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裝備基地噴漆烘干生產(chǎn)的廢氣治理

文檔作者：楊志堅(jiān) 文檔來源：中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月11日
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第364期卷 有 色 冶 金 設(shè) 計(jì) 與 研 究 2013年
12 月
裝備基地噴漆烘干生產(chǎn)的廢氣治理
楊志堅(jiān)
(中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司。江西南昌330031)
[摘要]重點(diǎn)闡述了在油漆噴涂過程中對(duì)所產(chǎn)生的漆霧、有機(jī)廢氣的治理技術(shù)，論述了如何改善生產(chǎn)工
作環(huán)境及對(duì)外達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)
[關(guān)鍵詞]噴涂；漆霧；稀釋劑；凈化；達(dá)標(biāo)排放
中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：10134—4345(2013)06—0096—03
W aste Gas Treatment of Paint Drying and Production in Equipment Base
YANG Zhi-jian
(China Nerin Engineering Co．，Ltd．，Nanehang，Jiangxi 33003 1，China)
Abstract The paper mainly describes treatment technology of paint mist and organic waste gas produced in paint spraying
period，meanwhile，the paper discusses how to improve production and working environment and up to standard emission standard．
Keywords spraying；paint mist；diluents；purification；up to standard emission
在油漆噴涂生產(chǎn)的過程中．油漆在高壓噴槍f高
壓氣體1的作用下會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的漆霧和有機(jī)
廢氣ll】。這些廢氣的產(chǎn)生一方面是在噴涂時(shí)，部分霧化
油漆不能到達(dá)被噴漆物表面，而隨氣流彌散形成漆
霧存在于作業(yè)場(chǎng)地空間；另一方面是由于噴涂生產(chǎn)
工藝需要使用含有有毒成分的稀釋劑f有機(jī)溶劑)用
來稀釋油漆 以達(dá)到被漆物表面光滑美觀的目的。
1 噴涂生產(chǎn)工藝
噴涂生產(chǎn)工藝中的稀釋劑含有苯、甲苯、二甲苯、
酮、酯等有毒性成分，它是一種刺激性的氣體，易揮
發(fā)，在噴涂、晾干及烘干的過程中。會(huì)逐漸揮發(fā)出來形
成有機(jī)廢氣，散發(fā)在空氣中。除對(duì)眼睛、鼻粘膜產(chǎn)生
刺激外。這種廢氣經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體后可引起隉性或
急性中毒，主要癥狀有惡心、嘔吐、神智模糊等。據(jù)有
關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在空氣噴涂過程中，有害物的產(chǎn)生量與涂
料使用量的比例見表1。
從表1中可以看出高壓噴涂過程中，干燥成膜
的涂料量?jī)H占涂料使用量的30％左右，其余70％的
涂料形成廢渣、廢氣及少量廢水，而直接成為有機(jī)廢
氣的量占總涂料使用量的35％ 42％。因此。必須采
取切實(shí)可行的防治措施。降低有毒有害物質(zhì)對(duì)作業(yè)
人員的健康危害。減小有機(jī)廢氣的對(duì)外排放量，嚴(yán)格
執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)}(GB 1 6297—1 996)的
相關(guān)指標(biāo)規(guī)定[21 目前采取的措施基本上從以下5個(gè)
方面考慮：11采用危害性小的環(huán)保型噴涂材料；2)選
