工業(yè)涂裝廢氣處理工藝原理

工業(yè)涂裝廢氣處理工藝原理

1.涂裝有機廢氣介紹

汽車(chē)涂裝所用的涂料主要由樹(shù)脂、助劑、顏填料、溶劑組成，其中成膜物質(zhì)主要包含樹(shù)脂、顏填料，溶劑主要起稀釋、混合、分散樹(shù)脂、顏填料的作用，使樹(shù)脂與顏填料充分混合、不凝聚，降低沉降速率。目前汽車(chē)涂料所使用溶劑的主要成份為苯、甲苯、乙苯、二甲ben 、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。涂料在噴涂、揮發(fā)、烘干過(guò)程中溶劑、助劑會(huì )逐漸揮發(fā)出來(lái)，形成有機廢氣（VOC）。有機廢氣排放到大氣中，在一定條件下通過(guò)光化學(xué)反應，對臭氧層造成嚴重破壞，影響大氣質(zhì)量，同時(shí)若長(cháng)期在含有高濃幅度有機廢氣環(huán)境中工作，會(huì )損害人的中樞神經(jīng)系統嚴重影響作業(yè)人員的健康。

2.沸石轉輪RTO工藝介紹

近幾年，從國家到地方，均越來(lái)越重視環(huán)境污染問(wèn)題，各個(gè)地方在依照國家標準的基礎上均不同程度的頒布了針對涂裝行業(yè)的揮發(fā)性有機物排放控制標準，在標準內部對VOC允許排放濃度及排放總量均作出嚴格要求。通過(guò)標準的嚴格實(shí)施，促使相關(guān)企業(yè)對環(huán)保設施進(jìn)行改造及技術(shù)升級，并促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。涂裝行業(yè)針對有機廢氣比較常用的處理方式以沸石轉輪RTO焚燒為例。沸石轉輪濃縮加焚燒主要分為沸石濃縮和RTO焚燒兩部分，首先是通過(guò)沸石轉輪吸附大風(fēng)量噴漆室廢氣中的低濃度VOC，然后采用小風(fēng)量高溫氣體將吸附在沸石轉輪上的VOC脫附出來(lái)，形成小風(fēng)量高濃度的VOC氣流，然后通過(guò)引風(fēng)機將脫附后的高濃度有機蒸汽送到RTO，有機蒸汽中的苯系物、烷烴類(lèi)分子在RTO內被高溫氧化成CO2和H2O，達到凈化有機蒸汽的目的。

3.沸石轉輪RTO工藝原理

沸石轉輪濃縮吸附是利用沸石分子具有晶體、多孔的結構特征，將有機廢氣分子和空氣分子選擇性吸附后達到進(jìn)化空氣的目的。沸石分子表面為固體骨架，各個(gè)孔穴之間由孔道相互連接，氣體分子可由孔道穿過(guò)，由于孔穴的結晶特性，使得分子篩的孔道分布均勻，孔徑大小較為均一。氣體分子經(jīng)過(guò)孔道時(shí)，會(huì )根據晶體內部孔徑的大小對分子進(jìn)行選擇性吸附，較大的分子被吸附在晶體表面，小分子經(jīng)過(guò)孔道成為潔凈空氣，因此沸石轉輪也被稱(chēng)為“分子篩”。沸石“分子篩”具有很大的比表面積，這些表面積主要在晶穴內部，外表面積僅占總表面積的1％左右，因此具有*的吸附功能，能夠有效吸附烴類(lèi)和烷烴類(lèi)等較小的極性較強的VOC類(lèi)有機物分子。沸石轉輪分為吸附區、脫附區和冷卻區，大風(fēng)量低濃度的有機蒸汽經(jīng)過(guò)吸附區后，有機分子被吸附在分子篩的表面，當吸附到一定程度之后，用小風(fēng)量的高溫氣體進(jìn)行反向吹掃，將有機分子從分子篩中脫離出來(lái)，同時(shí)用部分低濃度的有機蒸汽對分子篩進(jìn)行降溫，通過(guò)以上步驟將有機蒸汽濃縮、分離，將大風(fēng)量低濃度的有機蒸汽轉變?yōu)楦邼舛?、低風(fēng)量的廢氣。沸石轉輪具有如下特點(diǎn)：結構緊湊、體積??；單位體積吸附量大，系統總處理風(fēng)量大；蜂窩結構空氣阻力小、系統壓力損失低，結構強度高、使用壽命長(cháng)，能實(shí)現吸附，脫附的連續處理，適應大風(fēng)量，連續作業(yè)場(chǎng)所。

RTO，是利用輔助燃料系統，把可燃的有害氣體的溫度提高到反應溫度，從而使有害氣體分子發(fā)生氧化分解，達到氣體凈化目的的專(zhuān)業(yè)設備。廢氣焚燒爐按熱量回收方式的不同分直燃式廢氣焚燒爐（TNV）和蓄熱式廢氣焚燒爐（RTO），從節省能源的角度考慮，多采用蓄熱廢氣焚燒爐。

RTO特點(diǎn)：

高性能、高效率：將吸附性*的疏水性分子篩或活性炭作為吸附劑使用，對于范圍廣泛的VOC種類(lèi)、不同的各種運轉條件，都可以充分提供足夠的性能

高沸點(diǎn)溶劑的處理：使用疏水性分子篩時(shí)，利用不燃性、高耐熱性的特點(diǎn)可以在高溫條件下再生。因此、對于使用活性炭時(shí)因為有再生溫度限制而無(wú)法處理的高沸點(diǎn)VOC，也能夠處理。

惰性：即使是ben乙烯的環(huán)己酮等具有熱聚合性高的VOC，也能使用疏水性分子篩高效地進(jìn)行處理。

清洗和活化：心臟部分的濃縮轉輪因為是在高溫下燒結處理而成的，*是無(wú)機物的結合體。如果發(fā)生蜂窩通路堵塞時(shí)，可以進(jìn)行水洗。另外、分子篩轉輪也可以根據實(shí)際情況通過(guò)熱處理進(jìn)行高溫活化（選項，需要事先商定）。

應用范圍

1. 各種噴漆車(chē)間（汽車(chē)制造、造船、飛機制造、鋼鐵制品、樹(shù)脂制品等）的排氣處理。

2. 各種印刷車(chē)間（凹版印刷、建筑裝潢材料印刷、其他各種印刷過(guò)程）排氣處理。

3. 干法層壓紙制品、鍍膜加工過(guò)程的排氣處理。

4. 半導體集成電路制造過(guò)程的排氣處理。

5. 液晶顯示屏（LED）制造過(guò)程的排氣處理。

6. 鋰離子電池制造（電極形成工序、電解液充填工序）過(guò)程的排氣處理。

4.結語(yǔ)

通過(guò)不斷的努力，無(wú)論是廢氣處理設備還是沸石轉輪RTO工藝均取得了長(cháng)足的發(fā)展，對節能減排做出了突出的貢獻。涂裝車(chē)間作為有機廢氣的重點(diǎn)產(chǎn)生單元，越來(lái)越受到行業(yè)的重視，所以在節能減排的道路上，應該挖掘各方面的潛力從材料、工藝技術(shù)、設備、現場(chǎng)管理等各個(gè)方面入手，降低污染物的排放量，努力營(yíng)造綠色車(chē)間。