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走进某汽车厂涂装车间废气治理项目现场

  工业涂装车间废气是有机废气主要来来源,本文以某汽车厂涂装废气治理为案例,深入治理工艺第一现场,从废气产生到治理收集环节,分析废气治理工艺的每一环节。比如活动炭吸附、UV光解、低温等离子工艺,每一工艺特点重点去除成分将进行深入分析。

  

  汽车厂废气成分含有苯、VOC、颗粒物等,这些废气直接排放到空气中,会和二氧化炭形成光化学反应,破坏大气臭气层。一般,汽车厂涂装车通过喷涂的形式在底材上覆盖一层涂膜,这层涂膜将会起到保护材料、外观装饰以及其他特殊功能性。现阶段,在涂装的过程中,应用的材料主要包括树脂、溶剂等。汽车用涂装材料一般指的是涂装和修补汽车、摩托车和其他机动车及其零部件所用的涂料及其辅助材料(例如涂装前表面处理材料和涂装后处理材料等)涂装行业有机废气中最主要的污染物为苯系物等,主要来自喷漆工段和烘干工段。


涂装废气处理

  

  涂装车间有机废气治理方案分析

  

  以该汽车制造厂为例,涂装车间在工作的过程中能源消耗占整个汽车行业生产总消耗的70%,同时产生的污染物也占到了汽车制造整个过程的85%以上,其中尤以废气污染为重。针对汽车涂装车间产生的废气污染治理问题,可以从以下几个方面进行解决。

  

  1活性炭吸附技术

  

  活性炭是由含碳材料构成,其外观主要为黑色。活性炭材料中的孔隙结构十分发达,因此具有表面积大、吸附能力高的特点,是微晶质碳素物质中十分常见的一种材料。每克活性炭展开后的比表面积可以达到800~1500m2,而这些细小的孔隙结构,保证活性炭有着十分优秀的吸附性能。正是这些高度发达的孔隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。活性炭比表面积大以及孔隙发达等特点,可以有效地将废气中的有机污染物吸附在表面上,从而实现废气的净化。

  

  活性炭的吸附效率会随着吸附量的不断增加而日益减少,当活性炭的吸附容量接近饱和时,需要对活性炭进行及时的更换,让其重新具备吸附的效果。该工艺设备简单,适合浓度较低的喷涂废气。

  

  2UV光解技术

  

  UV光解技术就是对烃、醇、醛、酮、氨、恶臭气体等气体进行一定程度的降解。其机理主要是光催化剂吸收光子,与表面的水反应产生羟基自由基和活性氧物质,羟基自由基具有很高的反应能(120kJ/mol),高于有机废气中各类污染物的化学键能。因而光催化可迅速有效地分解挥发性有机物。这一技术的反应条件相对比较温和,而且光解速度较快,工艺产物主要是CO2以及H2O或其他无害的小分子物质,但是这一技术工艺的处理效率相对较低,有二次污染臭氧产生,一般情况下需要与其他技术协同使用。

  

  3低温等离子体技术

  

  低温等离子技术通常适合处理一些低浓度的喷涂废气,其对污染物的净化效率相对较低,经常会和其他处理技术协同使用。此外,等离子体通常会被称为物质的第四种形态,主要包括电子、离子、自由基和中性粒子。低温等离子技术主要是通过介质放电过程中产生等离子体以高速不断的轰击有机废气中的异味的气体分子,从而激活、电离以及裂解污染物质,通过氧化等一系列复杂的化学反应,打开污染物分子内部的化学键,使大分子污染物转化成低毒、低害甚至是无毒无害的小分子。

  

  4组合技术

  

  当前较为单一的有机废气处理技术很难达到喷漆废气处理的标准,所以需要使用多种技术组合工艺进行有机废气处理。其中应用最多的组合工艺就是吸附浓缩和蓄热燃烧的组合。将预处理后的有机废气通过吸附床,有机物被吸附,废气得到净化后排入大气。吸附剂吸附饱和后,利用热空气将吸附在吸附剂内的有机物质吹脱出来,通过控制脱附过程流量可将有机废气浓度浓缩。

  

  脱附浓缩后的有机废气再利用热氧化技术分解生成CO2和H2O并释放出大量热量,该热量通过热交换器或蓄热体可用于吸附剂脱附再生和加热浓缩后的高浓度有机废气。系统运行一段时间后有机物分解释放的热量可维持吸附剂再生,即达到再生过程热量平衡,极大地减少能耗。净化喷漆废气最常用的吸附剂主要有蜂窝活性炭以及沸石分子筛。此外为脱附提供能量的工段主要有蓄热式燃烧和蓄热式催化燃烧。

  

  汽车涂装废气要从源头进行治理,首先,加大对新材料的应用,减少挥发性涂装材料一定程度减少有机废气排放。其次,强化新工艺技术应用,在对生产设备进行产业升级,对喷涂方式进行合理优化和改革,才是未来废气发展的最佳解决方案。

  

涂装废气处理

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