摘要：揮發(fā)性有機(jī)廢氣未經(jīng)處理直接排入大氣中，會(huì)嚴(yán)重影響大氣質(zhì)量，影響動(dòng)植物生長和人類健康。本文通過對(duì)自己公司噴漆房有機(jī)廢氣的治理設(shè)計(jì)方案，充分闡述了有機(jī)廢氣治理的工藝流程和設(shè)備選型配置情況。并對(duì)系統(tǒng)工藝原理做了詳細(xì)描述，同時(shí)對(duì)該系統(tǒng)的先進(jìn)性和特點(diǎn)做了歸納，為從事有機(jī)廢氣治理人員提供了較好的設(shè)計(jì)思路和范本。

0、引言

噴漆廢氣是大氣環(huán)境主要污染源之一。由于它的毒性大,對(duì)人體健康的危害十分嚴(yán)重,尤其是苯類和多環(huán)芳烴,它們侵犯人的神經(jīng)、呼吸、血液和生育系統(tǒng),輕則使人頭昏、眩暈、惡心,重則導(dǎo)致再生障礙性貧血、白血病、致癌危及生命,故迫切需要治理。

本裝置采用最新工藝設(shè)計(jì), 即干式過濾+活性炭吸附脫附+催化燃燒方式，在治理VOCs污染中效果十分顯著,對(duì)環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)保護(hù)和保護(hù)人體健康有良好的實(shí)用價(jià)值。下面以自己公司噴漆廢氣的治理設(shè)計(jì)方案為例展開說明。

1、有機(jī)混合氣體處理設(shè)計(jì)指標(biāo)需求

（1）廢氣量：30000Nm3/h；

（2）操作溫度：常溫；

（3）廢氣輸送壓力：3000Pa；

（4）處理效率：80%；

（5）入口濃度：≤200mg/m3

（6）出口濃度：≤50mg/m3

2、工藝原理及流程描述

（1）工藝原理：

當(dāng)氣體分子運(yùn)動(dòng)到固體表面時(shí)，由于氣體分子與固體表面分子之間相互作用，使氣體分子暫時(shí)停留在固體表面，形成氣體分子在固體表面濃度增大，這種現(xiàn)象稱為氣體在固體表面上的吸附。被吸附物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，吸附質(zhì)的固體物質(zhì)稱為吸附劑。而活性炭吸附法是以活性炭作為吸附劑，把廢氣中有機(jī)物化合物吸附到固相表面進(jìn)行吸附濃縮，從而達(dá)到凈化廢氣的方法。

大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過前端初效三級(jí)干式過濾器去除漆霧和粉塵，然后通入活性炭吸附床，與蜂窩活性炭充分接觸，再進(jìn)行脫附再生后轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣。該部分氣體進(jìn)入后端的催化燃燒氧化設(shè)備進(jìn)行氧化反應(yīng)，使廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物在催化氧化室中氧化分解成二氧化碳和水，并放出熱量，經(jīng)過換熱器預(yù)熱進(jìn)入催化床前的脫附氣體后經(jīng)過煙囪高空排放。同時(shí)系統(tǒng)利用部分熱氣體對(duì)活性炭進(jìn)行再生過程，保證活性炭得到重復(fù)使用。

（2）工藝流程說明

本裝置工作過程可分為四個(gè)階段：廢氣收集階段、初效干式過濾階段、活性炭吸附階段和活性炭脫附再生階段。

廢氣收集階段：

在噴漆房內(nèi)設(shè)置專門的廢氣收集罩和管道系統(tǒng)，將廢氣集中收集。

初效干式過濾階段

來自噴漆房的廢氣首先進(jìn)入到初效干式過濾器進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過初效干式過濾器的三級(jí)過濾，攔截住有機(jī)廢氣中的顆粒物，為后續(xù)活性炭吸附過程提供了有力條件，并保證活性炭的使用壽命。

活性炭吸附過程：

經(jīng)過初效干式過濾器后的有機(jī)廢氣進(jìn)入到活性炭吸附裝置。有機(jī)廢氣通過活性炭層時(shí)，有機(jī)廢氣中的有機(jī)組分被吸引到活性炭的表面并濃集保持其上。有機(jī)組分從而與其他組分分開，其他組分（潔凈氣體）經(jīng)風(fēng)機(jī)排空。

