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          基于活性炭與催化燃燒噴漆廢氣處理設備的研究

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          2021-03-18 15:11

          在部分產品的噴漆與烤漆生產過程中,會出現大量的工藝尾氣排放,這些尾氣對自然環境的危害較大,給操作工人的健康帶來較大的威脅。具體來說,噴漆、烤漆等工藝需要使用大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等揮發性化合物,作為涂料溶劑以及稀釋劑等。這些有 機溶劑在噴涂時不會吸附在工件表面,會全部揮發到空氣中變為有 機廢氣。這些廢氣具有沸點低、常溫下容易揮發等特征,對周邊環境以及操作人員的身體健康產生較大的影響。

            

          我國一些大城市的空氣中揮發性有 機化合物含量是美國城市的數倍,工業生產排放的有 機廢氣已經成為我國城市大氣污染的主要因素。這些氣體揮發時會產生刺激性氣味,對操作人員的身體危害很大,短期接觸后會引發惡心、頭暈等,大量吸收后會損害人體的內臟、神經系統等。因此,在工業生產活動中,除了采用必 要的防護措施外,還要盡量避免有 機廢氣的排放,全 面收集與凈化有 機廢氣。
            1、基本原理
            本方案將蜂窩狀活性炭作為吸附劑,通過吸附凈化、脫附再 生并濃縮揮發性有 機物(VOCs)以及催化燃燒的原理,即將大風量、低濃度的有 機廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附實現空氣凈化的目標。在活性炭吸附飽和后,再通過熱空氣脫附使得活性炭再 生,脫附得 到的濃縮有 機物被送到催化燃燒床進行催化燃燒,內部的有 機物質被氧化成為無 害的CO2以及H2O。燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣,熱交換后降溫氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再 生,實現節能的目標。整套設備含有預濾器、吸附床、催化燃燒床和風機等設備。
            相比其他有 機廢氣處理方法,該方法是一種綜合處理模式,汲取了其他模式的優點,技術較為成熟可 靠,對于處理大風量、低濃度的有 機廢氣具有較大優點,在催化燃燒的作用下,凈化效果可以達到很好。
            2、處理工藝設計
            2.1、預處理
            對于有 機廢氣,人們應先開展水噴淋,去除廢氣內部的雜塵、可溶性有 機物。噴淋后,氣體內部具有大量水分和少量粉塵,為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有 效   運行,人們需要在處理時利用高 效率的過濾器進行過濾。
            2.2、吸附操作
            經過預處理的有 機廢氣,在風機的作用下引入吸附床,將其均勻地分布在活性炭表面。依據分子間的范德華力,活性炭會將有 機廢氣吸附在表面,這一過程耗時較少,但時間越長,吸附越徹 底。二者之間沒有出現較大的化學反應,而有 機   廢氣卻達到較高的凈化效果。經過凈化后的潔凈廢氣可以達到相關大氣污染物的排放標準,在風機的作用下,其可以達到15m高排氣筒的排放標準。每套廢氣凈化處理系統含有三個級別的吸附床,兩套用來吸附,一套用來脫附,三套設備可以實現輪流操作。
            2.3污水處理
            水噴淋預處理之后,含有雜質與有 機物的廢水被引入噴漆車間的污水處理池內開展沉淀,去除大顆粒的雜物。含有有 機物的廢水呈現出弱酸性,為降低污水回用對設備的腐蝕,人們需要添加少量片堿,開展中和反應,調節其酸堿度。在經過較為徹 底的凈化后,廢水可以循環利用,可以再次用于水噴淋預處理模塊,污水處理單元基本沒有污水外排現象。

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