經去除漆霧處理后的噴涂廢氣主要含有揮發性物,其處理技術包括傳統凈化技術、新型凈化技術和復合型凈化技術。傳統凈化技術包括吸附法、吸收法、燃燒法和冷凝法等目前應用較廣泛,同時新型凈化技術膜分離法、光催化法、生物法和等離子體凈化法等近年來也發展和應用;近年來一些研究者將這些凈化技術各自優點結合起來,創新出復合型凈化處理技術,不斷實踐和探索較優組合的處理效果和凈化技術。
1、吸附法
吸附法是將廢氣通過裝滿吸附劑的填充床,吸附物達到減小空氣污染目的。其關鍵在于選用吸附劑的性能,吸附劑應具有較大吸附容量、均勻的吸附孔徑、易等特征。
常見工業吸附劑主要有活性炭、活性碳纖維、焦炭粉粒、分子篩沸石等?;钚蕴坑捎谄渚哂忻芗奈⒖捉Y構、的內表面積、良好的吸附性能、穩定的化學性質,所以能夠適用于噴漆廢氣中VOCs的吸附凈化;但處理濕度大于60%的廢氣,其吸附效果將明顯降低;若沒有裝置,換活性炭增大了運行成本;若采用熱空氣容易引發著火。分子篩比活性炭具有、不可燃、較強疏水性等特征,可通過熱空氣,對于濕度不高于90%的廢氣也表現出良好的吸附效果。
目前工業上常用的吸附工藝有固定床、移動床、流化床和轉輪式吸附裝置。如今歐美、日本等發達已普遍應用轉輪吸附凈化技術,該技術主體是一個裝滿吸附劑的旋轉輪,并根據處理作用的不同劃分為吸附、脫附和冷卻3個部分。含有VOCs的噴漆廢氣引入吸附區域,與吸附區中的吸附劑充分接觸吸附,待吸附劑轉入到脫附區與高溫蒸汽或熱空氣接觸,VOCs脫附并隨氣流流出,吸附劑;后的吸附劑轉移到冷卻區降溫,為下一次吸附作準備。
通常采用的吸收設備為填料塔或噴淋塔。物理吸收一般采用填料塔口設備。因為填料塔相界面大,氣液接觸時間和氣液比均可大范圍調節,在分離效率和壓降方面都較,同時結構簡單,操作彈性大,成本低,對具有腐蝕性的VOCs廢氣可采用不銹鋼或陶瓷材質填料提高性。相對于填料塔,噴淋吸收塔結構簡單、阻力小、投資小。在吸收過程中廢氣在塔內下進上出,吸收劑由泵從塔頂打入液體分布裝置,均勻向下噴淋和廢氣逆流接觸并發生化學反應四,洗滌后的廢氣經噴淋層上方除霧器除去霧滴后從吸收塔頂部排出。
2、燃燒法
燃燒法是將噴漆廢氣中的物燃燒氧 化,轉換成CO:和HZO物質達到廢氣凈化目的。燃燒法可分為直接燃燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法、蓄熱燃燒法等類型。
(1)直接燃燒法可燃廢氣宜采用直接燃燒法。直接燃燒法需要足夠高溫度,并燃燒空間內擁有足夠氧氣。若氧氣量不足則燃燒不;若氧氣量過多,會使可燃物濃度不在著火界限范圍內導致不燃燒。為防止氣體爆炸,一般在鍋爐或敞開的燃燒器中燃燒廢氣,燃燒溫度大于1100℃;但當燃燒不時,會導致一些污染物和煙塵排放到大氣中,同時燃燒的熱能無法回收,造成燃料能量損失。
(2)熱力燃燒法低濃度可燃廢氣可采用熱力燃燒法處理。濃度低可燃性物質導致在燃燒過程中不足以釋放支持整個燃燒過程所需的能量,因此需加輔助燃料作為助燃氣體,通過燃燒助燃氣體提高熱量,使廢氣達到反應溫度并充分燃燒,如圖8所示。熱力燃燒法溫度一般在500~900℃范圍內,低于直接燃燒法溫度。
(3)催化燃燒法催化燃燒法被視為處理VOCs的一種技術,在催化劑作用下VOCs可在較低溫度下(通常為200~400℃)氧 化生成的CO2和H2O。催化燃燒法無二次污染,工藝操作簡單,性高,起燃溫度低;但催化劑性能優劣決定VOCs凈化效果。
(4)蓄熱燃燒法當廢氣濃度不高時,常規的熱力燃燒和催化燃燒不足以維持自燃,需要額外補充大量熱能,因此宜采用蓄熱燃燒。目前應用的蓄熱燃燒器分兩種:蓄熱式熱力燃燒反應器(RTO)和蓄熱式催化燃燒反應器(RCO)。對于RTO裝置,一般由蓄熱式換熱器、熱力燃燒室和切換閥門組成,常見的基本形式有二室、三室和多室RTO。二室RTO在進行閥門切換過程中會發生管道殘留廢氣同凈化后的廢氣一同排放問題,導致在凈化周期內有一半以上時間內無法實現達標排放,凈化效率低于80%;三室RTO在二室RTO的基礎上增加了沖洗室,解決了廢氣未處理就排出問題,但閥門過多很難實現同步切換,使未處理廢氣同凈化氣體混合,無法實現達標排放;對于多室RTO亦是如此。RCO裝置一般由蓄熱催化爐和旋轉換向閥組成,蓄熱催化爐內分隔成多個蓄熱催化室,廢氣通過旋轉換向閥的進氣口進入蓄熱催化室中加熱,待氣體溫度達到200~500℃后通過另一個蓄熱催化室,在催化劑作用下凈化并釋放熱量,凈化后的高溫氣體被蓄熱體吸收能量并降低溫度,較后通過旋轉換向閥的排氣口排出。蓄熱燃燒技術優越在于凈化、無二次污染,同時實現能量回收,節約燃料,具有良好應用前景。