涂裝廢氣處理設(shè)備概述

涂裝廢氣主要是涂料中含有的有機(jī)溶劑和涂膜在噴涂及烘干時的分解物，統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs），主要成份有苯、甲苯和二甲苯，這些成分對人的健康和生活環(huán)境有害，并且有惡臭。如果人長期吸入低濃度的有機(jī)廢氣，會引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病，這是目前大家*的強(qiáng)烈致癌物。

涂裝是指對金屬和非金屬表面覆蓋保護(hù)層或裝飾層，是產(chǎn)品表面保護(hù)和裝飾采用基本的技術(shù)手段。涂裝工藝可以簡單歸納為：前處理→噴涂→干燥或固化。前處理一般包括除油、除銹、鈍化（磷化）工藝。針對不同的涂層及對抗腐蝕的要求，除油、除銹、磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇。在前處理除銹工藝中，噴砂、拋丸或打磨工藝，也在不同行業(yè)的不同部門按需擇用。

根據(jù)涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝廢氣主要來自于前處理、噴涂、干燥過程，所排放的污染物主要為：前處理過程中產(chǎn)生的粉塵或酸霧，噴漆時產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑，干燥揮發(fā)時產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分，其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑，大部分屬揮發(fā)性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。涂裝中排放的有害廢氣主要集中在噴漆生產(chǎn)線上，其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發(fā)生源。

2.涂裝廢氣處理設(shè)備的方法

對于涂裝排放的廢氣，可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行凈化治理。凈化處理存在兩條途徑，一條是將廢氣中的有機(jī)溶劑回收利用，另一條是將廢氣中的有機(jī)溶劑分解為CO2和H2O。

2.1有機(jī)溶劑的回收利用

涂裝過程中產(chǎn)生的漆霧和揮發(fā)的有機(jī)溶劑，可進(jìn)行回收利用的主要是有機(jī)溶劑?；厥辗椒ㄓ谢钚蕴课椒ā⒁后w吸收法和冷凝法。

（1）活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表面積（500-1200m2／g）大，具有優(yōu)異的吸附性能，使有機(jī)溶劑蒸氣吸附其表面，當(dāng)加熱烘干吸附介質(zhì)時，被吸附的氣體解析出來，經(jīng)冷卻成為液態(tài)，再經(jīng)分離達(dá)到回收溶劑的目的。

活性炭吸附法，需設(shè)置過濾器和冷卻器進(jìn)行預(yù)處理，除去廢氣中的漆霧，并將廢氣降低至適當(dāng)?shù)臏囟?，以保證活性炭不被堵塞，不會因廢氣溫度過高而導(dǎo)致燃燒。由于活性炭吸附有機(jī)溶劑后，其吸附力將逐漸降低，為了保證吸附效率，需要脫附，使活性炭重新恢復(fù)活性。較為常用的活性炭再生法是水蒸汽脫附法，脫附后的混合氣體進(jìn)入冷凝器冷卻成液體，再進(jìn)入分離器，使溶劑和水分離，達(dá)到回收溶劑目的，而分離水需經(jīng)處理后才能排放。當(dāng)前，活性炭吸附法有了新的發(fā)展，即以活性炭纖維代替通常使用的粒狀或柱狀活性炭，其使用壽命比普通粒狀活性炭長3-4倍。國內(nèi)也出現(xiàn)了以活性炭纖維（ACF）作為吸附介質(zhì)，回收有機(jī)溶劑的裝置。對于回收的溶劑有兩種利用方法：重新分餾利用或燃燒產(chǎn)生熱量。前者要視企業(yè)自身情況，可增加設(shè)備，自行分餾利用或委托溶劑生產(chǎn)廠家分餾利用。

后者需要在設(shè)備中增加催化燃燒室及熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，將從活性炭纖維上脫附的有機(jī)溶劑高溫催化燃燒，并為設(shè)備的運(yùn)行提供能量，因此不再需要蒸汽脫附有機(jī)溶劑，并且也不存在溶劑回收過程中對于分離水的處理要求。

現(xiàn)在新的發(fā)展，是采用活性炭纖維布（ACFC）作為吸附介質(zhì)，通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑。