用有效的作業(yè)人員防護(hù)用具；3)設(shè)計(jì)、設(shè)置合理的涂
裝作業(yè)室(車間1，使作業(yè)環(huán)境達(dá)到安全生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)
定及接觸限制：4)控制涂裝作業(yè)時(shí)可能產(chǎn)生危害影響
的范圍空間f包括合理選擇位置地點(diǎn))；5)采用先進(jìn)有
效的漆霧、廢氣治理技術(shù)．改善工作環(huán)境并對(duì)外達(dá)標(biāo)
排放。
表1 有害物的產(chǎn)生量與涂料使用量的比例
注：反應(yīng)氣體是涂料中的樹脂在烘干室中熱固化時(shí)的反應(yīng)生
成物。
收稿日期：2012—09—12
作者簡(jiǎn)介：~ (1954- )，男，高級(jí)工程師，主要從事冶金機(jī)械設(shè)計(jì)與研究工作。
第6期 裝備基地噴漆烘干生產(chǎn)的廢氣治理 ．97．
2 漆霧凈化
形成漆霧的主要物質(zhì)是涂料。在噴涂作業(yè)空間會(huì)
形成微小的液態(tài)顆粒隨氣流運(yùn)動(dòng)。漆霧凈化技術(shù)總體
分為干法凈化和濕法凈化兩種。
2．1濕法凈化
濕法凈化主要以循環(huán)水為介質(zhì) 通過噴淋式、水
簾式、水旋式、無(wú)泵式等多種技術(shù)型式的設(shè)置．首先
實(shí)現(xiàn)漆霧與水的充分混合f水吸附)，而后利用不同的
風(fēng)速 擋水板和風(fēng)向的多次變化，使含有漆霧f顆粒)
的水和有機(jī)廢氣分離。分離后的有機(jī)廢氣進(jìn)入后續(xù)凈
化處理流程，而含有漆霧f顆粒)的水則流人循環(huán)過濾
池凈化，過濾凈化后的水可以循環(huán)使用。為了提高過
濾凈化效率。循環(huán)水中需要加入凝聚劑。
漆霧凝聚劑又稱油漆絮凝劑、除漆劑，能將循環(huán)
水中的細(xì)微粒子、涂料顆粒、有機(jī)膠體粒子凝聚為多
孔絮狀、多孔塊狀或大徑粒子漂浮在水面，便于水處
理機(jī)自動(dòng)收集或人工打撈。漆霧凝聚劑還可以有效消
除黏附在設(shè)備管道、風(fēng)機(jī)葉片及泵體內(nèi)部里的殘留
涂料，有效防止水路、氣路堵塞，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，
提高噴漆產(chǎn)品品質(zhì)，減少?gòu)U水水量及降低廢棄物處
理費(fèi)用。濕法凈化技術(shù)的除漆霧率可以達(dá)到95％
以上。
濕法凈化在實(shí)際運(yùn)行中存在以下缺陷：1膝霧凈化
效果不理想；2)排風(fēng)管排出的氣體中含水量偏多：3)有
廢水產(chǎn)生。需要另外設(shè)置污水處理系統(tǒng)。增加了運(yùn)行費(fèi)
用；41所要求的風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較高，因此還會(huì)增加涂料的
消耗量。
2．2 干法凈化
干法凈化采用過濾材料對(duì)通過的漆霧完成過濾
凈化，即噴漆室在系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)的抽吸作用下形成負(fù)
壓，漆霧隨負(fù)壓氣流作用引入漆霧過濾器，達(dá)到去除
漆霧的目的。噴漆室常用的干法凈化布置如圖1。
圖1噴漆室常用的干法凈化布置
干法凈化對(duì)漆霧去除的效率也能達(dá)到95％以
上，使用的過濾填充材料價(jià)格便宜 容易獲取，待濾層
漆膜飽和后可及時(shí)更換。另外干式噴漆室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，
通風(fēng)量和風(fēng)壓均勻，涂料損耗小。涂覆效率高。由于不
使用水。不必進(jìn)行廢水處理。運(yùn)行費(fèi)用較低。
干法凈化的使用要求：11漆霧于法凈化率對(duì)過濾
材料的性能有較高的依賴性。玻璃纖維過濾棉具有較
疏松的結(jié)構(gòu)_有在黏附漆霧后阻力增加較小的特點(diǎn) 因
此廣泛被使用作為過濾填充材料。過濾填充材料需要
定期檢查更換。如果長(zhǎng)期不換將會(huì)造成過濾器嚴(yán)重堵
塞，阻力增大，氣體排不出去，導(dǎo)致噴漆室內(nèi)壓力升高
形成正壓，噴涂作業(yè)不能正常進(jìn)行。因此有必要在過
濾器的上下端設(shè)置壓差顯示裝置．在壓差到達(dá)一定值
