工业喷漆环境污染论文

2022-04-19

摘要:传统中小型眼镜企业喷漆设备装备水平不高,喷漆废气产生量大,产生浓度低,且含有漆雾,具有一定黏性,给VOCs治理带来难度。小型眼镜企业喷漆废气的治理,首先应进行车间改造和喷漆设备改造;其次对各环节废气进行分区分类收集,节约风量,减少无组织废气产生;最后,喷漆废气的治理应根据排放标准确定,优先采用“吸附濃缩+脱附/燃烧”工艺。今天小编为大家推荐《工业喷漆环境污染论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

工业喷漆环境污染论文 篇1:

小五金工业聚集地环境整治方案探讨

摘要:本文对小五金工业聚集地环境污染状况以及治理状况进行分析,总结行而有效的污染治理措施,并对小五金工业聚集地的环境整治工作提出建议,希望本文能够为有关行政主管部门决策提供参考性建议。

关键词:小五金;工业聚集地;环境整治

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.039

Key words: Hardware; industrial gathering; environmental remediation

1 小五金工业聚集地基本环境概况

1.1 环境污染影响严重

小五金工业集聚地产品以民用五金零件为主,如地弹簧、五金装饰品、锁类、铰链、支架、卫浴五金等。根据相关部门的调研资料,小五金集聚地企业根据生产工艺及排污类别主要分为三大类,详见表1。

1.2 環境整治困难重重

小五金工业聚集地环境整治工作势在必行,但是在整治过程中却存在着各种困难。首先,小五金行业聚集区的基础设施相对薄弱,市政污水、供电、交通等方面相对薄弱;其次,小五金企业多以家庭小作坊形式分布于工业聚集内,给环保部门的监管带来了一定难度[1];第三,大部分小五金企业技术创新能力不强、产品附加值低、缺乏市场竞争力、生产利润不高,单个小企业无法拿出足够的资金来进行产业升级改造及污染治理。

2 小五金企业污染治理措施综述

2.1 水污染防治措施

小五金行业酸洗、碱洗、磷化等表面处理工序产生一定量生产废水,主要污染因子为pH、COD、石油类、总磷、SS等。其水污染防治措施从以下几方面着手:

(1)严格执行排放标准。对于无污水处理设施和能力的小五金企业,可考虑设隔油隔渣池,并将收集到的废水定期运至专门的工业废水处理单位进行处理;有污水处理设施和能力的小五金企业须严格执行当地的废水排放标准限值方可排入附近水体。(2)加强水重复利用率,实行一水多用。对于用水质量要求不高的清洗工序可通过污水回用、逆流漂洗等节水型工艺,减少废水的产生量。(3)实行清污分流、污污分流。为了减少污水处理运行成本,未受污染的间接冷却水回用后可作为清净下水排放;工业废水、生活污水等不同类型的污水可进行分类收集处理。

2.2 大气污染防治措施

小五金行业表面处理工序产生大量酸/碱雾,喷漆工序产生有机废气,喷粉工序产生工业粉尘。对此,产污工序应设立局部气体收集管道及集中净化装置:如针对酸/碱雾可采用喷淋吸收塔,针对有机废气可采用活性炭吸附装置或UV光解净化 装置,针对工业粉尘可采用布袋除尘装置[2]。

2.3 噪声及固废污染防治

生产设备运转噪声若影响附近居民、学校等敏感点的正常生活时,应合理安排作业时间、合理布局高噪声设备、使用低噪型设备。

为满足《一般工业废物贮存、处置污染控制标准》和《危险废物贮存污染控制标准》要求,小五金企业应采取以下固废污染防治措施:固废进行分类收集、规范处置;漆渣液、废矿物油、废酸碱等危险废物贮存场所设雨棚、围墙或围堰,地面作硬化防渗处理,危险废物贮存场所外要设置危险废物警示标志,危险废物容器和包装物上要设置危险废物标签。产生危险废物的单位应当建立工业危险废物管理台账,委托具有相应危险废物经营资质单位处置。

3 小五金聚集地区域环境整治建议

3.1 加强环保思想的宣传

政府主管部门可深入开展污染整治宣传,做好小五金企业负责人的思想工作,引导企业不断提高环保整治认知,正确理解开展污染整治与新形势下行业转型升级的关系。树立先进标杆,对节能新技术、新工艺予以宣传推广。

