噴涂有機廢氣治理工程應用
更新時間：2020-09-24 16:50
來源：廣東化工
作者: 何東有
閱讀：7337
摘要：噴涂有機廢氣污染物毒性強、種類多，主要成分有苯、甲苯和二甲苯等有機污染物，生產工序產生的有機廢氣經集氣罩+抽風系統收集至廢氣處理裝置凈化后高空排放，方案采用噴淋塔吸收+干式過濾器＋活性碳吸附濃縮催化燃燒工藝。凈化后氣體中有機廢氣污染物最高充許排放濃度指標均符合廣東省《大氣污染物排放限值》DB44/T27-2001 第二時段二級標準的要求。
石油、化工、噴漆、印刷、金屬表面處理等行業都需利用有機溶劑作為稀釋劑或清洗劑，在使用過程中，部分溶解劑揮發性有機氣體進入大氣中，有機廢氣中的污染物毒性強、種類多，如不能良好治理將導致破壞生態環境、危害人體健康。
石油、化工、噴漆、印刷、金屬表面處理等行業都需利用有機溶劑作為稀釋劑或清洗劑，在使用過程中，部分溶解劑揮發性有機氣體進入大氣中，有機廢氣中的污染物毒性強、種類多，如不能良好治理將導致破壞生態環境、危害人體健康。
1 工程概況
項目產生的有機廢氣來源于噴涂車間，廢氣主要有苯、甲苯和二甲苯等有機污染物。廢氣量按 13000 m 3 /h 設計。凈化后氣體中有機廢氣最高充許排放濃度指標符合廣東省《大氣污染物排放限值》DB44/T27-2001 第二時段二級標準。
2 工藝設計
2.1 工藝原理 [1]
有機廢氣處理技術主要包含吸收法、活性炭吸附、催化燃燒等技術的應用：
2.1.1 吸收法
吸收法治理 VOCs 氣體是利用吸收液將氣相 VOCs 溶解進液相中，針對 VOCs 的親疏水性，選擇不同的水性溶解或有機溶劑作為吸收劑，再利用 VOCs 與吸收液的物化性質不同進行分離。一般采用物理吸收，即將 VOCs 氣體通入噴淋吸收裝置，使廢氣得到凈化。
2.1.2 吸附法
吸附法具有成本低、去除率高、工藝成熟等優勢，是處理低濃度 VOCs 的主要工藝。利用固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力，氣體與固體表面發生接觸時，氣相中的污染物被吸附在表面，從而得以凈化。活性炭吸附法具有吸附容量大、效率高且吸附脫附速率快等優點，該法在國內最常用處理有機廢氣方法，技術相對成熟。
2.1.3 催化燃燒法
在催化劑作用下，把廢氣中的 VOCs 組分氧化成無害無臭的二氧化碳和水；大部分 VOCs 組分具有可燃燒性，催化燃燒為無火焰燃燒，與熱力燃燒和直接燃燒對比，安全性更好，要求的燃燒溫度更低。本法起燃溫度低、節能、凈化效率高、操作方便、占地面積大、設備投資較大，適用于高溫或高濃度的有機廢氣。催化燃燒法已成功應用于金屬印刷、油漆、化工、噴涂等多種行業中凈化有機廢氣。針對車間產生的有機廢氣，本項目采用組合工藝：噴淋塔吸收+干式過濾器＋活性碳吸附濃縮催化燃燒治理工藝。
2.2 工藝流程
2.3 工藝說明
本項目工程對車間產生的有機廢氣，方案采用噴淋+干式過濾器＋活性炭吸附濃縮催化燃燒工藝。
有機廢氣先經過噴淋塔，將廢氣中濃度較高有機溶劑捕集到水相，水噴淋吸收過程產生的吸收液，可循環使用，當循環水噴淋液中有機溶劑達到一定的濃度時，進廢水處理系統進行生化處理，并定期向循環噴淋吸收系統補充水。
廢氣經過噴淋后進入干式過濾器，將廢氣中的水霧去除，避免水霧吸附在活性炭上，影響活性炭的吸附效率和使用壽命。
活性碳吸附濃縮催化燃燒裝置進行深度處理，有機氣體在裝置內有機物質被活性炭特有的作用力截留在其內部，凈化后的氣體經外排風管高空達標排放。活性炭吸附裝置兩套并聯運行，當活性炭吸附裝置 1 飽和后，關閉塔內進氣和出氣閥門，同時打開活性炭吸附裝置 2 的管道閥門。運行活性炭再生脫附系統，將濃縮的高濃度有機廢氣輸進催化燃燒床進行燃燒處理，氧化燃燒后的氣體達標排放；脫附再生后的活性炭下一個流程重新開始工作。
有機廢氣先經過噴淋塔，將廢氣中濃度較高有機溶劑捕集到水相，水噴淋吸收過程產生的吸收液，可循環使用，當循環水噴淋液中有機溶劑達到一定的濃度時，進廢水處理系統進行生化處理，并定期向循環噴淋吸收系統補充水。
