邁過(guò)噴漆廢氣處理成本坎吸附-催化燃燒法成新利器

噴漆廢氣凈化處理方法，目前比較廣泛使用的有液體吸收法、直接燃燒法、催化燃燒法和活性炭吸附等四種不同的方法。活性炭吸附法凈化率可達(dá)95%以上，若無(wú)再生裝置，則運(yùn)行費(fèi)用太高；液體吸收法凈化率只有60%——80%，這種方法實(shí)際應(yīng)用存在吸收效率不高、油霧夾帶現(xiàn)象，一般難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，而且存在著二次污染問(wèn)題；催化燃燒法凈化率也可達(dá)95%，但適合于處理高濃度、小風(fēng)量且廢氣溫度較高的有機(jī)廢氣，而噴漆廢氣中的“三苯”濃度一般低于300mg/m3，因此采用催化燃燒法處理也不合適。目前大部分工廠在處理噴漆廢氣時(shí)采用水簾洗滌裝置或顆粒炭吸附法，水簾洗滌法處理后的噴漆廢氣一般達(dá)不到《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-96中的標(biāo)準(zhǔn)。顆粒炭吸附法一般未采取再生措施，設(shè)施運(yùn)行一定時(shí)間后需更換新炭，因此運(yùn)行成本較高。

裝置的工藝流程及特點(diǎn)

工藝流程

采用除漆脫水裝置結(jié)合活性炭纖維吸附-催化燃燒工藝處理噴漆廢氣的流程，由于整個(gè)系統(tǒng)集吸附-脫附-催化燃燒于一體。為保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，吸附器采用多單元分流組合式結(jié)構(gòu)，正常運(yùn)行時(shí)，處在脫附狀態(tài)的只有一個(gè)單元，而其它單元處于吸附或冷卻狀態(tài)；有機(jī)廢氣收集后經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入n-1個(gè)單元吸附，凈化后氣體排入空氣。正常吸附前先將催化床燃燒室預(yù)熱到300℃，一定時(shí)間后當(dāng)某一單元內(nèi)的活性炭纖維吸附飽和時(shí)，打開(kāi)脫附閥門(mén)，用120℃熱風(fēng)進(jìn)行脫附，解吸出的高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)到催化床燃燒分解為CO2和H2O，凈化后高溫氣體通過(guò)列管熱交換器預(yù)熱脫附氣體，少部分經(jīng)煙囪排放，其余補(bǔ)充新鮮空氣后作為脫附熱風(fēng)返回，停止電加熱管預(yù)熱，通過(guò)放空閥和補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)催化燃燒系統(tǒng)熱平衡。每個(gè)單元吸附和脫附時(shí)的蝶型氣動(dòng)閥門(mén)由PLC工業(yè)電腦可編程程序控制器按設(shè)定時(shí)差有序開(kāi)關(guān)，整個(gè)電控裝置分手動(dòng)和自動(dòng)兩組，并配有自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

凈化裝置特點(diǎn)

(1)由于噴漆廢氣經(jīng)水幕機(jī)洗滌后仍具有粘性并含有一定水分，因此在吸附床前增加除漆裝置和脫水裝置。除漆裝置過(guò)濾材料由多層金屬過(guò)濾網(wǎng)、焦炭等組成，采用折板式結(jié)構(gòu)，過(guò)濾風(fēng)速采用0.4m/s，保證漆霧去除率達(dá)99%以上，并過(guò)濾片采用抽屜式結(jié)構(gòu)，便于裝卸和清洗。脫水裝置由折板、巖棉等組成，過(guò)濾風(fēng)速采用0.5m/s，可有效去除廢氣中的水分。為了保證吸附處理的連續(xù)性，除漆裝置和脫水裝置均采用一用一備。

(2)吸附劑采用的活性炭纖維性能優(yōu)越：其比表面積大(1300——2500m2/g)，微孔發(fā)達(dá)(微孔體積占總孔體積的80%左右)，孔徑分布廣(20——200A)，吸附容量大(比粒狀活性炭大幾倍至幾十倍)，吸附速度快(比顆粒活性碳要快2——3個(gè)數(shù)量級(jí))，而且再生容易快速(一般3——5min)，脫附徹底，經(jīng)多次吸附脫附后仍保持原有的吸附性能，特別是對(duì)ppm級(jí)的吸附質(zhì)仍保持很高的吸附量(蜂窩碳或顆粒碳此時(shí)的吸附能力則大大降低)，因此對(duì)有機(jī)廢氣的凈化率高；同時(shí)因活性碳纖維耐熱性能好(在空氣中著火點(diǎn)達(dá)500℃以上)，且吸附層很薄，不會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似顆粒碳或蜂窩碳吸附裝置因熱積蓄而易產(chǎn)生燃燒爆炸的危險(xiǎn)。

(3)吸附床采用獨(dú)特的“多單元分流組合式吸附床”，假設(shè)吸附床有n個(gè)單元，剛開(kāi)始時(shí)是第1——第n-1個(gè)單元在吸附，第n個(gè)單元在脫附，一定時(shí)間后，切換為第2——第n個(gè)單元在吸附，第1個(gè)單元在脫附，如此反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。這樣一方面保證生產(chǎn)的連續(xù)性，另一方面利用多單元的循環(huán)交替切換可使吸附劑用量大大減少，不但使吸附床的體積大大減少，而且高價(jià)炭纖維因使用量少也不會(huì)造成造價(jià)高的問(wèn)題，因此設(shè)備量輕，投資小，占地少，結(jié)構(gòu)緊湊。

(4)在催化燃燒床的進(jìn)口以及貴金屬催化劑層之間布置電加熱管，結(jié)合內(nèi)循環(huán)管路，可使床層的預(yù)熱時(shí)間短(電加熱管一般在開(kāi)機(jī)時(shí)預(yù)熱30min左右后停止加熱，以后利用催化燃燒熱來(lái)維持整個(gè)系統(tǒng)的熱平衡)，同時(shí)采用率的熱交換器，并用高性能的輕質(zhì)耐火材料保溫，這樣不僅使廢氣的催化燃燒徹底，同時(shí)熱利用效率高，運(yùn)行成本低。

(5)采用“PLC電腦可編程序控制器”，通過(guò)氣動(dòng)元件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的全部自動(dòng)化，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中電腦實(shí)行適時(shí)“記憶”，如遇突然停電等，電腦會(huì)記憶當(dāng)時(shí)工作狀態(tài)，待來(lái)電等電腦會(huì)自動(dòng)指令延續(xù)上次的狀態(tài)運(yùn)行下去，這樣可以避免出現(xiàn)某些單元過(guò)飽和現(xiàn)象，達(dá)到佳治理效果，同時(shí)出現(xiàn)異常故障時(shí)電腦會(huì)指令自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出聲光報(bào)警，因此，操作簡(jiǎn)單、安全、可靠，自動(dòng)化水平較高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。

實(shí)際應(yīng)用效果

除漆脫水裝置+活性炭纖維吸附裝置于2001年在該廠投入運(yùn)行，經(jīng)本凈化裝置處理后噴漆廢氣中甲苯的出口濃度只有16mg/m3，符合GB16297-96中的排放標(biāo)準(zhǔn)。在凈化設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中，除漆裝置中的多層金屬網(wǎng)約3周清洗1次，少部分的焦炭約3個(gè)月更換1次，少部分廢炭可送附近的燃煤鍋爐處理或當(dāng)其它燃料使用。

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