3.2 完善配套设施,优化发展环境

可通过加快城镇污水设施、供电、供水及交通设施的建设力度,设立五金创新技术平台等设施优化小五金聚集地的发展环境。

3.3 鼓励区域产品升级转型

通过减免税费、资金补助、政策倾斜等扶持政策鼓励小五金企业抓住机遇,对科技含量不高的单一产品进行升级转型,发挥五金产业集群的优势,为高端产品提供零部件配套服务。

4 结语

小五金工业聚集地环境整治工作任重道远,需要政府环保部门和企业经营者的共同努力才能够完成,相信随着科技的进步以及企业环保生产线的建设,环境整治工作一定能够取得成效。

参考文献

[1]杨林.植物修复技术在水环境污染控制中的应用探究[J].江西建材,2016,(07):111-112.

[2]马国强.武义江工业磷污染整治对策[J].中国科技信息,2009,(01):101-102.

收稿日期:2017-4-20

作者简介:莫大富(1986-),男,本科,中级工程师 ,研究方向为社会服务类环境影响评价及环境监理。

作者:莫大富 罗鸿玲

工业喷漆环境污染论文 篇2:

传统中小型眼镜企业喷漆废气治理技术探讨

摘要:传统中小型眼镜企业喷漆设备装备水平不高,喷漆废气产生量大,产生浓度低,且含有漆雾,具有一定黏性,给VOCs治理带来难度。小型眼镜企业喷漆废气的治理,首先应进行车间改造和喷漆设备改造;其次对各环节废气进行分区分类收集,节约风量,减少无组织废气产生;最后,喷漆废气的治理应根据排放标准确定,优先采用“吸附濃缩+脱附/燃烧”工艺。

关键词:眼镜制造;喷漆废气;VOCs;吸附/脱附/燃烧

Key words: Eyeglass manufacture; The paint spraying exhaust gas; VOCs;Adsorption /desorption /combustion

中国眼镜总产量占到了世界总产量的70%。中国不仅成为世界的眼镜生产大国,也成为了世界眼镜消费量最大的国家之一。2018年中国眼镜成镜产量约为66503.14万副,全国有15个省市生产眼镜成镜。眼镜生产主要集中在浙江、广东、福建、江苏、甘肃、重庆、山东、吉林、河北等省市。中小型眼镜生产企业及配套生产企业聚集在一定的区域,形成产业集群,降低生产成本,使得中国眼镜在国际上有较大的价格优势。中小型眼镜企业产业聚集园区壮大发展的同时,也存在一定的环境污染问题。眼镜制造尤其是塑料眼镜制造过程,会产生大量的喷漆废气。多数眼镜喷漆工序因其上色效果好会使用溶剂性油漆。使用溶剂型油漆的喷漆废气含有较高浓度的漆雾,容易黏附管道及处理设备,给废气处理带来一定的难度。中小型眼镜企业因产品定位为中低端客户,资金及技术水平有限,普遍存在喷漆设备较为传统,设备密闭性差的问题。这导致喷漆过程中的VOCs废气产生量较大。眼镜喷漆废气有黏性,产生风量大、浓度低,存在一定的处理难度,给中小型眼镜企业的生产和发展带来一定挑战。采用科学、合理又节约成本的治理技术,是中小型眼镜企业治理喷漆废气的重要方向。本文重点从装备升级改造、废气集约化收集处理等方面,探讨了传统中小型眼镜企业的眼镜喷漆废气的污染防治技术。

1 喷漆废气的特点

眼镜喷漆废气的成分根据原料的不同略有不同。喷漆物料通常由油漆或金油、稀释剂、固化剂等原料按一定比例混合而成。油漆或金油与稀释剂混合比例一般为1:(1~1.2),油漆或金油与固化剂的混合比例一般为1:(0~0.3)。油漆主要成分包括树脂、溶剂、助剂、填料、颜料等,涉及挥发性组分有苯类、酯类、醇类等有机化合物;稀释剂全部为有机溶剂,一般有二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等有机物质;固化剂主要由树脂及有机溶剂组成。从成分上看,喷漆废气可能含有的污染物有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙苯、乙酸甲酯等有机污染物。喷枪清洗过程可能还使用丙酮。从表观上看,喷漆废气含有较多漆雾,具有一定的黏附性,容易堵塞设备和管道,组成包括颗粒物、VOCs等污染物。因喷漆废气喷漆台操作开口较大,喷漆废气呈现风量大、浓度低的特点。

