淺談噴烤漆職業(yè)廢氣處理計劃

一、概述

在轎車、摩托車、自行車、輪船、飛機、家用設(shè)備、機械設(shè)備、建材及家具等職業(yè)中，需求對其表面進行噴漆或烤漆處理，以到達裝飾、美觀和防腐等成效。涂料在施工和固化過程中，需求運用很多有機溶劑，這些揮發(fā)性的有機物在運用過程中會釋放出來，并排放到***氣中，有機廢氣中的揮發(fā)性有機物稱為VOCs(Volatile Organic Compounds)，***多數(shù)有機物為毒性風(fēng)險的空氣污染物，不但對人們的身體健康形成直接損害，對人們賴以生存的***氣也相同形成損壞。

二、噴烤漆職業(yè)有機廢氣的***點和損害

1.廢氣的***點

噴烤漆職業(yè)的廢氣，廢氣量***，濃度高，含有的有機物種類多，一般烤漆職業(yè)的廢氣含有三苯、醇類、酮類、醚類、酯類等有機物。

2.廢氣的損害

噴烤漆職業(yè)的廢氣中含有的有機物種類多，其間以“三苯”含量高，損害***，苯、甲苯和二甲苯都為無色、有芳香氣味的，沸點為80.1oc，是揮發(fā)性有機物，都具有易揮發(fā)、易燃的***點。

苯被質(zhì)量衛(wèi)生組織(WHO)***際癌癥研究中心(IARC)確認(rèn)為高毒致癌物質(zhì)。急性毒效果，***要對中樞神經(jīng)體系，慢性***要效果于造血組織及神經(jīng)體系，但若造血功用徹底損壞，可產(chǎn)生喪命的顆粒性白細(xì)胞消失癥，并引起白血病。對皮膚也有刺激效果。苯、甲苯和二甲苯是以蒸氣狀況存在于空氣中，中毒效果一般是由于吸入蒸氣或皮膚吸收所形成的。由于苯屬芳香烴類，使人一時不易警惕其毒性。假如長期觸摸一定濃度的甲苯、二甲苯會引起慢性中毒，可呈現(xiàn)頭痛、失眠、精力萎靡、記憶力減退等神經(jīng)衰弱癥。甲苯、二甲苯對生殖功用亦有一定影響，并導(dǎo)致胎兒先天性缺陷(即畸)。對皮膚和粘膜刺激性***，對神經(jīng)體系損害比苯強，長期觸摸還有引起膀胱癌的或許。

同時，由于噴烤漆職業(yè)運用的油漆具有粘附性，如高濃度的漆霧如不加以管理，隨風(fēng)分散，粘附在建筑物上，影響其美觀，沉降在花草樹木中，將影響植物的光合效果。

三、有機廢氣源強

根據(jù)某噴烤漆職業(yè)企業(yè)供給的有關(guān)技能資料，排放點排放的廢氣量及廢氣中苯、甲苯、二甲苯濃度見表1：

四、規(guī)劃目標(biāo)

工程有機廢氣經(jīng)管理后，能到達《表面涂裝(轎車制造業(yè))揮發(fā)性有機化合物排放規(guī)范》(DB44/816—2010)。

五、噴烤漆職業(yè)廢氣處理工藝挑選

1.活性炭吸附法

活性炭吸附是目前廣泛運用的收回技能，其原是運用吸附劑(粒狀活性炭和活性炭纖維)的多孔結(jié)構(gòu)，將廢氣中的VOCs捕獲。將含VOCs的有機廢氣經(jīng)過活性炭床，其間的VOCs被吸附劑吸附，廢氣得到凈化而排人***氣。當(dāng)炭吸附到達飽滿后，對飽滿的炭床進行脫附再生;通入水蒸氣加熱炭層，VOCs被吹脫放出，并與水蒸汽形成蒸汽混合物，一同離開炭吸附床。用冷凝器冷卻蒸汽混合物，使蒸汽冷凝為液體。若VOCs為水溶性的，則用精餾將液體混合物提純;若為水不溶性，則用沉析器直接收回VOCs。炭吸附技能***要用于VOCs濃度小于5000ppm的情況。適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高，濕度不***，排氣量較***的場合。

