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吸附+催化燃燒工藝在涂裝廢氣處理中的問題和工藝優(yōu)化

文章出處：鑫藍環(huán)保鑫藍動態(tài)網(wǎng)責任編輯：蔡作者：蔡人氣：-發(fā)表時間：2023-08-21 00:00:00【大中小】

涂裝行業(yè)作為VOCs廢氣重要來源之一

，涂裝行業(yè)有效地開展有機廢氣治理工作

。目前，適用于涂裝行業(yè)的廢氣處理技術尚處于不斷完善中

，因此，根據(jù)實際工程經(jīng)驗總結處理工藝中存在問題，提出優(yōu)化方案具有重要的意義。

2涂裝行業(yè)VOCs廢氣排放特點及適用治理技術

2.1涂裝行業(yè)VOCs廢氣的排放特點

涂裝車間VOCs廢氣主要源自噴漆室

、烘干室和晾干室的排氣。

2.2涂裝廢氣VOCs的常用治理技術

涂裝廢氣處理的特點是風量大

、濃度低

、無回收價值，針對上述的特點

，目前適用的工藝是吸附濃縮加脫附焚燒的工藝，這類工藝目前常用的工藝組合為沸石轉輪+蓄熱焚燒和活性炭吸附+催化燃燒兩種工藝

。

（1）沸石轉輪+蓄熱焚燒

沸石轉輪吸附+蓄熱焚燒工藝是利用吸附劑沸石吸附大風量

、低濃度廢氣中的VOCs，然后采用小風量高溫氣體將吸附在沸石中的VOCs脫附出來

，脫附后的小風量

、高濃度的VOCs送到ＲTO內(nèi)，有機物在ＲTO內(nèi)被高溫氧化成CO2和H2O

，達到凈化的目的
。沸石轉輪+蓄熱焚燒組合工藝具有運行穩(wěn)定、凈化效率高
、使用壽命長等優(yōu)點
，而缺點是設備投入大、運行費用高
。該工藝適合應用于噴漆量大
、廢氣濃度大于250mg/m3、連續(xù)工作的涂裝企業(yè)
。

（2）活性炭吸附+催化燃燒

活性炭吸附+催化燃燒工藝是利用吸附劑活性炭吸附大風量

、低濃度廢氣中的VOCs，然后從小風量的高溫氣體對活性炭進行脫附
，脫附后的氣體送入催化燃燒爐內(nèi)進行處理
，使得廢氣得到凈化
，使活性炭再生?div id="4qifd00" class="flower right">

；钚蕴课?催化燃燒組合工藝具有設備投資較低
、凈化效率高、運行費用低等優(yōu)點

，而缺點是占地面積大

。

3活性炭吸附+催化燃燒組合工藝存在的問題及優(yōu)化措施

3.1活性炭吸附劑存在的問題及優(yōu)化措施

用于處理涂裝VOCs廢氣的活性炭一般采用蜂窩活性炭，選擇活性炭時除了需要考慮比表面積

、碘值和體密度外

，還需對其硬度和防水性進行優(yōu)化。

（1）提高蜂窩活性炭的硬度

存在問題

。普通的蜂窩活性炭在填裝時容易破碎

，運行時易發(fā)生氣流沖蝕，導致活性炭受損

，且掉落的炭渣會堵塞下層的通道

，從而導致吸附床通風阻力增大，減小了吸附劑的有效利用率

。

優(yōu)化措施

。采用高硬度的蜂窩活性炭吸附劑，不僅填裝時不易發(fā)生破碎

，而且運行不易發(fā)生氣流沖蝕

，從而保證了吸附劑在吸附床中的完整性和高效利用率，也可延長吸附劑的使用壽命
。

（2）采用防水型蜂窩活性炭

存在問題

。活性炭在吸附VOCs的同時
，也會吸附廢氣中的水分子
。水分子在活性炭中大量聚集；用高溫氣體脫附時
，首先會將水分子脫附下來
，蒸發(fā)出來的水分子在炭箱內(nèi)壁上會冷凝聚集成水滴，回落到活性炭表面
，當選用不防水的普通活性炭時
，下落的水滴會侵蝕碳層，造成碳層出現(xiàn)大量面積較大的孔洞
，孔洞中的氣流阻力很小
，未經(jīng)吸附處理的廢氣從孔洞逃逸，降低吸附床層的吸附效率
，導致系統(tǒng)排氣不能達標
。

