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活性炭吸附脱附+催化燃烧装置在涂装废气处理中的应用

文章出处：必博环保必博动态网责任编辑：蔡作者：蔡人气：-发表时间：2023-08-31 00:00:00【大中小】

1.1喷漆废气产生来源

目前，喷漆工艺已广泛应用于机械、汽车、船舶、家具、电子等各个行业。工业喷漆工艺中所采用的涂料由固份与挥发分组成，其中固份主要包括醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚酯等成膜物质以及平流剂、增塑剂等助剂；挥发主要包括溶剂与稀释剂，一般常用的溶剂以醇类、脂肪烃类、醚类、脂类、芳香烃类为主。喷漆工序中产生的有机废气来自有机溶剂与稀释剂的挥发，由于有机溶剂不会随油漆附着在喷漆件表面，在喷涂与固化过程中将全部挥发出来形成浓度水平不等的有机废气。

1.2喷漆废气成分及特点

喷漆废气的成分主要为苯、甲苯、二甲苯、乙烷、庚烷、甲基乙基酮、乙酸乙酯、四氯化碳等，其中，苯系物危害较大，为主要污染物质。除了以上气态污染物，喷漆废气还含有一定量漆雾（固份成膜物质）、环境粉尘等。喷漆废气具有如下特点：①根据使用的油漆种类不同，废气物质组成及含量各不相同。根据固份比例以及溶剂类型，目前市面上的油漆一般分为高固份漆、低固份漆、油性漆与水性漆等；②喷漆废气中含有较多细小黏稠的油漆颗粒物，不易稀释，易导致吸附材料的堵塞；③喷漆废气VOCs污染物挥发性强，产生源扩散面积较大，必须在封闭空间内才能有效控制与收集，处理风量需根据封闭空间体积、控制截面面积、控制风速、换气次数等参数确定；④喷漆废气内污染物质一般不溶于水，传统喷漆水帘柜存在清渣、污水处理等方面的困难；⑤喷漆废气VOCs排放浓度随有机溶剂或助剂添加量的多少有所变化，一般在50—300 mg/m3，属于大气量低浓度VOCs有机废气。

1.3常用喷漆废气治理技术

随着VOCs有机废气治理技术的发展，部分大型汽车喷漆企业开始引进RTO蓄热式焚烧炉净化工艺，并采用沸石转轮等新型吸附装置。该工艺优点是净化效率较高，焚烧温度达800 ℃时VOCs净化效率可达99%以上。缺点是设备造价高昂、系统控制复杂、蓄热陶瓷块风阻大及运行费用高等。通过对以上各类技术优缺点的分析比较，结合目前涂装行业生产特点，本文提出的活性炭吸附浓缩一催化燃烧装置。作为一种VOCs深度处理新技术，在该净化领域有较为广阔的应用前景。

2.1活性炭吸附浓缩+催化燃烧装置净化过程

通过对现场生产设施的分析与测量，针对该喷漆生产线设计采用干式过滤器+活性炭吸附浓缩+催化燃烧装置净化喷漆VOCs有机废气，漆雾采用2级预处理净化，即采用喷漆车间地沟铺设漆雾过滤折板纸+漆雾过滤棉进行无尘处理。RCO催化氧化装置选用铂金贵金属催化剂，为了使温控准确，采用电加热方式提供热源。

2.2活性炭吸附浓缩+催化燃烧装置

活性炭吸附浓缩+催化燃烧装置主要由干式预过滤器、蜂窝活性炭吸附箱、RCO催化燃烧室、脱附风机系统、进出风管道及阀门控制组构成。考虑到设备运输及安装简便，采用模块式框架结构。

2.3活性炭吸附浓缩+催化燃烧装置净化工艺影响因素与对策

活性炭吸附+CO协同净化系统在净化过程中，影响处理效果的主要因素有：

（1）颗粒物浓度。当喷漆废气中含有较多颗粒物时，该工艺对预过滤材料、过滤面积、更换周期都有较高要求，确保进入活性炭吸附浓缩段内颗粒物几乎被清除，才能保证活性炭吸附性能不受影响。一般采用喷淋塔配合干式过滤棉进行预处理。

（2）进口温度。当喷漆废气混入烘干等高温废气时，活性炭吸附浓缩+RCO催化氧化装置需考虑降温措施，保证进入活性炭吸附浓缩段废气温度低于40℃，温度过高将直接影响活性炭填料的吸附性能，一般可采用水冷或风冷降温措施。

（3）催化氧化床温度。催化氧化床温度宜控制在350～400℃，温度过低VOCs催化氧化反应不彻底，温度过高则能耗较大，运行费用过高。为保证较高的净化效率及较低的能耗，可采用热交换器进行换热节能。

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