2 废气产生工序及设备

眼镜喷漆的主要生产流程是眼镜表面进行清洗、晾干后,进入喷漆台进行喷漆上色,喷漆由1道至多道底漆、面漆组成。喷漆结束后,工件将进行流平、晾干,最后中温烘干(40~50℃)得到产品。油漆调配、工件喷漆、流平、晾干和中温烘干等过程均为挥发产生VOCs废气。喷漆设备分为大枪手喷喷漆台、小枪手喷喷漆台和机械自动喷漆台。大枪手喷喷漆台作业开口面较大,大于1.5m×1.5m,小枪手喷喷漆台作业开口面一般为0.8m×0.8m,机械自动喷漆台开口面一般为1.0m×1.5m。机械自动喷漆台,喷枪自动喷油漆,喷射速度较高。

3 废气的治理措施

3.1 车间改造

中小型眼镜喷漆企业喷漆车间通常无明显分区,清洗、喷漆、调漆、晾干、烘干等区块界线不明显,这导致空间无组织废气较难收集。企业废气治理时,应对各个区域进行分区改造,设立独立的喷漆隔间、调漆间、晾干间、烘干间。各个隔间应相对密闭,有墙体分割,设置门窗。

3.2 装备提升改造

中小型眼镜企业使用的喷漆设备为传统敞口喷漆台,开口面较大。为满足不同客户的要求,眼镜企业通常会配备多台喷漆台,但是实际同时使用的台数少于装机台数。为节约废气收集风量,应在喷漆台开口面设置活动式开关门。当使用喷台时打开门,不使用喷台时关闭门,减少废气收集风量。眼镜喷漆基本都使用溶剂型油漆,喷漆过程中会飞溅产生较多漆雾。漆雾有黏性,容易黏附管道、风机、阀门、废气处理设备等部件,不利于废气收集和排放。因此,喷漆台须设置至少一道水帘,初步去除截留漆雾颗粒。

3.3 废气收集

眼镜企业喷漆工序产生的废气有喷漆废气、调漆废气、流平废气、晾干废气、烘干废气。喷漆废气夹带漆雾,产生点位为喷漆台;调漆废气、流平废气、晾干废气为常温废气,基本不含颗粒物,分别产生于调漆、流平和晾干工位。烘干为低温(40~50℃)烘干,废气产生浓度略高,温度略高于常温。总体上各股废气浓度均不是很高,除了烘干、调漆废气,其余废气的收集风量均较大。废气呈现大风量、低浓度的特点。各类废气的收集要求如下:

(1)喷漆台为三侧围挡喷台,上方有出气口,出气口应与风管连接,喷台开口面控制气速应至少1m/s,才能保证废气有效收集。(2)调漆间设置单独的调漆台,调漆台三侧围挡,上方设废气收集风管。调漆间废气收集按空间换气次数至少10次/h计。(3)流平区设置在喷漆台附近,不单独引风。流平废气通过喷漆台引风,达到车间总体换风的目的,可收集流平废气。(4)晾干间设置单独的废气收集罩和风管,要求空间换气次数至少8次/h。(5)烘干工序在烘箱或烘干室内完成。为保持烘箱内温度,烘干室和烘箱为密闭的。在烘干室内顶部设置废气收集风管,空间换气次数建议至少3次/h。

各股废气按照要求进行收集后,应合理布置风管走向,合理选择管径,做到风量、风压平衡。一般要求主干管的气速在10~15m/s,支管气速在5~8m/s。各风管支管与支管之间,干管与干管之间的风阻应小于±15%。

3.4 废气处理

喷漆废气的处理方法的选择应根据当地的废气排放标准,经济承受能力,技术成熟度等方面进行确定。以浙江省地区为例,喷漆废气排放应执行《工业涂装工序大气污染物排放标准》(DB33/2146-2018)新改扩标准。喷漆废气处理的一般原则是“漆雾预处理+进一步处理”。

3.4.1 漆雾预处理工艺

前面讲到,喷漆废气含有漆雾,会黏附设备,因此必须进行预处理。漆雾的预处理可以采用湿式喷淋洗涤、干式过滤棉过滤的一种或两种组合方法进行处理。要求处理后废气的颗粒物含量低于1mg/m3。为保证漆雾预处理效果,建议采用多级喷淋+过滤棉、多级过滤等组合处理方法,强化预处理效果。

