噴漆涂裝廢氣成分分析:
1.噴漆廢氣的形成及主要成分
噴漆工藝廣泛應用于機械、汽車、電氣設備、家電、船舶、家具等行業(yè)。
噴漆原料——油漆涂料由不揮發(fā)份和揮發(fā)份組成,不揮發(fā)份包括成膜物質和輔助成膜物質,揮發(fā)份稀釋劑是用來稀釋油漆,達到漆物表面光滑美觀的目的。
油漆噴涂過程中主要產(chǎn)生漆霧和有機廢氣污染,油漆在高壓作用下霧化成微粒,在噴涂時,部份油漆未到達噴漆物表面,隨氣流彌散從而形成漆霧;有機廢氣來自稀釋劑的揮發(fā),有機溶劑不會隨油漆附著在噴漆物表面,在噴漆和固化過程將全部釋放形成有機廢氣(有文獻報道可達上百種揮發(fā)性有機物,分別屬于烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、芳香類化合物、醇、醛、酮、酯、醚及其他化合物)。
2.噴漆涂裝廢氣的來源與特性
噴漆涂裝車間要對工件進行漆前處理、電泳和噴漆。涂漆工序包括噴漆、流平和烘干,在這些工序中會產(chǎn)生有機廢氣(VOCs)及過噴漆霧,故而這些工藝都需要進行噴漆房廢氣處理。
(1)噴漆室廢氣
為維持噴涂的作業(yè)環(huán)境,根據(jù)勞動安全衛(wèi)生法的規(guī)定,噴涂作業(yè)時,噴漆室內應連續(xù)換風,換風速度應控制在(0.25~1)m/s的范圍內。噴漆室換風排氣廢氣的主要組成為噴漆揮發(fā)的有機溶劑,其主要成分為芳香烴(三苯及非甲烷總烴類)、醇醚類、酯類有機溶劑,由于噴漆室的排風量很大,所以排出的有機廢氣總濃度很低,通常在100mg/m3左右。另外,噴漆室的排氣中經(jīng)常還含有少量未處理*的漆霧,特別是干式漆霧捕集噴漆室,排氣中漆霧較多,可能成為廢氣處理的障礙,廢氣處理前必須預處理。
(2)晾置室廢氣
面漆在噴涂之后烘干之前,要進行流平晾置,濕漆膜在晾置過程中有機溶劑揮發(fā),為防止晾置室內有機溶劑聚集發(fā)生爆炸事故,晾置室應連續(xù)換風,換風速度一般控制在0.2m/s左右,排風廢氣的成分與噴漆室排風廢氣的成分相近,但不含漆霧,有機廢氣的總濃度比噴漆室廢氣偏大,根據(jù)排風量大小不同,一般在噴漆室廢氣濃度的2倍左右,可達到300mg/m3,通常與噴漆室排風混合后集中處理。另外,調漆間、面漆污水循環(huán)水池也要排放類似的有機廢氣。
(3)烘干廢氣
烘干廢氣的成分比較復雜,除包含有機溶劑、部分增塑劑或樹脂單體等揮發(fā)成分,還包含熱分解生成物、反應生成物。電泳底漆與溶劑型面漆烘干均有廢氣排出,但其成分與濃度差別較大。
南京噴漆涂裝車間廢氣處理設備噴漆涂裝廢氣處理工藝:
水噴淋法+活性炭吸附脫附+催化燃燒
利用噴淋塔除去漆霧和可溶于水的物質,再經(jīng)過干式過濾器,進去活性炭吸附裝置,等活性炭吸附滿的時候,再脫附(脫附方法有蒸汽脫附、電加熱脫附、氮氣脫附),將脫附之后的氣體(濃度較原來提高幾十倍)由脫附風機進入催化燃燒裝置燃燒,燃燒成二氧化碳和水,后排出。
南京噴漆涂裝車間廢氣處理設備工作原理:
洗滌塔
洗滌塔一般為立式噴淋洗滌填料塔,內部噴頭和填料層交替分布。填料具有較大的比表面積,用于增加兩種流體間的接觸面積。廢氣由底部進入,經(jīng)填料層和除霧器后,由頂部排出。液體被水泵送到噴頭噴出,向下降落,經(jīng)填料層回到水箱。廢氣中的雜質粘附在填料上,后在水流作用下進入水箱,達到截留目的。水箱中的雜質需定期清理,污水需定期排放。
此處設立洗滌塔的目的主要是去除漆霧和降低氣溫。
活性炭
活性炭是一種多孔性的含碳物質,它具有高度發(fā)達的孔隙構造,活性炭的多孔結構為其提供了大量的表面積,能與氣體(雜質)充分接觸,從而賦予了活性炭所*的吸附性能,使其非常容易達到吸收收集雜質的目的。就像磁力一樣所有的分子之間都具有相互引力。正 因為如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力,從而達到將有害的雜質吸引到孔徑中的目的。
不是所有的活性炭都能吸附有害氣體,只有當活性炭的孔隙結構略大于有害氣體分子的直徑,能夠讓有害氣體分子*進入的情況下(過大或過小都不行)才能達到很好的吸附效果。當吸附載體飽和后需要再生處理。
催化燃燒:
根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個基本原理設計,采用雙氣路連續(xù)工作,一個催化燃燒室,兩個吸附床交替使用。先將有機廢氣用活性炭吸附,當快達到飽和時停止吸附,然后用熱氣流將有機物從活性炭上脫附下來使活性炭再生;脫附下來的有機物已被濃縮(濃度較原來提高幾十倍)并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當有機廢氣的濃度達到2000PPm以上時,有機廢氣在催化床可維持自燃,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能,達到節(jié)能的目的。再生后的可進入下次吸附;在脫附時,凈化操作可用于另一個吸附床進行,既適合于連續(xù)操作,也適合于間斷操作。
產(chǎn)品特點
活性炭(炭纖維)吸附脫附再生裝置工藝(主要技術)特點:
該設備設計原理、用材*,性能穩(wěn)定,結構簡便,安全可靠,節(jié)能省力,無二次污染。設備占地面積小,重量輕。吸附床采用抽屜式結構,裝填方便,便于更換。
耗電量小,催化燃燒室采用蜂窩陶瓷狀為載體的貴金屬催化劑,阻力小,活性高。當有機廢氣濃度達到2000PPm以上時,可維持自燃。
噴漆廢氣的危害:
來自噴漆室、晾置室、調漆間、面漆污水處理間的廢氣,為低濃度、大流量常溫廢氣,污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機溶劑。對照《大氣污染綜合排放標準》,這些廢氣的濃度一般在排放限值以內,為應對標準中排放速率要求,多數(shù)汽車廠采取高空排放的辦法。這種辦法雖然可以滿足目前排放標準,但廢氣實質上是未經(jīng)處理稀釋排放,一條大型的車身涂裝線每年排放的氣體污染物總量可能高達數(shù)百噸,對大氣造成的危害非常嚴重。
漆霧中的有機溶劑——苯、甲苯、二甲苯等屬強毒性溶劑,作業(yè)時散發(fā)至車間空氣中,工人經(jīng)呼吸道吸入后可引起急性和慢性中毒,主要引起中樞神經(jīng)及造血系統(tǒng)的損害,短期吸入高濃度(1500mg/m3以上)的苯蒸氣,即可引起再生障礙性貧血,經(jīng)常吸入低濃度的苯蒸氣也會引起嘔吐、神智不清等神經(jīng)癥狀。