廢氣經過噴淋后進入干式過濾器，將廢氣中的水霧去除，避免水霧吸附在活性炭上，影響活性炭的吸附效率和使用壽命。
活性碳吸附濃縮催化燃燒裝置進行深度處理，有機氣體在裝置內有機物質被活性炭特有的作用力截留在其內部，凈化后的氣體經外排風管高空達標排放。活性炭吸附裝置兩套并聯運行，當活性炭吸附裝置 1 飽和后，關閉塔內進氣和出氣閥門，同時打開活性炭吸附裝置 2 的管道閥門。運行活性炭再生脫附系統，將濃縮的高濃度有機廢氣輸進催化燃燒床進行燃燒處理，氧化燃燒后的氣體達標排放；脫附再生后的活性炭下一個流程重新開始工作。
催化燃燒裝置內設加熱室，啟動加熱裝置，進入內部循環，當熱氣體達到有機物的沸點時，有機物就從活性炭內解吸出來，進入催化燃燒室進行催化反應分解成二氧化碳和水，且產生能量。利用釋放出的能量再進入吸附床脫附時，此時加熱裝置完全停止工作，有機廢氣在催化燃燒室內維持自燃，尾氣再生，循環進行，直至有機物完全從活性炭內部分離，至催化燃燒室分解。活性炭得到了再生的同時，有機物也得到分解處理。
2.4 工藝設計
2.4.1 集氣罩
在各廢氣排放點設適合的收集罩收集廢氣，再連接到總管引至廢氣處理裝置。
2.4.2 噴淋塔
產生的有機廢氣：總產生量 13000 m 3 /h。
2.4.3 干式過濾器
標準設備：Q=13000 m 3 /h
2.4.4 活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置
標準設備：Q=13000 m 3 /h活性炭吸附裝置流速 0.35m 3 /s；催化燃燒參數：運行溫度：300~450 ℃，凈化效率：95 %以上活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置是根據吸附和催化燃燒兩個基本原理，即吸附濃縮-催化燃燒法，該設備采用雙氣路連續工作，設備兩個吸附裝置交替使用。催化燃燒裝置由催化反應室、熱交換室和加熱室構成。
2.4.5 加壓風機
每套噴淋裝置設計一臺耐腐蝕離心風機，風機規格及參數如下：風量：Q=10134~20628 m 3 /h；風壓：2004~2734 Pa；風機功率：15 kw；型號：4-72No.6C；風機數量：1 臺。
3 運行情況
項目經過調試后，污染物指標均能達標排放。監測數據如下：
.png)
第三方檢測機構對凈化裝置進出口尾氣的檢測結果如表1所示，檢測結果顯示排放濃度和速率均滿足排放標準要求。從凈化裝置的運行效果分析，主要監控指標苯、甲苯和二甲苯的去除率均達到96 %以上。
本項目活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置，其中包含吸附+熱脫+催化燃燒聯合工藝，先利用活性炭吸附富集低濃度 VOCs，活性炭飽和后，通過熱解脫附富集的 VOCs 進行催化燃燒，因為脫附后的 VOCs 氣量小且 VOCs 濃度高，脫附的高濃度 VOCs 通過催化燃燒放熱可用于活性炭再生和預加熱催化燃燒氣體，大大的降低項目的運行費用。
4 結論
本項目自竣工以來，凈化后氣體中有機廢氣污染物最高充許排 放 濃 度 指 標 均 符 合 廣 東 省 《 大 氣 污 染 物 排 放 限 值 》DB44/T27-2001第二時段二級標準的要求。本項目采用噴淋+干式過濾器＋活性炭吸附濃縮催化燃燒工藝，運行穩定、污染物去除效率高及運行費用低，為新建的有機廢氣處理工程項目設計和環境保護提供了示范，有助于實現企業綠色可持續發展，降低區域大氣環境污染負荷，改善區域環境空氣質量。
參考文獻
[1]王純，張殿印．廢氣處理工程技術手冊．北京：化學工業出版社，2012，11．
[2]廣東省《大氣污染物排放限值》DB44/T27-2001．
聲明：轉載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網聯系，我們將及時更正、刪除，謝謝。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