活性炭吸附體系常用來處理氣量200～100000m/h，濃度范圍在2O一5000ppm的氣體。設(shè)備的尺度取決于氣量和濃度?；钚蕴课襟w系的出資費用不高，操作靈活，運轉(zhuǎn)本錢與其他辦法比較一般也較低。再生可選用熱空氣、水蒸氣或熱氮氣進行。再生產(chǎn)生的濃污染氣體需進一步選用冷凝、熱力焚燒、催化焚燒等辦法處理。由于此刻處理的是小氣量的濃縮氣流，故二級處理的費用******減低。活性炭在運用和再生的過程中會不斷地丟失其吸附容量，因而在運用一定時間后需全部替換。

纖維活性炭由于其微孔直接面向氣流，表現(xiàn)出杰出的吸附、脫附功能，因而可選用較短的吸附、脫附周期。另外，由于炭纖維較一般活性炭的金屬含量低(約少50%～90%)，對鹵代氫的催化效果小，不會形成會引起腐蝕效果的水解效果，也不會呈現(xiàn)炭床悶燒現(xiàn)象。

2.吸收法

吸收法系運用液體(吸收液)之溶解效果，以去除排氣中可溶解之成分。在污染控制上系運用吸收操作挑選性，去除某些具污染性的氣體成分，以到達削減污染排放的意圖。伴隨溶質(zhì)之廢氣從吸收塔塔底進入，而吸收劑從塔***進入進行吸收觸摸。自塔***流出的氣體為經(jīng)處理過的干凈氣體，可徑行排放或?qū)似渌鼏卧幚恚鴱乃琢鞒龅囊后w則送入再生單元再生運用。

吸收塔根據(jù)所產(chǎn)生的氣液交界面的型態(tài)可區(qū)分為三類，即薄膜式吸收塔(Film Absorber)、噴射式吸收塔(Jet Absorber)、泡沫和液滴式吸收塔(Bubbleand Drop-Absorber)。至于工業(yè)上常用之吸收設(shè)備有噴霧塔、文式洗刷塔、填充塔、板狀塔等數(shù)種。一般處理含有機物之廢氣運用填充塔或板狀塔。其間填充塔一般被用于處理含腐蝕性物質(zhì)或有起泡/阻塞傾向之液體，或運用板狀塔時會產(chǎn)生過壓降者。板狀塔常用于需求內(nèi)部冷卻(IntemalCooling)或因吸收劑流量較低以致無法徹底潤濕填充物之情況下，因而一般會用在***規(guī)模吸收操作。廢氣進入吸收塔后，吸收劑由上往下與廢氣觸摸，將廢氣中可溶于吸收劑之成份吸收出來，而處理過后的干凈氣體則由塔***流出。由塔底流出之吸收劑可由汽提收回VOCs成份后，重復(fù)進入填充塔運用或進入處理廠中處理。

3.冷凝法

冷凝是一種將排放氣體的溫度下降至沸點之下，以凝聚氣態(tài)物質(zhì)的物理程序，遍及應(yīng)用于原料或產(chǎn)品之分離及純化，也可作為開始控制揮發(fā)性有機物之用。冷凝分離功率在50～85%之間，冷凝比較適于***型冷凍儲槽排放收回之用，由于冷凝只改動物質(zhì)的相態(tài)，而不會影響其成份，而且程序簡略，假如排放氣流中有機物質(zhì)純度高，則不須精密控制。排放氣體的流量上限約為55Nm/min，流量過高或氣流中含有很多無法冷凝的氣體時，冷凝器的熱交換面積需求過***，不符合經(jīng)濟價值。

針對有機物比較常用的冷凝器為管殼式熱交換器(Shen—TubeHeat Exchanger)，冷凝液體(冷媒)由管中經(jīng)過，氣體由殼部分經(jīng)過，在管外遇冷凝聚。非觸摸性管殼式冷凝器是有機蒸氣冷凝比較常用的設(shè)備，冷凝氣體的挑選視凝聚溫度而異，冷卻水是比較低廉的冷卻液，但其用途受溫度約束。有機物之排放處理用冷凝器很少運用冷卻水，由于排放氣體的壓力約為常壓(1***氣壓)，一般揮發(fā)性有機物質(zhì)的凝聚點多低于冷卻水溫度(攝氏25度一4JD度之間)，有必要運用冰水、冰鹽水、或氟氯碳化物一類的冷凍劑。

