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  • RTO之家具厂喷漆废气7种治理技术优缺点

    发布时间:2019-05-30 21:13:00 点击:

    RTO焚烧炉RTO专业生产厂家无锡泽川环境2019年5月30日讯  家具制造行业中,木制家具因排放种类多、排放量大居于行业首位,成为了VOCs重点治理的对象。其VOCs主要来源于以下几点:

    • 涂料、稀释剂、固化剂存储与转运

    • 调漆过程中的搅拌混合

    • 喷涂、风干过程:底漆+面漆

    • 喷涂设备清洗

    • 生产过程中使用的胶粘剂

    喷涂车间是VOCs主要来源,且属有组织排放,是控制重点。 

     家具行业VOCs排放特征

    家具行业的VOCs排放具有以下特征:


    • 手动喷涂为主

    • 普遍采用水帘除漆雾

    • 风量大,有机物浓度低,一般200mg/m³,粉尘、漆雾含量较大

    • VOCs种类较多,主要有苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、甲醛、醇类及酮类等。 

     如何减排?

    家具行业的VOCs减排要从源头控制与末端治理两个方向去做。

    源头控制
    • 提倡使用低VOCs含量的涂料与稀释剂,如使用水性涂料、紫外光固化涂料(UV涂料)、无苯帝都涂料等

    • 改进技术工艺和设备,改手动喷涂为自动喷涂

    • 按照要求对涂料、稀释剂和清洗剂的储存、运输、调配及使用过程进行管理

    末端治理

    目前家具制造行业末端治理的主流技术有吸附浓缩+催化氧化技术、低温等离子组合技术、水基符合吸收技术三类。

    吸附-催化燃烧法

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    该法吸取了吸附和催化燃烧的优点,克服各自单独使用的缺点,解决了治理低浓度、大风量有机废气存在的难题,是治理家具VOCs废气的理想选择。   

    该技术分为三个过程:预处理、吸附、热风脱附-催化燃烧。

    预处理:车间废气中含有大量粉尘、漆雾会引起活性炭微孔堵塞,降低吸附性能,工艺上设有高效干湿复合过滤器(填料洗涤+纤维过滤)作为预处理设备,粉尘、漆雾总净化效率在98%以上。

    吸附:经过预处理后的有机废气进入吸附净化床中,吸附床中的活性炭将废气中的有机成分吸附在内部微孔结构中,净化后的洁净气体通过烟囱达标排放。多食用蜂窝活性炭,阻力小。

    脱附-催化燃烧:达到饱和状态的吸附床停止吸附,进入再生状态。吸附床中活性炭在热风作用下,解析出高浓度有机气体进入催化燃烧床,在催化剂的作用下于一个较低的温度进行无焰燃烧。 

    低温等离子组合技术

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    以高频脉冲辉光放电低温等离子体分解VOCs为主体,复合预处理和分解产物的水吸收环节。投资成本低、运行费用低、操作维护简单方便、运行稳定。 

    复合吸收法净化技术

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    复合吸收法净化技术即用水基复合吸收液强化吸收有机废气,净化效率高且不需要对废气进行预处理,投资和运行成本低,特别适合含无机物、粘性尘粒等难处理的复杂有机废气净化。其核心技术为对VOCs具有增容作用的复合水基吸收剂,不同于常规使用的油类、有机溶剂、乳化油、表面活性剂水溶液等。 


    现阶段针对有机废气的处理工艺主要有:隔离法、燃烧法、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法、吸附法。

     等离子低温催化氧化法:等离子体是物质存在的除固态、液态、气态之外的第四种状态,具有宏观度内的电中性与高导电性。等离子体中含有大量的活性电子、离子、激发态粒子和光子等。这些活性粒子和气体分子碰掸的结果,产生大量的强氧化性自由基O·、OH·、HO2 和氧化性很强的O3;有机物分子受到高能电子碰撞,被激发及原子健断裂而形成小碎片基团或原子;O·、OH·、HO2、O3等与激发原子、有机物分子、基团、自由基等反应,最终使有机物分子氧化降解为CO、CO2和HO2。

        优点:广泛适用性,适合于处理低浓度(〈1~1000ppm〉)、剧毒剧臭的有害气体,弥补了其他技术无法处理的空白。以及操作简单。

        缺点:单独的低温等离子体技术在处理有害气体时还是有其欠缺的地方,如不能完全彻底地把有害气体转化为无害气体,副产物较多;且在氧等离子体下产生大量的臭氧;能耗较高;脱除效率较低等。

     吸附法:利用多孔性的活性炭、硅澡土、无烟煤等分子级的大表面剩余能,将有机气体分子吸附到其表面,从而净化。

        优点:处理效率高(活性炭吸附可达99%以上),适用广泛,操作简单,投资费用低。

        缺点:系统风压损失大,使得能耗较高,吸附剂的饱和点难掌握,吸附剂容量有限,运行费用较高。

     隔离法:是通过特种过滤材料,置放於废气外排过程,经机械隔离,从而达到治理效果。

         优点:对漆雾治理效率高,无技术要求,操作简单。

         缺点:不能有效去除有机物。

     燃烧法:利用加热高温的方法,将有机废气直接燃烧处理,以达到废气净化的目的。

         优点:净化效率高,可达95%以上。

         缺点:需要大量热能,如甲苯直接燃烧需8000c左右,需要消耗大量能源,也易在高温下生成NOX等造成二次污染。

     吸收法:利用吸收液与废气相互接触,使废气中的有害物质溶入吸收液中,从而使废气得以净化。吸收液另行处理。

         优点:投资小,运行费用低,操作简单。

         缺点:处理效率低,不稳定,净化效率不高,约为50%,难於达到相关环保要求,适合低浓度有机废气,有二次污染。

     冷凝法:通过冷凝降温,当温度低于有害物质的凝结点时,气态的有害物质转化为液态,从空气中分离出来,从而净化。

         优点:运行稳定,净化效率高。

         缺点:投资较大,对环境及操作人员要求较高,且能耗过大,运行费用高。

     

