因此不再需要有机溶剂的蒸汽解吸,并且在溶剂回收过程中不需要对分离的水进行处理。
目前,世界上最新的发展是用活性炭纤维布(ACFC)作为吸附介质,对有机溶剂进行通电、加热、解吸和回收。
该方法具有以下优点:有机溶剂在固相和液相之间的传质速度快,比颗粒活性炭快2-20倍;ACFC的使用寿命很长。ACFC可以快速加热,不需要水蒸气解吸,操作和维护简单方便。解吸后的有机溶剂不需要除水,可以直接使用,没有废水处理问题。
(2)液体吸收法以液体为吸收剂,使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化的目的。液体吸收法的关键是吸收剂的选择。一般情况下,用水作为吸收剂处理水溶性涂料废气,在干燥过程中用柴油吸收有机溶剂废气。水作为吸收剂存在废水处理问题,柴油作为吸收剂由于其挥发性和易燃性存在二次污染和安全风险,在再生和处理方面也存在一些问题。因此,液体吸收法没有被广泛使用。
(3)冷凝法使用低温将有机组分冷却到露点以下,以进行液化回收。适用于处理高浓度的废气,特别是含有纯有害物质成分的0 +;可作为燃烧和吸附净化的预处理;可以处理含有大量水蒸气的高温废气。该方法所需的设备和操作条件相对简单,回收产品纯度高。然而,废气的纯化程度受到冷凝温度的限制,需要高的纯化程度,或者当处理低浓度的废气时,废气需要冷却到非常低的温度,这在经济上是不经济的。
2、有机溶剂分解
它指的是有机溶剂分解成二氧化碳和H2O。分解有机溶剂的方法包括燃烧、催化燃烧、紫外线臭氧和微生物分解。
(1)燃烧法:当用燃烧法涂覆废气时,当废气中混合溶剂浓度较高时,出于安全原因,燃烧处理只能在用空气稀释到混合溶剂爆炸下限浓度的1/4-1/5后进行。燃烧法需要将包含的有机溶剂加热到废气至700-800℃,使其燃烧或氧化并分解成CO2和H2O。废气在燃烧室中停留0.5-1.0s,废气如碳氢化合物在较高温度下完全燃烧,同时产生光化学烟雾物质氮氧化物。氮氧化物的产生与燃烧类型、燃烧温度、装置结构和燃烧所需的空气量有关,其中最重要的是燃烧温度。为了避免产生大量光化学烟雾物质氮氧化物,燃烧温度应控制在800℃以下。
废气经燃烧处理后可达到排放标准。当燃烧后的气体温度达到500-600℃时,可设置热交换器回收热能,用于废气燃烧前的预热,以降低燃料消耗。或者使用废气发电。例如,福特汽车公司引进了挥发性有机化合物发电设备,吸收涂料车间挥发的有机溶剂作为发电能源。
(2)催化燃烧法是将含有废气的有机溶剂加热到200-320℃,然后与催化剂接触进行无焰催化燃烧,生成CO2和H2O。催化燃烧是高度技术性的。在选择催化温度之前,必须了解有机废气中的有机成分。否则,将容易发生不完全氧化,导致有机溶剂颗粒吸附在催化剂载体表面。随着时间的推移,催化剂的活性会降低,从而影响净化速率。事实上,只要控制得当,这种现象是完全可以避免的。
大多数用于催化燃烧的催化剂是贵金属铂、钯和稀土催化剂。
(3)紫外臭氧法:紫外臭氧法的优点是氧化过程中不产生一氧化碳和氮氧化物,可以同时去除漆雾颗粒和有机溶剂,但缺点是设备复杂,臭氧生产成本高,需要处理吸收水,不适合废气置换量大的场合。
(4)微生物分解法:微生物分解法已成功应用于减少气味和去除一些有机溶剂。
其优点是处理过程中不产生氮氧化物,能耗小,但该方法需要较大的空间,微生物处理系统的维护相对复杂。
3.结论
通过采用新的涂料,减少有机溶剂的用量,提高涂料的利用率,减少涂料的用量,可以减少涂料废气的排放。对于有机溶剂的回收、利用或分解,可分别采用活性炭吸附法、液体吸收法、冷凝法、燃烧法、催化燃烧法、紫外-臭氧法和微生物分解法进行涂层废气处理。在上述方法中,各有其应用特点,其中活性炭吸附法、催化燃烧法、燃烧法和吸收法应用广泛。在实际应用中,几种方法的组合也可以用来在废气治理中获得更好的结果。

  • 工程队的微信1
  • 承接广东省内环保工程
  • weinxin
  • 工程队的微信2
  • 免费上门,欢迎扫码咨询
  • weinxin