3.4.2 直接低浓氧化或吸附工艺

喷漆废气的主要污染成分为有机溶剂,热值较高,易于氧化,但产生污染物浓度较低。废气处理方法有直接低浓度氧化处理、直接吸附处理、吸附浓缩后脱附焚烧处理三种。从处理效果看,吸附浓缩后脱附焚烧处理效果较前两种处理效果好,废气净化效率高,净化彻底,处理效率可达到90%以上,但运行成本和一次性投资成本较高。直接氧化处理的方法有光催化氧化、低温等离子等方法[1,2],但处理效果不稳定,适合处理低浓有机废气,处理效率低于60%。直接吸附处理就是采用活性炭等吸附介质对废气污染物进行吸附,待介质吸附饱和后,就需要抛弃更换吸附介质,会产生二次固废污染。若采用直接氧化处理法,可考虑将光催化氧化、低温等离子等设备后接活性碳吸附,设置两级及以上的组合系统,强化处理效果[3]。

3.4.3 吸附浓缩-脱附焚烧

吸附浓缩后脱附焚烧处理工艺是首先对低浓有机废气采用吸附介质进行吸附浓缩,待吸附介质吸附到一定程度后,再采用热气流或改变压力等方法进行脱附。脱附出来的高浓有机废气进行焚烧。

常用的吸附介质有颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维毡、沸石分子筛等[4,5]。为保证吸附效率,各吸附剂的吸附气速建议为:采用颗粒活性炭时,吸附设备内气速应控制在0.6m/s以下;采用活性炭纤维毡时,气速控制在0.15m/s以下;采用蜂窝活性炭和沸石分子筛时,气速控制在1.2m/s以下。

吸附床层的再热有热气流再生、降压加热再生等方法。热气流再生可采用空气或惰性气体作为热媒,直接接触换热再生。活性炭和活性炭纤维毡吸附床层脱附时,热气流温度应为90~120℃;沸石分子筛吸附床层脱附时,热气流温度宜低于200℃。脱附后热气流中有机物浓度应严格控制在爆炸极限下限的25%以下。應合理选择脱附压力和温度,在保证安全的前提下,提高脱附效率。

脱附废气须采用燃烧进行彻底氧化处理,燃烧效率应达到95%以上。燃烧分为催化燃烧和直接热力燃烧。考虑油漆废气的特点及经济可行性,建议采用催化燃烧方法进行处理。选用催化剂的工作温度应低于700℃,并能承受900℃短时间高温冲击。为保证处理效率,催化燃烧装置的工作温度应高于300℃。催化燃烧装置的设计空速宜大于10000h-1,但不应高于40000h-1。

4 总结与展望

中小型眼镜企业普遍存在装备水平不高,经济可承受能力差的问题。这类企业眼镜喷漆废气的治理要考虑加强车间、设备改造的基础,对废气进行强化收集处理。废气处理优先考虑使用“吸附浓缩+脱附/焚烧”处理工艺,该工艺处理效率可达90%。但从长远发展角度考虑,中小型眼镜企业解决环保问题的关键是产品和生产工艺的转型升级。生产高端、高附加值的眼镜产品,采用自动化程度高、密闭化程度高的喷漆设备,可减少后端废气处理的成本,并且提高废气收集处理的效果。

参考文献

[1]陆信章.等离子体联合光催化原理及喷漆废气中的运用[J].资源节约与环保,2018(5):4-5.

[2]陶乃兵.工业喷漆废气的光催化氧化处理工艺实例探究[J].中国环保产业,2019(4):27-28.

[3]黄桂清.小型汽车喷漆废气VOCs处理技术探讨[J].环境与发展,2019,31(03):71,73.

[4]王文婷.活性炭+催化燃烧技术在喷漆废气上的应用[J].资源节约与环保,2019(05):76,79.

[5]李大梅,王黎明.沸石转轮吸附浓缩+RTO处理家具厂喷漆废气[J].江西化工,2018(03):130-133.

