催化燃燒工藝對(duì)噴漆廢氣凈化工藝解析

 

一、慨述

 

  催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng)，它在催化劑的效果下下降反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度250～350℃下進(jìn)行無(wú)焰燃燒，在固體催化劑外表有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生氧化，一起產(chǎn)生CO2 和H2O，并放出很多的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以******地按捺了空氣中的N2構(gòu)成高溫NOx。并且因?yàn)榇呋瘎┯刑暨x性催化效果，有或許約束燃猜中含氮化合物的氧化進(jìn)程，使其***都構(gòu)成分子氮。

 

二、催化噴漆廢氣的成分及危害

 

在噴漆涂裝進(jìn)程中高壓空氣噴發(fā)的油漆******部分停留在工件上，其他未抵達(dá)噴涂外表的噴霧微粒與溶解噴漆微粒的水珠懸浮在空氣中，以及噴涂進(jìn)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物構(gòu)成噴漆廢氣污染環(huán)境。因?yàn)椴煌推嵬苛纤萌軇┎煌?，因而在噴涂進(jìn)程中產(chǎn)生的廢氣組分也不同。以轎車噴涂為例檢測(cè)規(guī)范，不同油漆以及選用不同工藝生產(chǎn)的涂料其VOCs 成分及份額也***不相同。[1]某規(guī)劃較***轎車涂料企業(yè)中發(fā)現(xiàn)VOCs ***要成分為乙酸仲丁酯、甲基異、乙酸丁酯、乙苯和二和乙酸丁酯所占份額挨近50%。某工業(yè)園有關(guān)涂料的很多企業(yè)時(shí)檢測(cè)出苯、和正乙烷為VOCs***要成分。研討涂裝排放VOCs ***征譜后得出其***要VOCs 依次為乙酸乙酯、乙苯、苯乙烯和乙酸丁酯等。噴漆廢氣對(duì)人類危害不容忽視，散發(fā)在空氣中的漆霧經(jīng)呼吸后會(huì)引發(fā)急慢性中毒，危害人體的和造血體系。高濃度的苯、乙酸乙酯等廢時(shí)間內(nèi)會(huì)按捺人的記憶力、注意力和感覺運(yùn)動(dòng)速度，長(zhǎng)期觸摸會(huì)對(duì)構(gòu)成毒性反應(yīng)，乃至對(duì)中樞構(gòu)成損壞。

 

三、噴漆廢氣處理技術(shù)

 

噴涂廢氣不只含有揮發(fā)性有機(jī)物，還包含噴涂進(jìn)程中懸浮在空氣中的漆霧，漆霧會(huì)影響后續(xù)有機(jī)廢氣處理，所以噴漆廢氣凈化前需求去除其間的漆霧，以便對(duì)其間揮發(fā)性有機(jī)物凈化管理。

 

1、濕式凈化法。濕式凈化法是根據(jù)類似相溶原理，通過(guò)溶劑吸收噴漆廢氣中的漆霧，常用的處理法。

 

（1）水簾式凈化法。水簾式凈化法是通過(guò)水泵循環(huán)噴淋產(chǎn)生活動(dòng)的簾狀水層，水幕捕集飛散的漆霧，一般***型水簾式噴漆室將水簾斜坡放置在室底，通過(guò)專用循環(huán)水泵調(diào)理水簾形狀，當(dāng)噴漆氣流通過(guò)水簾時(shí)，漆霧被附著留下。工業(yè)上常見的水簾式噴漆室設(shè)備***要由噴漆室室體、漆霧凈化器、水氣別離器、水過(guò)濾器、水循環(huán)管、照明設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵及電器控制體系等部分組成。水簾式凈化法可有用下降噴漆廢氣中漆霧的排放量，操作便利，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略。但水幕凈化產(chǎn)生含有漆霧的廢水，需廢水處理避免二次污染；關(guān)于***型水簾噴漆室，***面積水簾會(huì)增***室內(nèi)空氣濕度，影響工人工作環(huán)境和涂層質(zhì)量。

 

（2）無(wú)泵水幕式凈化法。無(wú)泵水幕式凈化法是運(yùn)用空氣誘導(dǎo)提水構(gòu)成水幕，當(dāng)噴漆廢氣與水幕磕碰后，水幕截留霧狀微粒及其帶著油漆的水珠；然后廢氣穿過(guò)水簾進(jìn)入氣水拌和通道，在通道中與水混合；進(jìn)入集氣箱后因?yàn)闅馑傧陆蛋l(fā)氣憤液別離，凈化后的氣體排放到***氣中，被別離的水在集氣箱中匯集流向溢水槽，再通過(guò)泛水板構(gòu)成水幕，循環(huán)重復(fù)凈化噴漆廢氣，相關(guān)于水簾式凈化法，無(wú)泵式凈化法去除了水泵設(shè)備，***化了凈化流程，節(jié)省本錢和占地面積，一起克服了漆霧黏附管道內(nèi)壁導(dǎo)致水泵阻塞的現(xiàn)象。

 

2、干式凈化法。干式凈化法是將噴漆廢氣進(jìn)入過(guò)濾器，運(yùn)用濾層阻留噴漆廢氣中的漆霧和顆粒物，常用玻璃纖維棉、爐渣等作為濾料。過(guò)濾法能夠去除***部分漆霧，并對(duì)其間的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行少數(shù)吸附。該辦法無(wú)二次污染，不產(chǎn)生廢水；缺陷是過(guò)濾不行完全，對(duì)設(shè)備污染嚴(yán)峻，易阻塞。從表5 能夠看出，相關(guān)于濕式凈化法，干式凈化法在功能上不行安穩(wěn)，但因?yàn)槊?**等已將濕式凈化排放的含涂料廢水視為風(fēng)險(xiǎn)廢棄物，企業(yè)開端拋棄濕式凈化法，轉(zhuǎn)而運(yùn)用沒(méi)有廢水排出的干式凈化法。

