喷漆废气处理工艺

喷漆废气处理工艺

 

车辆在我们的日常生活中非常常见，每年生产的车辆数量非常***。在汽车生产过程中，需要喷漆。在喷漆过程中，很多物质飘到空气中，然后形成喷漆废气。如果不处理这些废气，会影响环境和健康！让我们来介绍一下对喷漆废气的处理。

 

喷漆废气处理:

 

喷涂技术广泛应用于化工、汽车、船舶、家具等行业，喷漆过程中产生的废气对环境和人体健康有不***影响。介绍了喷漆废气的主要成分和危害，总结了喷漆废气的净化技术，分为漆雾预处理技术和喷漆废气中挥发性有机物的净化技术。漆雾预处理主要包括湿法处理和干法处理，VOCs净化技术包括吸附、吸收、燃烧、冷凝等传统净化技术，而膜分离、光催化、生物法、等离子体净化等新型净化技术。阐述了这些技术的净化机理、工艺流程和***缺点，指出复合净化技术是喷漆废气处理的未来发展方向，运行成本、操作难度和稳定性是复合处理技术亟待解决的问题。

 

随着经济的快速发展，应用喷漆技术的化工、房地产、汽车、机械、电子产品、船舶等行业也在增长。喷涂过程中排放的有机废气对周围环境甚至人体健康都是有害的。喷涂废气中主要使用三苯基(苯、甲苯、二甲苯)，部分还含有酯类、醚类、酮类等成分。这些挥发性有机化合物(VOCs)可能会引起头痛和恶心，而其他的可能会引起惊厥和昏迷，对免疫系统造成危害。为了有效解决这些问题，一些省市颁布了一系列法律法规和***气环境保护标准，限制和控制废气造成的危害。针对喷涂过程中产生的有机废气，本文将介绍不同的处理技术，分析其***势和存在的问题，找出规律和净化工艺方法。

 

1、喷漆废气的组成及危害

 

在喷漆过程中，高压空气喷涂的喷漆***部分停留在工件上，其他喷涂颗粒和溶解喷涂颗粒的水滴悬浮在空气中，喷漆过程中产生的挥发性有机化合物形成喷漆废气污染环境。由于不同喷漆使用的溶剂不同，喷涂过程中产生的废气成分也不同。汽车喷涂中检测到15种挥发性有机化合物，包括苯系物(甲苯、二甲苯等)。)，酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯等。)，酮类(甲基异丁基酮)和醚类(乙二醇丁醚)等。

 

不同工艺生产的不同喷漆和涂料，其VOCs成分和比例也不同。曾培源等人发现，VOCs的主要成分是乙酸仲丁酯、甲基异丁基酮、甲苯、乙酸丁酯、乙苯和二甲苯，二甲苯和乙酸丁酯的比例接近50%。调查多家涂料企业时发现，苯、甲苯、二甲苯、正乙烷是VOCs的主要成分。于研究喷漆中挥发性有机化合物的***征光谱，得出主要挥发性有机化合物依次为乙酸乙酯、乙苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯和乙酸丁酯。等人模拟室内装饰用乳胶漆和硝基漆的挥发，发现乳胶漆产生的VOC主要是1，2-丙二醇，硝基漆中含有的VOC主要是苯系物。因此，应根据喷漆废气处理中产生的挥发性有机化合物的不同类型，选择合适的净化技术。

 

喷漆废气对人类的危害不容忽视。空气中散发的漆雾，通过呼吸道吸入后可引起急慢性中毒，损害人体神经和造血系统。吸入高浓度的苯、甲苯、乙酸乙酯等废气会在短时间内抑制人的记忆、注意力和感觉运动速度，长期接触会对肝脏产生毒性反应，甚至损害中枢神经系统。

 

2、喷漆废气预处理技术

 

喷涂废气不仅含有挥发性有机化合物，喷涂时还含有悬浮在空气中的漆雾，会影响有机废气的后续处理。因此，有必要在净化喷涂废气之前去除漆雾，以便在下一步中净化和处理挥发性有机化合物。

 

2.1湿法净化方法

 

根据相似相容原理，湿法净化法通过溶剂吸收(或化学吸收)喷漆废气中的漆雾。常用的湿法净化方法有水幕、无泵水幕、文丘里、旋水等处理净化方法。

 

2.1.1水幕净化方法

 

水幕净化法是用水泵循环喷淋产生流动的水幕水层，水幕捕捉散落的漆雾。流程如图1所示。水幕坡度一般放置在***型水幕喷漆室的底部，水幕的形状由专用循环水泵调节。当喷射空气流过水幕时，漆雾被附着并留在后面。工业上常见的水幕喷漆室设备主要由喷漆室本体、漆雾净化器、水分离器、水过滤器、水循环管道、照明装置、风机、水泵和电气控制系统组成。

 

该水幕净化方法能有效减少喷漆废气中的漆雾量，操作方便，结构简单。而水幕净化产生的废水含有漆雾，需要进行废水处理，防止二次污染；对于***型水幕喷漆室，***型水幕会增加室内空气湿度，影响工人的工作环境和喷漆质量。

