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,通過專用循環(huán)水泵調(diào)理水簾形狀,當(dāng)噴漆氣流通過水簾時(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)無泵水幕式凈化法。無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。該辦法無二次污染,不產(chǎn)生廢水;缺陷是過濾不行完全,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℃)氧化生成無污染的CO2 和H2O。催化燃燒法無二次污染,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題,導(dǎo)致在凈化周期內(nèi)有一半以上時(shí)間內(nèi)無法完成合格排放,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題,但閥門過多很難完成同步切換,使未處理廢氣同凈化氣體混合,無法完成合格排放;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。