收稿日期:2019-09-27

作者简介:朱赛嫦,女,汉族,研究方向为环境工程治理。

备注:台州市污染防治工程技术中心为台州市环境科学设计研究院下属的全资子公司。

作者:朱赛嫦 洪科 李小健 崔慧贞

工业喷漆环境污染论文 篇3:

不同特征喷漆废气的前处理技术与设计思路应用研究

摘 要:化工、汽车、家具等行业在生产制造过程中会产生一定量的喷涂废气,喷涂废气对人类健康以及环境会造成许多不利影响。在处理喷漆废气的工艺中,浓缩转轮是目前主流工艺,对于浓缩转轮而言,由于其本身设备比较贵,对来气颗粒物,湿度,高沸点物质等要求比较高,要想保证浓缩转轮的使用寿命,必须要进行合适的前处理。本文介绍了喷涂废气在处理过程中会涉及的一些前处理技术以及其设计思路。漆雾预处理主要分为干式处理与湿式处理。本文主要阐述了不同喷漆废气所需要对应的前处理工艺设计,各种对后续浓缩转轮可能造成影响的情况,例如堵塞,处理效率降低,脱附聚合等,必须从源头去除,从而更优的保护后段设备免受漆雾损坏,延长后段设备使用寿命,使整套处理系统运行更稳定。

关键词:喷漆废氣;前处理工艺设计;高沸点;聚合性;粘性颗粒物

前言

随着我国社会经济的高速发展,使用喷漆工艺的行业也在不断地壮大,主要有化工、房地产、汽车、机械、电子产品、船舶等行业[1]。喷漆过程中会产生大量的有机废气,对人类健康以及环境会都会造成不良影响。

目前,针对喷漆废气较为常用的处理方法是“沸石+燃烧”,然而沸石成本较高,喷漆废气中含有大量的漆雾渣,特殊漆种还会含有不同的聚合物、黏性物质、高沸点物质等,这些都会对沸石造成不同程度的损伤,引起不可逆的劣化。本文重点提出了针对不同漆种产生的喷漆废气前处理设计思路,有效保护后段设备不受损害,降低系统运行成本,加强系统运行稳定性。

1、喷漆废气的成分及特点

1.1 喷漆废气的主要组分

在涂装喷漆过程中,喷枪喷出的油漆绝大部分会停留在工件表面,其他未留在工件表面的喷雾微粒悬浮在空气中,加上喷涂过程中产生的VOCs合在一起成为喷漆废气[2],喷漆废气对人类健康的危害不容忽视,漆雾经过呼吸道进入人体后会引发急慢性中毒,损伤人体神经以及造血系统,长时间接触还会对人体肝脏造成毒害[3]。

不同漆料不同溶剂不同喷涂过程所产生的喷漆废气也大有不同。曾培源[3]等在研究广州某汽车喷涂废气中发现其废气中主要VOCs成分为甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸仲丁酯、甲基异丁酮、乙酸丁酯。二甲苯和乙酸丁酯的占比接近50%。余宇帆[4]在调查珠三角地区相关喷漆行业废气VOCs特征时发现其成本主要为乙酸乙酯、乙苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯以及乙酸丁酯等。

1.2 喷漆废气的排放特征

为保证喷漆室内的空气环境,喷漆室通常需要采用大风量通入排出,在此过程中,排放的喷漆尾气通常为大风量、低浓度的废气。喷涂废气主要特征如下:

1) 风量较大,通常单个喷房的排放风量在8~10万m3/h;

2) 排放浓度低,按照喷房的类型,自动喷房排放浓度约500mg/m3,手动喷房约250mg/m3;

3) 排放尾气的VOCs组分比较复杂,包括三苯类物质,脂类物质,醇酮类物质;

4) 排放尾气中含有很多漆雾颗粒物、水汽、聚合性物质等。

以上这些问题给后续浓缩转轮的应用带来很多问题,所以需要针对不同的漆种不同喷涂工艺设计不同的预处理方法,以保证系统工艺稳定可靠。

2、不同特征的喷漆废气预处理技术分析研究

2.1 高沸点组分

2.1.1 高沸点组分的处理方式

喷涂油漆原料组成中含有部分高沸点物质,这部分高沸点组分挥发进入喷漆废气中,当采用“沸石转轮+燃烧”工艺处理喷漆废气时,高沸点物质进入沸石转轮,会给转轮脱附带来困难,脱附不彻底会严重影响转轮的吸附性能,导致整个系统处理效率下降。所以在针对含有高沸点物质的喷漆废气前处理过程中,考虑增加AC过滤器。