 

2.1.2无泵水幕净化法

 

无泵水幕净化法是利用空气诱导提水形成水幕。喷漆废气与水幕碰撞时，水幕拦截携带喷漆的雾滴和水滴；然后废气通过水幕进入气水搅拌通道，与通道内的水混合；进入集气箱后，由于气体速度降低，发生气液分离，净化后的气体排入***气。分离出的水收集在集气箱中，流向溢流槽，然后通过挡水板形成水幕，循环反复净化喷漆废气。与水幕净化法相比，本发明取消了水泵设备，***化了净化工艺，节约了成本和占地面积，克服了漆雾附着在管道内壁造成水泵堵塞的现象。

 

2.1.3文丘里水幕净化方法

 

一个完整的文丘里水幕喷漆净化室由室体、送风系统、排风系统、送风系统、供水系统、水封系统和供电系统组成。处理过程主要利用文丘里效应的气相负压，气流在文丘里喉管处急剧加速，通过风口的均匀水流被充分雾化，雾化后的水蒸气用于捕集废气中的漆雾；含有喷漆的水渣在离心分离器中与气流分离，达到净化效果。文丘里水幕净化能有效提高漆雾的收集效率，降低设备能耗，但对喷漆室悬浮的漆雾处理效果不***，漆雾容易附着在喷漆室的墙壁上。

 

2.1.4水旋转净化方法

 

水旋转处理系统一般由腔体、照明系统、供气系统、排气系统、供水系统、水箱和消防系统组成。基本原理是利用水幕对喷漆废气进行预净化，然后导入水旋器，水在旋器内被高速气流的冲击力卷起，从而达到捕捉漆雾的目的。

 

该净化装置存在的问题是:相邻各旋水器的气流相互干扰，气流利用率低，使得旋水器的雾化效果不均匀；喷漆室底部的漆泥不易清除，维护和清洗困难。

 

虽然不同的湿处理方法在性能、效率和维护上有一定的差异，如表3所示，但去除漆雾的整体效率较高。其缺点是漆雾粘附在室壁、管道和水箱上，长期使用容易形成***漆球堵塞管道，因此需要使用化学絮凝剂处理漆雾废水。因此，开发一种成本低、效果***的漆雾絮凝剂是喷漆处理行业的重要课题。

 

2.2干法净化方法

 

干式净化法是将喷漆废气放入过滤器中，利用过滤层阻挡喷漆废气中的漆雾和颗粒。通常使用玻璃纤维棉和矿渣作为过滤材料。理论上，***部分漆雾可以通过过滤去除，少量挥发性有机化合物可以被吸附。该方法无二次污染，无废水；缺点是过滤不充分，对设备污染严重，容易堵塞。从表5可以看出，与湿法净化方法相比，干法净化方法在性能上不稳定。然而，由于湿法净化排放的含喷漆废水在美***已被视为危险废物，企业开始放弃湿法净化方法，改用无废水排放的干法净化方法。

 

3、有机废气的净化处理

 

去除漆雾后的喷雾尾气主要含有挥发性有机化合物，其处理技术包括传统净化技术、新型净化技术和复合净化技术。传统的净化技术，包括吸附、吸收、燃烧和冷凝，目前得到了广泛的应用，而新的净化技术，如膜分离、光催化、生物方法和等离子体净化，近年来也得到了迅速的发展和应用。近年来，一些研究人员结合这些净化技术的***势，创新了复合净化处理技术，并不断对复合处理效果和净化技术进行实践和探索。

 

3.1传统净化技术

 

3.1.1吸附方法

 

吸附法是将有机废气通过装有吸附剂的填充床，吸附有机物，减少空气污染。关键在于所选吸附剂的性能。高性能吸附剂应具有吸附容量***、吸附孔径均匀、易于再生的***点。

 

常见的工业吸附剂主要有活性炭、活性炭纤维、焦粉、分子筛沸石等。活性炭因其致密的微孔结构、较***的内表面积、******的吸附性能和稳定的化学性质，适用于吸附和净化喷漆废气中的VOCs，但湿度***于60%的废气吸附效果会显著降低；如果没有再生装置，活性炭的更换增加了运行成本；如果用热空气进行再生，很容易引起火灾。与活性炭相比，分子筛具有耐高温、不燃、疏水性强等***点。它可以用热空气再生，对湿度不高于90%的废气也有很***的吸附效果。

 

目前工业上常用的吸附工艺有固定床、移动床、流化床和转轮吸附装置。目前，转轮吸附净化技术已在欧美、日本等发达***家得到广泛应用。这项技术的主体是一个装有吸附剂的转轮，根据处理效果的不同分为吸附、解吸和冷却三个部分。将含有VOCs的喷漆废气引入吸附区，并在吸附区与吸附剂充分接触。当吸附剂转移到脱附区与高温蒸汽或热空气接触时，VOCs随气流脱附流出，吸附剂再生；再生后的吸附剂转移到冷却区降温，为下一次吸附做准备。