這種方法具有的優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)溶劑在固相和流體相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移快，比粒狀活性炭快2-20倍；ACFC使用壽命長；ACFC能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫附，因而操作和維護(hù)簡便，脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，可以直接應(yīng)用，并且不存在廢水處理問題。

（2）液體吸收法是以液體作為吸收劑，使廢氣中的有害成分被液體吸收，從而達(dá)到凈化的目的。液體吸收法的關(guān)鍵是吸收劑的選擇。一般采用水作為吸收劑來處理水溶性涂料廢氣，采用柴油吸收涂裝生產(chǎn)烘干過程的有機(jī)溶劑廢氣。水作為吸收劑，存在廢水處理的問題，柴油作為吸收劑，因其本身易揮發(fā)、易燃，存在二次污染和安全風(fēng)險，并且再生和處理也存在一些問題。因此，液體吸收法的應(yīng)用不廣泛。

（3）冷凝法是通過采用低溫，使有機(jī)物組分冷卻至露點(diǎn)以下，進(jìn)行液化回收。其適用于處理高濃度廢氣，特別是含有害物單純組分的廢氣；可作為燃燒與吸附凈化的預(yù)處理；可處理含有大量水蒸汽的高溫廢氣。該法所需設(shè)備和操作條件比較簡單，回收物純度高，但是，對廢氣的凈化程度受冷凝溫度的限制，要求凈化程度高，或處理低濃度廢氣時，需要將廢氣冷卻到很低的溫度，經(jīng)濟(jì)上不合算。

2.2有機(jī)溶劑分解法

有機(jī)溶劑分解法有燃燒法、光氧催化法、等離子法、生物法、UV光解法。

（1）燃燒法

燃燒包括直接燃燒和催化燃燒，在國外較為成熟應(yīng)用也較為廣泛，適合處理高濃度、小風(fēng)量的VOCs，對整個技術(shù)的安全性與氣密性要求較高。處理大風(fēng)量、低濃度的VOCs時需要有相關(guān)的濃縮技術(shù)對其進(jìn)行前處理。

工作原理：高溫燃燒，就是將廢氣中的有機(jī)成分在高溫條件下進(jìn)行燃燒處理生成二氧化碳和水。而催化燃燒則是在其中燃燒時借助催化劑的作用，降低反應(yīng)所需的溫度，讓廢氣再室溫下即可燃燒生成二氧化碳和水。

（2）光氧催化法

光催化氧化技術(shù)是利用特種紫外線波段，將廢氣分子破裂，打斷其分子鏈，同時，通過分解空氣中的水和氧，使其成為具有高活性的臭氧或自由羥基，從而氧化廢氣分子，生成水和二氧化碳。加入催化劑，可提高反應(yīng)速率和處理廢氣的效率，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。

（3）等離子法

等離子體催化法適用范圍廣，凈化效率高，尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭氣體，如化工、醫(yī)藥等行業(yè)。但是一次性投資巨大，且有一定的安全隱患。

有機(jī)廢氣經(jīng)等離子激發(fā)、離解活化，然后活化的廢氣經(jīng)高能射線在稀有金屬氧化物表面，與廢氣中的氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等物質(zhì)。

（4）生物法

生物法有機(jī)廢氣的發(fā)展來源于污水生物處理，生物膜法是大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣治理的前沿。它是將微生物固定附著在多孔性介質(zhì)填料表面，并使污染空氣在填料床層中進(jìn)行生物處理，可將其中污染物除去，并使之在空隙中降解；揮發(fā)性有機(jī)物等污染物吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用，并降解成CO2、H2O和中性鹽。用于有機(jī)廢氣生物法的處理裝置，目前主要有生物過濾器和生物滴濾過濾器，目前在國外已應(yīng)用于甲苯、二氯甲烷、硫化氫、二硫化碳等廢氣的處理。采用生物法處理有機(jī)廢氣，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果穩(wěn)定，但處理效率較低，一般在60-85%。對于不同的廢氣產(chǎn)生情況可采用不同的處理方法。

（5）UV光解法

UV光解法利用UV光解凈化設(shè)備發(fā)出特制的高能UV紫外線光束照射惡臭氣體，裂解H2S、硫化物、VOC類、苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H2O等。利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵，破壞細(xì)菌的核酸（DNA），再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，*達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。