活性炭脫附過程：

活性炭使用一段時(shí)間，吸附了一定量的溶劑后，會(huì)降低或失去吸附能力，此時(shí)活性炭需要脫附再生，再生后活性炭重新恢復(fù)吸附能力，可繼續(xù)使用。再生時(shí)，啟動(dòng)催化燃燒裝置預(yù)熱室電源，將空氣預(yù)熱，預(yù)熱后的氣體送入吸附箱，箱中的活性炭受熱后，活性炭吸附的溶劑揮發(fā)出來，溶劑經(jīng)風(fēng)機(jī)送入催化燃燒室燃燒，分解生成CO2和H2O等熱空氣，熱空氣一部分回到活性炭吸附箱繼續(xù)給活性炭加熱，另一部分排空，熱空氣內(nèi)部循環(huán)多次活性炭即可得到再生。

3、本工藝的主要特點(diǎn)

（1）生產(chǎn)環(huán)境好，無污染。

（2）工藝設(shè)備可靠性強(qiáng)，故障與維修量小，維修費(fèi)用低，減少維修人員的工作量。

（3）由于自動(dòng)化程度比較高，操作人員少，勞動(dòng)強(qiáng)度小。

（4）能夠充分回收余熱、節(jié)能。

（5）系統(tǒng)投資小，運(yùn)行成本低。

4、有機(jī)廢氣處理工藝總圖布置

（1）初效干式過濾器：布置在廠房內(nèi)。本方案選用1臺(tái)DN1000初效干式過濾器；

（2）活性炭吸附箱：布置在廠房內(nèi)。本方案選用3臺(tái)活性炭吸附箱，運(yùn)行方式：2開1備；

（3）催化燃燒器：布置在廠房內(nèi)。本方案選用1臺(tái)2500Nm3/h催化燃燒器；

（4）煙囪：在室外露天布置。煙囪設(shè)計(jì)直徑DN1000，高度16米；

（5）主排風(fēng)機(jī)：布置在廠房內(nèi)。配置1臺(tái)排風(fēng)機(jī)。型號(hào)：4-72-9 右45°，流量35700Nm3/h,全壓2914Pa,電機(jī)：45KW；

（6）脫附風(fēng)機(jī)：布置在廠房內(nèi)。配置1臺(tái)脫附風(fēng)機(jī)。型號(hào)：6-35-4右0°，流量2314Nm3/h,全壓2512Pa,電機(jī)：3KW；

（7）補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)：布置在廠房內(nèi)。配置1臺(tái)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)。型號(hào)：4-72-2.8右0°，流量1141Nm3/h,全壓963Pa,電機(jī)：1.5KW；

（8）有機(jī)廢氣的處理廠房應(yīng)與其他生產(chǎn)廠房分開布置，其間距應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火防范》的有關(guān)規(guī)定；

（9）有機(jī)廢氣的處理區(qū)內(nèi)的消防車道，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定；

（10）有機(jī)廢氣處理工藝總圖布置，具體詳見圖4-1有機(jī)廢氣處理工藝總圖。

編號(hào)說明：1、初效干式過濾器；2、活性炭吸附箱;3、催化燃燒器；4、煙囪；5、主排風(fēng)機(jī)；6、脫附風(fēng)機(jī)；7、補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)

圖4-1有機(jī)廢氣處理工藝總圖

5 環(huán)保及安全

（1）適用范圍廣。催化燃燒器幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。對(duì)于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無回收價(jià)值的廢氣，采用吸附—催化燃燒器法的處理效果更好。

（2）處理效率高，無二次污染。用催化氧化法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在95%以上，最終產(chǎn)物為無害的 CO2 和 H2O，且由于燃燒溫度低，能大量減少 NOx 的生成，因此不會(huì)造成二次污染。

（3）有機(jī)混合廢氣的處理由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，操作工藝簡單，啟動(dòng)、停爐簡單，故障率低，運(yùn)行周期性長，安全性好。

6 結(jié)論

伴隨國家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求和力度不斷加大，工業(yè)有機(jī)廢氣（VOCs）的治理得到了迅速發(fā)展。市場(chǎng)上也出現(xiàn)了幾種比較成熟的處理工藝。本文所闡述的工藝設(shè)計(jì), 即采用干式過濾+活性炭吸附脫附+催化燃燒的方式。該設(shè)計(jì)工藝主要是針對(duì)大風(fēng)量、低濃度、不需要回收的VOCs治理。該工藝在治理VOCs污染中效果明顯，優(yōu)勢(shì)顯著,對(duì)環(huán)境保護(hù)和保護(hù)人體健康都有良好的實(shí)用價(jià)值。該技術(shù)投資省，運(yùn)行成本低、操作簡單、使用壽命長，比較利于在工廠噴漆車間VOCs治理技術(shù)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

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