喷漆涂装废气成分分析:
1.喷漆废气的形成及主要成分
喷漆工艺广泛应用于机械、汽车、电气设备、家电、船舶、家具等行业。
喷漆原料——油漆涂料由不挥发份和挥发份组成,不挥发份包括成膜物质和辅助成膜物质,挥发份稀释剂是用来稀释油漆,达到漆物表面光滑美观的目的。
油漆喷涂过程中主要产生漆雾和有机废气污染,油漆在高压作用下雾化成微粒,在喷涂时,部份油漆未到达喷漆物表面,随气流弥散从而形成漆雾;有机废气来自稀释剂的挥发,有机溶剂不会随油漆附着在喷漆物表面,在喷漆和固化过程将全部释放形成有机废气(有文献报道可达上百种挥发性有机物,分别属于烷烃、环烷烃、烯烃、芳香类化合物、醇、醛、酮、酯、醚及其他化合物)。
2.喷漆涂装废气的来源与特性
喷漆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。
南京喷漆涂装车间废气处理设备喷漆涂装废气处理工艺:
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。
南京喷漆涂装车间废气处理设备工作原理:
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
活性炭是一种多孔性的含碳物质,它具有高度发达的孔隙构造,活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积,能与气体(杂质)充分接触,从而赋予了活性炭所特有的吸附性能,使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就像磁力一样所有的分子之间都具有相互引力。正 因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。
不是所有的活性炭都能吸附有害气体,只有当活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径,能够让有害气体分子*进入的情况下(过大或过小都不行)才能达到很好的吸附效果。当吸附载体饱和后需要再生处理。
催化燃烧:
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。
喷漆废气的危害:
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。