 

三、有機(jī)廢氣的凈化處理

 

經(jīng)去除漆霧處理后的噴涂廢氣***要含有揮發(fā)性有機(jī)物，其處理技術(shù)包含傳統(tǒng)凈化技術(shù)、新式凈化技術(shù)和復(fù)合型凈化技術(shù)。燃燒法是將噴漆廢氣中的有機(jī)物燃燒氧化，轉(zhuǎn)換成CO2 和H2O 無(wú)害物質(zhì)到達(dá)廢氣凈化意圖。燃燒法可分為直接燃燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法、蓄熱燃燒法等類型。

 

1、直接燃燒法。高濃度可燃有機(jī)廢氣宜選用直接燃燒法。直接燃燒法需求滿足高溫度，并確保燃燒空間內(nèi)具有滿足氧氣。若氧氣量缺乏則燃燒不完全；若氧氣量過(guò)多，會(huì)使可燃物濃度不在著火邊界規(guī)模內(nèi)導(dǎo)致不完全燃燒。為避免氣體，一般在鍋爐或打開的燃燒器中燃燒廢氣，燃燒溫度***于1100℃；但當(dāng)燃燒不完全時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一些污染物和煙塵排放到***氣中，一起燃燒的熱能無(wú)法收回，構(gòu)成燃料能量丟失。

 

2、熱力燃燒法。低濃度可燃有機(jī)廢氣可選用熱力燃燒法處理。濃度低可燃性物質(zhì)導(dǎo)致在燃燒進(jìn)程中缺乏以開釋支撐整個(gè)燃燒進(jìn)程所需的能量，因而需加輔佐燃料作為助燃?xì)怏w，通過(guò)燃燒助燃?xì)怏w進(jìn)步熱量，使廢氣到達(dá)反應(yīng)溫度并充沛燃燒，熱力燃燒法溫度一般在500～900℃規(guī)模內(nèi)，低于直接燃燒法溫度。如圖所示。

 

3、催化燃燒法。催化燃燒法被視為處理VOCs 的一種高效技術(shù)，在催化劑效果下VOCs 可在較低溫度下（一般為200～400℃）氧化生成無(wú)污染的CO2 和H2O。催化燃燒法無(wú)二次污染，工藝操作簡(jiǎn)略，安全性高，起燃溫度低；但催化劑功能***壞決議VOCs 凈化效果，因而，高功能催化劑挑選和研討開發(fā)是高效新式催化燃燒法，處理高濃度、小風(fēng)量有機(jī)廢氣可選用催化燃燒法，但噴漆廢氣風(fēng)量***、VOCs 濃度一般低于300mg/m3，不太適宜處理噴漆廢氣。

 

4、蓄熱燃燒法。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度不高時(shí)，慣例的熱力燃燒和催化燃燒缺乏以保持自燃，需求額定彌補(bǔ)很多熱能，因而宜選用蓄熱燃燒?，F(xiàn)在使用的蓄熱燃燒器分兩種：蓄熱式熱力燃燒反應(yīng)器（RTO）和蓄熱式催化燃燒反應(yīng)器（RCO）。關(guān)于RTO 設(shè)備，一般由蓄熱式換熱器、熱力燃燒室和切換閥門組成，常見的基本形式有二室、三室和多室RTO。二室RTO在進(jìn)行閥門切換進(jìn)程中會(huì)產(chǎn)生管道殘留有機(jī)廢氣同凈化后的廢氣一起排放問(wèn)題，導(dǎo)致在凈化周期內(nèi)有一半以上時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成合格排放，凈化功率低于80%；三室RTO 在二室RTO 的基礎(chǔ)上增加了沖刷室，處理了廢氣未處理就排出問(wèn)題，但閥門過(guò)多很難完成同步切換，使未處理廢氣同凈化氣體混合，無(wú)法完成合格排放；關(guān)于多室RTO 亦是如此。RCO 設(shè)備一般由蓄熱催化爐和旋轉(zhuǎn)換向閥組成，蓄熱催化爐內(nèi)分隔成多個(gè)蓄熱催化室，有機(jī)廢氣通過(guò)旋轉(zhuǎn)換向閥的進(jìn)氣口進(jìn)入蓄熱催化室中加熱，待氣體溫度到達(dá)200～500℃后通過(guò)另一個(gè)蓄熱催化室，在催化劑效果下得到凈化并開釋熱量，凈化后的高溫氣體被蓄熱體吸收能量并下降溫度，后通過(guò)旋轉(zhuǎn)換向閥的排氣口排出，蓄熱燃燒技術(shù)***勢(shì)在于凈化功率高、無(wú)二次污染，一起完成能量收回，節(jié)省燃料，具有杰出使用遠(yuǎn)景。

 

挑選適宜工藝管理噴漆廢氣污染很有必要，干式凈化漆霧過(guò)濾功率較低，使用規(guī)模較窄；濕式凈化前期設(shè)備出資較高，但功能安穩(wěn)、凈化功率高、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢較低，***部分企業(yè)選用該辦法。 跟著科技不斷進(jìn)步和試驗(yàn)研討的不斷深入，噴漆廢氣管理由單一凈化工藝向多種工藝結(jié)合的方向開展，在發(fā)揮不同工藝***勢(shì)的一起，也躲避單一工藝的缺乏，***程度進(jìn)步噴漆廢氣的處理功率。