優(yōu)化措施

。選用防水型蜂窩活性炭，采用特殊的工藝制造而成
，即使浸泡到水里也能保持形狀的完整性
，即使有水滴掉落下來，炭層也不會形成孔洞
，確保吸附劑在整個使用過程中的完整性
，從而避免氣體短路的問題。

3.2活性炭吸附床存在的問題及優(yōu)化措施

（1）耐高溫防腐處理

當吸附床進入脫附狀態(tài)時

，吸附床內(nèi)部處于高溫
、高濕狀態(tài)；當吸附床采用碳鋼材質(zhì)時
，需要對吸附床的內(nèi)表面進行耐高溫（大于250℃）防腐處理
，不僅延長設備的使用壽命，也避免銹皮
、銹渣掉落到炭層上導致吸附劑堵塞
，進而影響整體吸附效率的問題。

（2）進行保溫處理

通過對吸附床進行保溫處理

，不但可以有效減少脫附時的熱量損耗

，保證脫附效果，也可以防止吸附床外表面燙傷工作人員

。此外

，當設備在炎熱的夏季運行時，如果吸附床不做保溫
，受到環(huán)境溫度
、日曬等因素的影響
，吸附床內(nèi)也會有較大的溫升
，從而影響吸附效率。

3.3催化燃燒爐存在的問題及優(yōu)化措施

催化燃燒爐是讓有機物進行無害化處理的裝置

，是活性炭吸附+催化燃燒工藝的重要組成部分
，但是普遍存在凈化效率低、運行費用高
、使用壽命短等問題
，對其進行優(yōu)化設計是十分必要的。

（1）殼體采用SUS304材質(zhì)

目前市場上催化燃燒爐普遍采用碳鋼材質(zhì)

，而催化燃燒爐長期在300℃～400℃之間運行
，通常會出現(xiàn)爐體受熱變形、焊口開裂
、內(nèi)表面銹蝕嚴重
、銹皮/銹渣掉到催化劑上
，使催化劑失活等問題。由此可見
，設備選用碳鋼材質(zhì)是導致催化燃燒爐凈化效率低
、使用壽命短的主要原因。

因此

，在選擇催化燃燒爐的殼體材質(zhì)時需要考慮耐高溫和耐腐蝕性
，采用SUS304材質(zhì)即可有效避免上述問題的發(fā)生。

（2）提高換熱器的換熱效率

催化燃燒爐通常采用碳鋼材質(zhì)的板式換熱器

，易發(fā)生銹蝕問題
，銹皮脫落后會堵塞換熱器，將導致?lián)Q熱器的阻力增加以及換熱效率的降低
。而在高溫區(qū)運行的換熱器容易發(fā)生熱變形
、焊口開裂的情況，從而導致設備的進氣和出氣相互串氣
，嚴重影響了催化燃燒爐的凈化效率和換熱效率

。

換熱器采用SUS304材質(zhì)，可有效避免上述問題的發(fā)生

，延長了設備的使用壽命

。換熱器作為催化燃燒爐熱量傳遞的節(jié)能設備，應盡可能地增大換熱面積

，提高換熱效率

，有利于維持爐溫的穩(wěn)定，可有效降低催化燃燒爐的運行費用

。

3.4吸附/脫附閥存在的問題及優(yōu)化措施

吸附床的吸附/脫附閥普遍采用電動式多葉閥

，這種閥存在泄漏量大、故障率高等問題

。較大的泄漏量會造成脫附與吸附環(huán)節(jié)之間竄氣的情況

，增加了吸附劑的處理負荷，影響凈化效率

，而較高的故障率也無法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行

。

吸附/脫附閥可采用氣動式提升閥，閥體采用SUS304材質(zhì)

，由耐高溫硅膠密封條密封

，此類閥門不但穩(wěn)定性高，而且接近于零泄漏

。

3.5脫附溫度存在的問題及優(yōu)化措施

吸附質(zhì)脫附難易程度受其沸點影響明顯

，高沸點吸附質(zhì)因與吸附劑之間存在更強的作用力而難以脫附。目前市場上運行的脫附溫度通常在100℃左右，這個溫度很難將高沸點有機物脫附下來

，如涂裝行業(yè)中常用的稀釋劑二甲苯的沸點在137℃～140℃
，很難在目前的脫附溫度下脫附下來。脫附溫度低是活性炭吸附效率衰減快
、使用壽命短的主要原因
。

鑫藍環(huán)保科技（昆山）有限公司多年來專注于涂裝廢氣處理設計

、制造和安裝
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此文關鍵字：涂裝廢氣處理

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