2.1.2 颗粒活性炭

活性炭是一种主要由含炭材料制成的外观呈黑色、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质炭素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,丰富的微孔可以更好的吸附各类可吸附物质。

2.1.3 板框式颗粒活性炭过滤器

AC过滤器可以去除喷漆废气中的甲醛、甲苯、硫化氢、氯苯以及其他一些高沸点物质。在其吸附达到饱和状态后,高沸点的物质可以将低沸点的物质置换出去,高沸点物质保留在活性炭颗粒内,低沸点成分被置换出来后进入下一道过滤材料。这样就把废气中高沸点物质全部保留在活性炭这一级上了。完全可以避免高沸点物质对浓缩转轮的影响。

2.2 聚合性

2.2.1 喷漆尾气中的聚合性物质

部分漆种在生产制作中会选用苯乙烯、丙烯酸等物质作为原料,这些有机物在一定条件下容易聚合成大分子的聚合物,这些易聚合组分进入沸石转轮后,经过脱附区高温作用下更易在分子筛表面及孔隙内部聚合,致使沸石分子筛严重受损,更多时候是不可逆劣化。故而针对有聚合性物质的喷漆废气,前处理需要加特殊处理来规避聚合堵塞风险。

2.2.2 聚合性物质的处理方式

通常采用加氧化剂的方式,湿式氧化主要通过洗涤塔的形式,喷强氧化剂溶剂,通过气液接触反应;干式氧化主要是通过加氧化球的方式。利用高锰酸钾的强氧化性,将易聚合物质中的不饱和键氧化,反应生成稳定的羧基,从而保证其不会在转轮表面聚合。

2.3 尾气中具有粘性物质及大颗粒物质

2.3.1 文丘里除尘器

对于喷漆废气中存在粘性、含尘量大的物质,为了降低后续干式过滤器材的更换周期、更有效的保护后端设备免受破坏,通常在干式过滤前加旋流板塔或者文丘里洗涤塔。

文丘里除尘器是一种高效湿式洗涤器,在结构上如图2.4所示,由收缩管、喉管和扩散管组成。文氏管是在意大利物理学家文丘里首次研究了收缩管道对流体流动的效率的影响后命名的。文丘里管是在1886年美国科姆斯?藿舍尔为了增加流体的速度从而引起压力的减少而发明的。文丘里除尘器于1946年开始在工业中的应用。

2.3.2 文丘里除尘器的原理

文丘里除尘器是一种高能耗高效率的湿式除尘器。含尘气体以高速通过喉口,水在喉口处被湍流运动的气流雾化,尘粒与水滴之间相互碰撞使尘粒沉降,这种除尘器结构简单,对0.5~5μm的尘粒除尘效率可达99%以上。其工作原理是:含尘气体由进气管进入收缩管后,流速逐渐增大,气流的压力能逐渐转变为动能,在喉管入口处气速达到最大,一般为50~180m/s。洗涤液(一般为水)通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入,液滴被高速气流雾化和加速。

充分的雾化是实现高效除尘的基本条件。通常假定:

①微细颗粒以与气流相同的速度进入喉管;

②洗涤液滴的轴向初速度为零,由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。

在液滴加速过程中,由于液滴与粒子之间的惯性碰撞,实现微细颗粒的捕集。当夜地速度接近气流速度时,液滴与颗粒之间相对速度接近零。在喉管下游,惯性碰撞的可能性迅速减小。因为碰撞捕集效率随相对速度增加而增加,因此,气流入口速度必须高。在扩散管中,气流速度减小和压力回升,使以颗粒为凝结核的凝聚速度加快,形成直径较大的含尘液滴以便于被低能洗涤器或除雾器捕集下来。

对于含尘量较高的喷漆废气,采用文丘里洗涤塔后,后面初、中效干式过滤器材的更换周期可以由一周一次降至半个月乃至一个月一次。

2.4 含油喷漆废气

2.4.1 旋流板塔

对于部分漆种,其组分中会含有石脑油等油性物质,这类油性物质因为呈液态状、粒径小,故而穿透力很强,如果其穿透前处理滤材到达后端沸石分子筛表面,就会堵塞分子筛孔道,故而在前处理环节需要增加除油工艺。

目前针对除油可以用喷淋塔来处理,旋流板塔是一种喷射型塔板洗涤器,主要机制是尘粒与液滴的惯性碰撞,离心分离和液膜粘附等。这种塔板由于开孔率较大,允许高速气流通过,因此负荷较高,处理能力较大,压降较低,操作弹性较大。

2.4.2 旋流板塔的原理

在喷漆废气入口处设计初级喷淋装置,当废气经进口烟道,与布置在进口烟道段的喷淋形成的水雾进行传质换热,得到初步降温,切向进入吸收塔。废气在吸收塔内通过旋流气动装置的加速和旋流,烟尘与经过雾化的吸收液发生碰撞、附着、凝聚、离心分离等综合性的作用,被甩到塔壁,随塔壁水膜流向塔底。旋流板喷淋塔除尘效率可以达到98.5%以上。通过旋流气动装置的设置,使烟气在同样高度的筒体内旋转次数增加、通过的路径增长,气相紊动剧烈,烟气与吸收液在时间和空间上得到充分的碰撞、接触、溶解、吸收。

旋流板塔可用于处理含有聚合物、含尘量大、含油喷漆废气的处理。

2.5 其余普通喷漆废气

对于大部分喷漆废气,除上面比较有特征的需要额外加特殊深化设计外,常规处理采用三级干式过滤,即DPA+F7+F9(H10),通过多道不同过滤等级的干式过滤器,利用滤层阻留喷漆废气中含有的细小颗粒及漆雾粉尘等杂质[7],防止其堵塞沸石转轮缝隙,降低沸石转轮的吸附效率和使用寿命。

2.5.1  DPA

DPA漆雾过滤器是喷漆废气最好的选择。对10μm以上的小漆雾捕捉效率可达99.8%。DPA是专门设计用于涂装工业喷漆过程中产生的过喷的液体和粉末涂料。DPA漆雾过滤器在欧美国家广泛应用于干式喷漆房,捕捉漆雾能力是迷宫式过滤纸、玻璃纤维漆雾毡和其他低效率、低成本的漆雾过滤器的4-5倍以上。DPA漆雾过滤器可以捕捉多种成分的油漆漆雾,3D钻石口袋设计可使过滤表面积扩大1倍以上,使漆雾过滤器不容易被堵塞。

2.5.2  F7过滤器

F7过滤器属于中效过滤器,主要针对1μm以上的颗粒,过滤效率可以做到70% - 99%,可做为高效过滤的前端过滤,以减少高效过虑的负荷,延长其使用寿命。

2.5.3  H10高效过滤器

H10过滤器属于亚高效过滤器,针对0.5μm以上的粒子,过滤效率达95% - 99%,亚高效过滤器采用超细玻璃纤维滤纸或聚丙烯滤纸为滤材,经密摺而成。密摺的滤纸由纸隔板或铝箔隔板做成的小插件间隔,保持流畅通道,外框为镀锌板、不锈钢板或铝合金型材,用新型聚氨酯密封胶密封。作为各种过滤系统的末端过滤。

3 结论与建议

针对不同组分的喷漆废气,选择合适的前处理工艺很有必要。只采用传统的单一的干式过滤只能过滤废气中小部分漆雾,对于大部分特殊组分作用并不明显,因为传统的单一干式过滤应用范围也较窄[8]。

喷漆废气前处理是很重要的环节,喷漆废气中含有高沸点物质的时候,前处理加AC过滤器去除其中的高沸点物质,通常为DPA+F7+AC+H10过滤;废气中含有易聚合物质时,通常采用加强氧化剂的方法,破坏物质的不饱和键,使其转化为非聚合性物质;对于有粘性、含尘量大的喷漆废气,为降低运行中过滤器材的更换频率、节省运行费用,通常在干式过滤前加洗涤塔,去除大部分大颗粒物质。对于废气中含有石脑油等油性物质,其穿透力强,通常在干式过滤前加洗涤塔,同时将最后一级过滤H10升级为H13,有效拦截油性物质。

综上所述,合理的前处理设计,会给整个系统带来更优的经济效益、运行稳定性。如何以最小的经济成本、最稳定安全的运行系统净化喷漆废气以达到国家标准、减少环境污染,还需要相关领域研究人员和企业不断去探索与实践。

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作者:沈永超

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