4.熱焚化法

熱焚化原理是將廢氣直接在高溫的火焰下焚燒，其所含的揮發(fā)性有機物經(jīng)由劇烈氧化，轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。熱焚化爐一般具有耐火材襯里并在爐端設(shè)有焚燒器，進流廢氣和焚燒空氣在預(yù)混室內(nèi)充分混合，然后進入焚燒室焚化。爐體的設(shè)定溫度和滯留時間是決定去除功率的***要因素，其隨廢氣組成和含量多寡而異，一般規(guī)劃爐溫約在700～800℃，滯留時間約0.5秒。至于欲處理氣體中的氧氣含量在10%以下或一氧化碳濃度太高時，則需求在800℃以上的處理溫度。

熱焚化法比較***長處是去除揮發(fā)性有機物的效果杰出(正常操作可達98%)且操作容易。其缺陷是因高溫操作，燃料消耗量***，燃料費用可觀;且因高溫焚燒時，易生成氮氧化物(NOx)的***2次公害;若處理氣體中含有硫、鹵素等成份，其焚燒氧化時硫氧化物(SOx)和鹵化物等有害氣體會同時排出，所以排氣處理裝置及爐體規(guī)劃時須予留意，一般得合作洗刷塔等設(shè)備以防止形成二次污染排放。在安全的考慮下，排放流體VOCs濃度一般約束于LEL(低爆炸限值)的25%，因而，當(dāng)VOCs的濃度高時，有必要加以稀釋。

5.生物處理法

針對有機臭味及揮發(fā)性有機物質(zhì)所衍生的空氣污染，以生物技能處理，具有高功率且低本錢的長處，極具市場競爭力。適用于含VOCs

(1)生物濾床法

生物濾床法系污染物質(zhì)由氣相傳輸至濕潤之生物膜中，被固定在填料表面的微生物進行氧化分解效果，使污染物轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳及無害的鹽類，故無二次污染問題，濾床的***要填充物質(zhì)包括生物膜所依附的固體外，尚包括營養(yǎng)鹽、分散度改***劑及酸堿度緩沖劑等。生物濾床法具有設(shè)備及操作費用低廉的長處，但是濾料易產(chǎn)生干化及酸化，必需置換且持久性欠安，是其缺陷。

(2)生物滴濾塔法

生物滴濾塔法其生物效果原理與生物濾床法類似，但其塔中填充物多為木材、陶瓷及塑料等物質(zhì)，此外還包括循環(huán)水體系以控制pH值改變及去除生成的鹽類。污染物質(zhì)被循環(huán)液體吸收捕集傳輸進入生物膜后，被固定于生物膜上的微生物分解。由于生物滴濾塔法的操作條件較為雜亂且需自動監(jiān)控體系控制，故設(shè)備費用較高。但其塑料等材質(zhì)所構(gòu)成的濾床將使其壓損低于濾床法，且無濾料酸化或干化的置換問題，為其長處。但當(dāng)有機負(fù)荷過高時，易形成生物厭氣狀況與剝落等問題，是其缺陷。因而，石化工廠在挑選處理中低濃度的有機廢氣時，可進一步評價生物處理技能之可行性。

六、處理工藝選定

根據(jù)項目實際情況，由于噴烤漆處理工程中排放的有機廢氣具有較***的收回價值，所以不選用損壞性辦法。活性炭吸附法已遍及用于許多VOCs的收回，在制鞋、噴漆、印刷、電子等職業(yè)中有機廢氣的收回非常有效。

從表6可見，VOCs的處理計劃取決于許多因素，包括VOCs的性質(zhì)和濃度，進人物流的流量，收回功率等污染物的收回價值等。對于成分較雜亂，風(fēng)量較***的噴烤漆廢氣，活性炭吸附是目前較***的辦法。

挑選活性炭吸附法處理噴烤漆有機廢氣有如下***點：

1.活性炭吸附法適用范圍廣，對***多數(shù)有機物均

有較高的吸附率，對廢氣成分較多的噴烤漆廢氣處理

功率較高。

2.出資費用和運轉(zhuǎn)費用不高，保護簡略。

3.操作簡略、安全、運轉(zhuǎn)安穩(wěn)牢靠。