涂装废气的来源与特性
涂装车间要对工件进行漆前处理、电泳和喷漆。涂漆工序包括喷漆、流平和烘干,在这些工序中会产生有机废气(VOCs)及过喷漆雾,故而这些工艺都需要进行喷漆房废气处理。
(1)喷漆室废气
为维持喷涂的作业环境,根据劳动安全卫生法的规定,喷涂作业时,喷漆室内应连续换风,换风速度应控制在(0.25~1)m/s的范围内。喷漆室换风排气废气的主要组成为喷漆挥发的有机溶剂,其主要成分为芳香烃(三苯及非甲烷总烃类)、醇醚类、酯类有机溶剂,由于喷漆室的排风量很大,所以排出的有机废气总浓度很低,通常在100mg/m3左右。另外,喷漆室的排气中经常还含有少量未处理*的漆雾,特别是干式漆雾捕集喷漆室,排气中漆雾较多,可能成为废气处理的障碍,废气处理前必须预处理。
(2)晾置室废气
面漆在喷涂之后烘干之前,要进行流平晾置,湿漆膜在晾置过程中有机溶剂挥发,为防止晾置室内有机溶剂聚集发生爆炸事故,晾置室应连续换风,换风速度一般控制在0.2m/s左右,排风废气的成分与喷漆室排风废气的成分相近,但不含漆雾,有机废气的总浓度比喷漆室废气偏大,根据排风量大小不同,一般在喷漆室废气浓度的2倍左右,可达到300mg/m3,通常与喷漆室排风混合后集中处理。另外,调漆间、面漆污水循环水池也要排放类似的有机废气。
(3)烘干废气
烘干废气的成分比较复杂,除包含有机溶剂、部分增塑剂或树脂单体等挥发成分,还包含热分解生成物、反应生成物。电泳底漆与溶剂型面漆烘干均有废气排出,但其成分与浓度差别较大。
喷漆废气的危害:
分析可知,来自喷漆室、晾置室、调漆间、面漆污水处理间的废气,为低浓度、大流量常温废气,污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类、酯类有机溶剂。对照《大气污染综合排放标准》,这些废气的浓度一般在排放限值以内,为应对标准中排放速率要求,多数汽车厂采取高空排放的办法。这种办法虽然可以满足目前排放标准,但废气实质上是未经处理稀释排放,一条大型的车身涂装线每年排放的气体污染物总量可能高达数百吨,对大气造成的危害非常严重。
漆雾中的有机溶剂——苯、甲苯、二甲苯等属强毒性溶剂,作业时散发至车间空气中,工人经呼吸道吸入后可引起急性和慢性中毒,主要引起中枢神经及造血系统的损害,短期吸入高浓度(1500mg/m3以上)的苯蒸气,即可引起再生障碍性贫血,经常吸入低浓度的苯蒸气也会引起呕吐、神智不清等神经症状。
喷漆涂装废气处理方法选择:
选择有机的处理方法,总体上应考虑以下因素:有机污染物的类型及其浓度、有机的排气温度和排放流量、颗粒物含量以及需要达到的污染物控制水平。
1、喷漆常温的处理
来自喷漆室、晾置室、调漆间和面漆污水处理间的废气为低浓度、大流量的常温废气,污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂。对照GB16297《大气污染综合排放标准》,这些废气的浓度一般在排放限值以内,为应对标准中的排放速率要求,多数汽车厂采取高空排放的办法。这种办法虽然可以满足目前的排放标准,但废气实质上是未经处理稀释排放,一条大型的车身涂装线每年排放的气体污染物总量可能高达数百吨,对大气造成的危害非常严重。
为从根本上减少废气污染物的排放,可以联合利用几种废气处理方法进行处理,但大风量的废气处理成本很高。目前,国外较为成熟的方法是,先将浓缩(用吸附-脱附转轮将总量浓缩15倍左右),以减少需处理的总量,再采用破坏性方法对浓缩的废气进行处理。国内也有类似的方法,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附剂)对低浓度、常温喷漆废气进行吸附,用高温气体脱附,浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。低浓度、常温喷漆废气的生物处理方法正在研发之中,国内现阶段的技术尚不成熟,但值得关注。为真正减少涂装废气公害,还需从源头上解决问题,如采用静电旋杯等手段提高涂料的利用率、发展水性涂料等环保涂料等。
2、烘干废气处理
烘干废气属于中、高浓度的高温废气,适合采用燃烧的方法处理。燃烧反应都有3个重要参数:时间、温度、扰动,也即燃烧3T条件。废气处理的效率实质上是燃烧反应的充分程度,取决于燃烧反应的3T条件控制。RTO可以控制燃烧温度(820~900℃)和逗留时间(1.0~1.2s),并保证必要的扰动(空气与有机物充分混合),的处理效率可达99%,并且废热率高,运行能耗较低。日本及国内的多数日资汽车厂通常采用RTO对烘干(底漆、中涂、面漆烘干)废气进行集中处理。例如,东风日产乘用车花都涂装线采用RTO集中处理涂装烘干废气效果很好,*排放法规要求。但由于RTO废气处理设备一次性投资较高,用于废气流量较小的废气处理时不经济。
对于已建成的涂装生产线,需增加废气处理设备时,可采用催化燃烧系统和蓄热式热力燃烧系统。催化燃烧系统投资小、燃烧能耗低。
一般来说,采用把/铂作为催化剂可将氧化大多数有机废气的温度降到315℃左右。催化燃烧系统可以用于一般的烘干废气处理,特别适用于烘干电源采用电加热的场合,存在的问题是如何避免催化剂中毒失效。从一些用户的使用经验来看,对一般的面漆烘干废气,通过增加废气过滤等措施,可以保证催化剂的寿命为3~5年;电泳漆烘干废气容易造成催化剂中毒,所以电泳漆烘干废气的处理应慎重采用催化燃烧方式。
合肥涂装废气处理设备:
水喷淋法+活性炭吸附脱附+催化燃烧
利用喷淋塔除去漆雾和可溶于水的物质,再经过干式过滤器,进去活性炭吸附装置,等活性炭吸附满的时候,再脱附(脱附方法有蒸汽脱附、电加热脱附、氮气脱附),将脱附之后的气体(浓度较原来提高几十倍)由脱附风机进入催化燃烧装置燃烧,燃烧成二氧化碳和水,后排出。
合肥涂装废气处理设备工艺原理:
洗涤塔
洗涤塔一般为立式喷淋洗涤填料塔,内部喷头和填料层交替分布。填料具有较大的比表面积,用于增加两种流体间的接触面积。废气由底部进入,经填料层和除雾器后,由顶部排出。液体被水泵送到喷头喷出,向下降落,经填料层回到水箱。废气中的杂质粘附在填料上,后在水流作用下进入水箱,达到截留目的。水箱中的杂质需定期清理,污水需定期排放。
此处设立洗涤塔的目的主要是去除漆雾和降低气温。
活性炭吸附脱附+催化燃烧装置
根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生;脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。再生后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用于另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。
产品特点
活性炭(炭纤维)吸附脱附再生装置工艺(主要技术)特点:
该设备设计原理先进、用材*,性能稳定,结构简便,安全可靠,节能省力,无二次污染。设备占地面积小,重量轻。吸附床采用抽屉式结构,装填方便,便于更换。
耗电量小,催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂,阻力小,活性高。当有机废气浓度达到2000PPm以上时,可维持自燃。
产品实物图: