工業(yè)涂裝廢氣處理工藝原理

1.涂裝有機(jī)廢氣介紹

汽車涂裝所用的涂料主要由樹脂、助劑、顏填料、溶劑組成，其中成膜物質(zhì)主要包含樹脂、顏填料，溶劑主要起稀釋、混合、分散樹脂、顏填料的作用，使樹脂與顏填料充分混合、不凝聚，降低沉降速率。目前汽車涂料所使用溶劑的主要成份為苯、甲苯、乙苯、二甲ben 、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。涂料在噴涂、揮發(fā)、烘干過程中溶劑、助劑會(huì)逐漸揮發(fā)出來，形成有機(jī)廢氣（VOC）。有機(jī)廢氣排放到大氣中，在一定條件下通過光化學(xué)反應(yīng)，對(duì)臭氧層造成嚴(yán)重破壞，影響大氣質(zhì)量，同時(shí)若長(zhǎng)期在含有高濃幅度有機(jī)廢氣環(huán)境中工作，會(huì)損害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重影響作業(yè)人員的健康。

2.沸石轉(zhuǎn)輪RTO工藝介紹

近幾年，從國家到地方，均越來越重視環(huán)境污染問題，各個(gè)地方在依照國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上均不同程度的頒布了針對(duì)涂裝行業(yè)的揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部對(duì)VOC允許排放濃度及排放總量均作出嚴(yán)格要求。通過標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格實(shí)施，促使相關(guān)企業(yè)對(duì)環(huán)保設(shè)施進(jìn)行改造及技術(shù)升級(jí)，并促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。涂裝行業(yè)針對(duì)有機(jī)廢氣比較常用的處理方式以沸石轉(zhuǎn)輪RTO焚燒為例。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮加焚燒主要分為沸石濃縮和RTO焚燒兩部分，首先是通過沸石轉(zhuǎn)輪吸附大風(fēng)量噴漆室廢氣中的低濃度VOC，然后采用小風(fēng)量高溫氣體將吸附在沸石轉(zhuǎn)輪上的VOC脫附出來，形成小風(fēng)量高濃度的VOC氣流，然后通過引風(fēng)機(jī)將脫附后的高濃度有機(jī)蒸汽送到RTO，有機(jī)蒸汽中的苯系物、烷烴類分子在RTO內(nèi)被高溫氧化成CO2和H2O，達(dá)到凈化有機(jī)蒸汽的目的。

3.沸石轉(zhuǎn)輪RTO工藝原理

沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附是利用沸石分子具有晶體、多孔的結(jié)構(gòu)特征，將有機(jī)廢氣分子和空氣分子選擇性吸附后達(dá)到進(jìn)化空氣的目的。沸石分子表面為固體骨架，各個(gè)孔穴之間由孔道相互連接，氣體分子可由孔道穿過，由于孔穴的結(jié)晶特性，使得分子篩的孔道分布均勻，孔徑大小較為均一。氣體分子經(jīng)過孔道時(shí)，會(huì)根據(jù)晶體內(nèi)部孔徑的大小對(duì)分子進(jìn)行選擇性吸附，較大的分子被吸附在晶體表面，小分子經(jīng)過孔道成為潔凈空氣，因此沸石轉(zhuǎn)輪也被稱為“分子篩”。沸石“分子篩”具有很大的比表面積，這些表面積主要在晶穴內(nèi)部，外表面積僅占總表面積的1％左右，因此具有*的吸附功能，能夠有效吸附烴類和烷烴類等較小的極性較強(qiáng)的VOC類有機(jī)物分子。沸石轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)，大風(fēng)量低濃度的有機(jī)蒸汽經(jīng)過吸附區(qū)后，有機(jī)分子被吸附在分子篩的表面，當(dāng)吸附到一定程度之后，用小風(fēng)量的高溫氣體進(jìn)行反向吹掃，將有機(jī)分子從分子篩中脫離出來，同時(shí)用部分低濃度的有機(jī)蒸汽對(duì)分子篩進(jìn)行降溫，通過以上步驟將有機(jī)蒸汽濃縮、分離，將大風(fēng)量低濃度的有機(jī)蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)楦邼舛?、低風(fēng)量的廢氣。沸石轉(zhuǎn)輪具有如下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、體積??；單位體積吸附量大，系統(tǒng)總處理風(fēng)量大；蜂窩結(jié)構(gòu)空氣阻力小、系統(tǒng)壓力損失低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)，能實(shí)現(xiàn)吸附，脫附的連續(xù)處理，適應(yīng)大風(fēng)量，連續(xù)作業(yè)場(chǎng)所。

RTO，是利用輔助燃料系統(tǒng)，把可燃的有害氣體的溫度提高到反應(yīng)溫度，從而使有害氣體分子發(fā)生氧化分解，達(dá)到氣體凈化目的的專業(yè)設(shè)備。廢氣焚燒爐按熱量回收方式的不同分直燃式廢氣焚燒爐（TNV）和蓄熱式廢氣焚燒爐（RTO），從節(jié)省能源的角度考慮，多采用蓄熱廢氣焚燒爐。

RTO特點(diǎn)：

高性能、高效率：將吸附性*的疏水性分子篩或活性炭作為吸附劑使用，對(duì)于范圍廣泛的VOC種類、不同的各種運(yùn)轉(zhuǎn)條件，都可以充分提供足夠的性能

高沸點(diǎn)溶劑的處理：使用疏水性分子篩時(shí)，利用不燃性、高耐熱性的特點(diǎn)可以在高溫條件下再生。因此、對(duì)于使用活性炭時(shí)因?yàn)橛性偕鷾囟认拗贫鵁o法處理的高沸點(diǎn)VOC，也能夠處理。

惰性：即使是ben乙烯的環(huán)己酮等具有熱聚合性高的VOC，也能使用疏水性分子篩高效地進(jìn)行處理。

清洗和活化：心臟部分的濃縮轉(zhuǎn)輪因?yàn)槭窃诟邷叵聼Y(jié)處理而成的，*是無機(jī)物的結(jié)合體。如果發(fā)生蜂窩通路堵塞時(shí)，可以進(jìn)行水洗。另外、分子篩轉(zhuǎn)輪也可以根據(jù)實(shí)際情況通過熱處理進(jìn)行高溫活化（選項(xiàng)，需要事先商定）。

應(yīng)用范圍

1. 各種噴漆車間（汽車制造、造船、飛機(jī)制造、鋼鐵制品、樹脂制品等）的排氣處理。

2. 各種印刷車間（凹版印刷、建筑裝潢材料印刷、其他各種印刷過程）排氣處理。

3. 干法層壓紙制品、鍍膜加工過程的排氣處理。

4. 半導(dǎo)體集成電路制造過程的排氣處理。

5. 液晶顯示屏（LED）制造過程的排氣處理。

6. 鋰離子電池制造（電極形成工序、電解液充填工序）過程的排氣處理。

4.結(jié)語

通過不斷的努力，無論是廢氣處理設(shè)備還是沸石轉(zhuǎn)輪RTO工藝均取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，對(duì)節(jié)能減排做出了突出的貢獻(xiàn)。涂裝車間作為有機(jī)廢氣的重點(diǎn)產(chǎn)生單元，越來越受到行業(yè)的重視，所以在節(jié)能減排的道路上，應(yīng)該挖掘各方面的潛力從材料、工藝技術(shù)、設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)管理等各個(gè)方面入手，降低污染物的排放量，努力營造綠色車間。