噴漆廢氣是大氣環(huán)境主要污染源之一。由于它的毒性大,對人體健康的危害十分嚴重,尤其是苯類和多環(huán)芳烴,它們侵犯人的神經(jīng)、呼吸、血液和生育系統(tǒng),輕則使人頭昏、眩暈、惡心,重則導致再生障礙性貧血、白血病、致癌危及生命,故迫切需要治理。

　　本裝置采用最新工藝設計, 即干式過濾+活性炭吸附脫附+催化燃燒方式，在治理VOCs污染中效果十分顯著,對環(huán)境保護、勞動保護和保護人體健康有良好的實用價值。

　　1、有機混合氣體處理設計指標需求

　　(1)廢氣量：30000Nm3/h;

　　(2)操作溫度：常溫;

　　(3)廢氣輸送壓力：3000Pa;

　　(4)處理效率：80%;

　　(5)入口濃度：≤200mg/m3

　　(6)出口濃度：≤50mg/m3

　　2、工藝原理及流程描述

　　(1)工藝原理：

　　當氣體分子運動到固體表面時，由于氣體分子與固體表面分子之間相互作用，使氣體分子暫時停留在固體表面，形成氣體分子在固體表面濃度增大，這種現(xiàn)象稱為氣體在固體表面上的吸附。被吸附物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，吸附質(zhì)的固體物質(zhì)稱為吸附劑。而活性炭吸附法是以活性炭作為吸附劑，把廢氣中有機物化合物吸附到固相表面進行吸附濃縮，從而達到凈化廢氣的方法。

　　大風量、低濃度有機廢氣經(jīng)過前端初效三級干式過濾器去除漆霧和粉塵，然后通入活性炭吸附床，與蜂窩活性炭充分接觸，再進行脫附再生后轉(zhuǎn)換成小風量、高濃度的有機廢氣。該部分氣體進入后端的催化燃燒氧化設備進行氧化反應，使廢氣中的揮發(fā)性有機物在催化氧化室中氧化分解成二氧化碳和水，并放出熱量，經(jīng)過換熱器預熱進入催化床前的脫附氣體后經(jīng)過煙囪高空排放。同時系統(tǒng)利用部分熱氣體對活性炭進行再生過程，保證活性炭得到重復使用。

　　(2)工藝流程說明

　　本裝置工作過程可分為四個階段：廢氣收集階段、初效干式過濾階段、活性炭吸附階段和活性炭脫附再生階段。

　　廢氣收集階段：

　　在噴漆房內(nèi)設置專門的廢氣收集罩和管道系統(tǒng)，將廢氣集中收集。

　　初效干式過濾階段

　　來自噴漆房的廢氣首先進入到初效干式過濾器進行預處理，經(jīng)過初效干式過濾器的三級過濾，攔截住有機廢氣中的顆粒物，為后續(xù)活性炭吸附過程提供了有力條件，并保證活性炭的使用壽命。

　　活性炭吸附過程：

　　經(jīng)過初效干式過濾器后的有機廢氣進入到活性炭吸附裝置。有機廢氣通過活性炭層時，有機廢氣中的有機組分被吸引到活性炭的表面并濃集保持其上。有機組分從而與其他組分分開，其他組分(潔凈氣體)經(jīng)風機排空。

　　活性炭脫附過程：

　　活性炭使用一段時間，吸附了一定量的溶劑后，會降低或失去吸附能力，此時活性炭需要脫附再生，再生后活性炭重新恢復吸附能力，可繼續(xù)使用。再生時，啟動催化燃燒裝置預熱室電源，將空氣預熱，預熱后的氣體送入吸附箱，箱中的活性炭受熱后，活性炭吸附的溶劑揮發(fā)出來，溶劑經(jīng)風機送入催化燃燒室燃燒，分解生成CO2和H2O等熱空氣，熱空氣一部分回到活性炭吸附箱繼續(xù)給活性炭加熱，另一部分排空，熱空氣內(nèi)部循環(huán)多次活性炭即可得到再生。

　　3、本工藝的主要特點

　　(1)生產(chǎn)環(huán)境好，無污染。

　　(2)工藝設備可靠性強，故障與維修量小，維修費用低，減少維修人員的工作量。

　　(3)由于自動化程度比較高，操作人員少，勞動強度小。

　　(4)能夠充分回收余熱、節(jié)能。

　　(5)系統(tǒng)投資小，運行成本低。

　　4、有機廢氣處理工藝總圖布置

　　(1)初效干式過濾器：布置在廠房內(nèi)。本方案選用1臺DN1000初效干式過濾器;

　　(2)活性炭吸附箱：布置在廠房內(nèi)。本方案選用3臺活性炭吸附箱，運行方式：2開1備;

　　(3)催化燃燒器：布置在廠房內(nèi)。本方案選用1臺2500Nm3/h催化燃燒器;

　　(4)煙囪：在室外露天布置。煙囪設計直徑DN1000，高度16米;

　　(5)主排風機：布置在廠房內(nèi)。配置1臺排風機。型號：4-72-9 右45°，流量35700Nm3/h,全壓2914Pa,電機：45KW;

　　(6)脫附風機：布置在廠房內(nèi)。配置1臺脫附風機。型號：6-35-4右0°，流量2314Nm3/h,全壓2512Pa,電機：3KW;

　　(7)補冷風機：布置在廠房內(nèi)。配置1臺補冷風機。型號：4-72-2.8右0°，流量1141Nm3/h,全壓963Pa,電機：1.5KW;

　　(8)有機廢氣的處理廠房應與其他生產(chǎn)廠房分開布置，其間距應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火防范》的有關(guān)規(guī)定;

　　(9)有機廢氣的處理區(qū)內(nèi)的消防車道，應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定;

　　(10)有機廢氣處理工藝總圖布置，具體詳見圖4-1有機廢氣處理工藝總圖。

　　編號說明：1、初效干式過濾器;2、活性炭吸附箱;3、催化燃燒器;4、煙囪;5、主排風機;6、脫附風機;7、補冷風機

　　5 環(huán)保及安全

　　(1)適用范圍廣。催化燃燒器幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣，采用吸附—催化燃燒器法的處理效果更好。

　　(2)處理效率高，無二次污染。用催化氧化法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上，最終產(chǎn)物為無害的 CO2 和 H2O，且由于燃燒溫度低，能大量減少 NOx 的生成，因此不會造成二次污染。

　　(3)有機混合廢氣的處理由自動控制系統(tǒng)控制，操作工藝簡單，啟動、停爐簡單，故障率低，運行周期性長，安全性好。

　　6 結(jié)論

　　伴隨國家對環(huán)境保護的要求和力度不斷加大，工業(yè)有機廢氣(VOCs)的治理得到了迅速發(fā)展。市場上也出現(xiàn)了幾種比較成熟的處理工藝。本文所闡述的工藝設計, 即采用干式過濾+活性炭吸附脫附+催化燃燒的方式。該設計工藝主要是針對大風量、低濃度、不需要回收的VOCs治理。該工藝在治理VOCs污染中效果明顯，優(yōu)勢顯著,對環(huán)境保護和保護人體健康都有良好的實用價值。該技術(shù)投資省，運行成本低、操作簡單、使用壽命長，比較利于在工廠噴漆車間VOCs治理技術(shù)領(lǐng)域推廣應用。