    (1)活性炭吸附法净化率可达95%以上, 若无再生装置, 则运行费用太高;

      (2)液体吸收法净化率只有60%-80%, 这种方法实际应用存在吸收效率不高、油雾夹带现象, 一般难以达到国家排放标准,而且存在着二次污染问题;

      (3)催化燃烧法净化率也可达95%,但适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气,而喷漆废气中的“三苯”浓度一般低于300mg/m3,因此采用催化燃烧法处理也不合适。

      目前大部分工厂在处理喷漆废气时采用水帘洗涤装置或颗粒炭吸附法, 水帘洗涤法处理后的喷漆废气一般达不到《大气污染物排放标准》GB16297- 96中的标准。颗粒炭吸附法一般未采取再生措施, 设施运行一定时间后需更换新炭。

    目前对于家具厂喷漆废气处理设备工艺有效的几种治理方法是:

    吸附-催化燃烧法:此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点,采用新型吸附材料(蜂窝状活性炭)吸附,在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析,脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧,将其彻底净化,热气体在系统中循环使用,大大降低能耗。本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点,适用于大风量、低浓度的废气治理,是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。

    有机气体净化塔属两相逆向流填料吸收塔。喷漆废气体从废气处理塔体下方进气口进入净化塔,由通风机迅速充满进气段空间,上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上,气相中酸性(或碱性)物质与液相中碱性(或酸性)物质发生化学反应,反应生成物质(多为可溶性酸(碱)类)随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的酸性(或碱性)气体继续上升进入第一级喷淋段。形成无数细小雾滴与气体充分混合接触,继续发生化学反应,然后酸性(碱性)气体上升到二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。废气处理塔体的最上部是除雾段,气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来,经过处理后的洁净空气从废气净化塔上端排气管排入大气。

    废气收集----活性炭吸附塔---风机--达标排放。活性炭吸附塔的漆雾净化器由两级干式过滤器,一级漆雾过滤棉和一级高效过滤器组成。漆雾过滤棉主要过滤从干式过滤器逃逸的细微颗粒物及进一步分离漆雾中的稀释剂。高效过滤器主要分离颗粒物,使颗粒物净化效率达到99%以上。漆雾净化器具有设备结构简单、体积小、投资少、安装与维护方便。、运行时间长、费用低;不需要频繁更换滤料,漆雾颗粒处理简单,不会造成二次污染等特点。

    喷漆废气治理工艺流程框图及说明:

    1、处理工艺的选定:

       综上所述,各种方法均有优缺点,一个优秀的处理工艺必需是集众所长,避其所短,必需高效、实用、低能耗、易操作。

    实践证明,单独采用任何一种方法都不能达到高效治理目标,因此本方案选用组合式二级除尘,从而达到最佳、高效处理效果。

      根据喷漆废气的特点及环保要求,拟采用水浴清洗工艺(旋流板塔)加活性炭吸附工艺进行综合治理。

     

    2、喷漆废气治理工艺流程框图:

       废气处理设备的工作流程:喷漆废气经过液体吸收单元、除雾层、填料层、漆雾过滤器、活性炭吸附塔等的处理后在漆雾等颗粒物和SO2、NOX、CO、CH等气态污染物均可以很好有效地去除,技术先进可靠。该技术核心是活性炭吸附装置,废气经收集系统进入洗涤塔进行洗涤,去除喷漆废气中的粉尘和部分有机废气,再进入漆物过滤器中去除漆雾,然后由活性炭吸附塔进行吸附净化处理,净化过的气体由风机排到大气中。

                 

     

                                           喷漆废气治理工程流程图

     

       喷漆废气治理工程工艺说明:

    漆雾废气产生于喷涂过程,液态漆油在气压作用下形成雾化粉尘颗粒物及挥发三苯等有机危害物,浓度较高,粒径较小,绝大部分在10µm以下,胶原漆雾废气经过水帘柜清洗后,对胶油起到很好的清洗降解作用,经湿式旋流板塔进一步清洗处理后,再进入活性碳吸附床,有机气体在活性炭吸附塔内被活性炭吸附,净化气体由外排风管高空排放。该法净化效率可达95%以上,大大改善了大气环境。湿式旋流板塔除尘器在湿法除尘中技术较先进,在锅炉上除尘脱硫及喷涂除漆雾效果尤为显著,应用也非常广泛,较喷淋及其它湿法工艺除尘效果更好,净化后气体湿度含量更低。既清除95%以上的漆尘,又保证气体湿度含量低,滤水简单。确保下一工序活性炭的使用效率及延长使用周期,从而降低成本。喷漆废气经过集气罩进行收集,然后汇入支管,由支管汇入集气总管,然后再进入废气净化系统,经净化处理后达标排放

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