介绍了摩托车涂装有机废气处理方法--活性炭吸附+催化燃烧的工艺及设备应用.
摩托车涂装包括车架、油箱等软件和外观塑料件的喷涂,多采用溶剂型涂料、空气喷涂的方式进行。溶剂型涂料含有大量挥发性物质,有些还含有三苯等有机毒物,因此,喷涂以及成品烘干过程中会产生大量的有机废气,需要对其进行治理才能达到国家的有关排放标准。
有机废气的处理方法主要有两类：一类是回收法,另一类是消除法。回收法是通过物理方法,用温度、压力选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离挥发性的有机化合物主要包括活性炭吸附、变压吸附、冷凝法和生物膜法等。消除法是通过化学或生化反应,用光、热、催化剂和微生物等将有机物转变成水和主要包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等。
我公司是生产中高档摩托车的企业,建有现代化喷涂水平的涂装车间。涂装车间产生的有机废气主要来源于两部分一部分来源于喷涂过程中溶剂的挥发占大部分另一部分来源于成品烘干过程中,工件表面漆膜中的溶剂挥发。喷涂过程产生的废气特点是低浓度、大风量,采用“活性炭吸附催化燃烧”的方式进行处理烘干过程产生的少量废气直接采用脱臭炉催化燃烧的方式处理。下面主要介绍我司采用的有机废气处理方式“活性炭吸附十催化燃烧”的工作原理、工艺流程、设备以及日常生产中的维护等情况。
“活性炭吸附催化燃烧”是采用吸附净化、热脱附再生和催化燃烧相结合处理有机废气的方法。基本操作是吸附净化和脱附再生催化燃烧两个工艺过程。
吸附净化过程是将污染的空气由排气风机送人吸附床,污染空气的有机物在吸附床被吸附剂吸附而使空气得到净化,净化后的空气排向大气即完成对空气的净化过程。
脱附再生催化燃烧过程是当吸附床内吸附剂所吸附的有机物达到允许的吸附量时,该吸附床已不能再进行吸附操作,而转人脱附再生。脱附再生是用来自催化床的热空气(温度为100一110℃)吹扫吸附剂,使吸附的有机物脱附出达到使吸附剂的吸附能力再生的目的。脱附出来的有机物的浓度较初始污染空气中的浓度提高10一20倍,再将这高浓度的有机物由脱附风机送往催化床进行催化燃烧。有机物在催化床催化剂的作用下,于300℃左右将有机物转化成H2O和CO2,并排向大气。这种高浓度的有机物在催化燃烧时所放出的热量足以维持其催化反应所需要的温度300℃,无需外加热源,燃烧后的热空气又可以用于对吸附剂的热脱附再生,达到废物、废能利用、节能的目的。
含漆雾和有机溶剂的污染空气由鼓风机送经水帘柜和预滤器,除去漆雾后进人吸附床,有机物被活性炭吸附,净化后的空气由排气风机经烟囱(烟囱离地面高33米)排放。
由催化床提供的热空气(温度为100一110℃)吹扫吸附剂,将吸附剂的有机物脱附出,并由脱附风机送至催化燃烧床,在催化剂作用下于℃左右将有机物烧掉,形成H2O和CO2经烟囱排放。
由鼓风机、预滤器、吸附床、排气风机和相应的阀门管道、电控系统组成。其中：(1)预滤器采用插板式结构,滤材为纤维毡(也可以用1000-2000#的喷胶棉代替)，过滤效率：5um以上漆雾大于等于90%;即经过水帘柜(水帘柜采用日本公司的专利水帘柜,除去漆雾的效率大于99.5%)和预滤器后,进人吸附床的气体基本上没有夹带漆雾、含部分有机挥发物的污染空气;(2)吸附床中的吸附剂采用蜂窝状活性炭材料,装填形式采用抽屉式结构。蜂窝状活性炭由于结构独特,比表面积大,装填方式特别,故吸附床的风阻小,风机容量、风压大大下降,运行费用比用粒状活性炭、纤维状活性炭的装置低;(3)每个吸附床的净化风量为25000m3/h。
由脱附风机、补冷风机、催化燃烧床由加热室、催化燃烧室和热交换室组成、阻火器、测温仪和相应的阀门、管道、电控系统组成。此系统在运行时,由阀门与净化系统隔开,使吸附净化系统与脱附再生催化燃烧系统在运行时互不影响。其中催化燃烧床内装填贵金属催化剂,使用温度低250℃,催化燃烧率达99%。
由冷却水管路、手动阀门、管路快速接头、软管、冷却水雾化喷嘴等组成。该系统主要是在吸附床出现局部温度异常,且其他的故障处理方法无法解决的情况下使用,目的是使吸附床内的温度降低,解决可能因局部温度过高而导致活性炭阻燃的问题。
(1)经常检查预滤器的压差计,当发现压差阻力比起始值增大倍时,必须及时更换滤材。
(2)经常检测尾气的三苯含量,当三苯含量接近排放浓度标准时,吸附床需停止吸附,进人脱附状态。根据我司目前的生产及经验,一般每个吸附床吸附个工作目工作时间天后进行脱附。
(3)催化燃烧床进出口两端的阻力过滤器,每个月取出滤网清洗一次,以保证脱附效率。
(4)在进行脱附再生时,操作人员必须在场,并进行温度记录,发现异常,及时处理。
该套设备自1996年运行以来,运行情况良好,尾气排放完全达到国家环保要求。以2000年11月广州市环境监测中心站检测的数据为例,喷房的有机废气经过该系统的处理后,苯、甲苯、二甲苯的含量分别为未检出、2.38mg/m3、4.15mg/m3,符合国家排放标准（苯一17，甲苯一60,二甲苯一90,单位：mg/m3）。
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