時(shí)報(bào)警，提醒清理、更換過濾材料。在沒有自動(dòng)檢測(cè)
裝置的條件下，建議每星期做定期檢查。21干法凈化
同樣對(duì)風(fēng)速也有相應(yīng)要求。風(fēng)速過高過低都會(huì)產(chǎn)生
過量的過噴漆霧，涂料利用率降低，同時(shí)也增加了過
濾器的負(fù)擔(dān)。一般情況下設(shè)計(jì)風(fēng)速只要大于油漆的
溶劑的揮發(fā)速度即可。設(shè)計(jì)時(shí)一般考慮在0．25 m／s
左右。 對(duì)漆霧過濾去除的效率只要不是100％
就意味著仍會(huì)有一些漆霧穿透過濾器進(jìn)入后續(xù)通道
中。經(jīng)日積月累的沉淀，這些沉積在風(fēng)機(jī)和管道內(nèi)的
涂料需要得到清理和控制。否則風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行將受
到影響 同時(shí)也存在火情隱患。
2．3漆霧凈化方式的選擇
11車間生產(chǎn)方式。專用設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備出廠前的
表面噴涂．基本上不存在連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)的情況，是典
型的間隙性生產(chǎn)作業(yè)方式。另外．噴漆房設(shè)置為密封
死端型。適合采用干式處理方式 因此漆霧的凈化方
式采用干法凈化。
21無(wú)污水處理問題。由于噴涂作業(yè)規(guī)模小，采用
干法凈化方式比較合適，避免出現(xiàn)污水處理問題。
3 有機(jī)廢氣凈化
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)有機(jī)廢氣治理所采用的凈化技術(shù)
有多種，包括近些年發(fā)展起來的生物法等，但比較成
熟的常用方法大致有液體吸收法、吸附法及燃燒法
3種。
3．1液態(tài)吸收法
液態(tài)吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收，涂裝廢
氣(~n-苯廢氣)化學(xué)活性低，一般不采用化學(xué)吸收。
物理吸收是選用具有較小揮發(fā)陛液體吸收劑，它與被
吸收組分有較高的親和力，吸收飽和后經(jīng)加熱解析冷
．98． 有 色 冶 金 設(shè) 計(jì) 與 研 究 第34卷
卻后可重新使用。該法適用于大氣量、溫度低的廢氣l31。
但液體吸收法凈化率只有60％ 80％。實(shí)際應(yīng)用存在
吸收效率不高、油霧夾帶等現(xiàn)象 一般難以達(dá)到國(guó)家
排放標(biāo)準(zhǔn)．且存在著二次污染問題。
3．2 吸附法
吸附法即將有機(jī)廢氣直接通過吸附介質(zhì)f劑1的
凈化方法，其凈化率可達(dá)到90％～95％，是工業(yè)上常用
的一種凈化方法。吸附法所用的吸附劑分類見圖2。
離子交換樹脂
主 鬈
吸附劑
圖2 吸附法所用的吸附劑分類
1)吸附劑的選擇。由于親水性f即具有極性1吸附
劑易吸附大氣中的水分，而對(duì)有機(jī)溶劑f為無(wú)極性或
弱極性)的吸附率低。因此活性炭是最適宜的有機(jī)溶
劑吸附劑。本項(xiàng)目中采用的是特殊成型的高微孔、高
比表面積的蜂窩狀活性炭作為吸附材料，其比重比
條形活性炭纖維大8～10倍。吸附容量大、阻力小、性
能穩(wěn)定。耐高速氣流沖擊。并具有吸附速度和脫附速
度快的特點(diǎn)。再生前吸附有機(jī)溶劑可以達(dá)到活性炭
總重量的25％，使用壽命長(zhǎng)。凈化效率高。
21活性炭脫附再生。采用活性炭吸附法的兩個(gè)
重要問題就是要解決活性炭脫附再生處理和徹底處
理活性炭中吸附沉積的有機(jī)溶劑．實(shí)現(xiàn)不斷重復(fù)使用
的目的?；钚蕴康拿摳皆偕绞接猩郎孛摳?、減壓脫
附、置換脫附、超聲波脫附等多種方式。
3．3 燃燒法
燃燒法是將廢氣引入燃燒室，通過燃燒將廢氣中
的燃燒成分分解成為無(wú)毒無(wú)臭的二氧化碳和水蒸
氣，如果不考慮有機(jī)溶劑的回收利用f或有機(jī)溶劑的
回收利用價(jià)值很低1燃燒法是有機(jī)廢氣最終凈化處理
的理想方法。燃燒法總體分為直接燃燒法、催化燃燒
法和吸附濃縮催化燃燒法。
1)直接燃燒法。該法是將廢氣引入燃燒室，直接
與火焰接觸，通過燃燒將廢氣中的燃燒成分分解成
為無(wú)毒無(wú)臭的二氧化碳和水蒸氣 。為了防止廢氣中
碳?xì)浠衔镉捎诓煌耆紵梢谎趸?。廢氣在
燃燒室內(nèi)除需要充足的氧氣f鼓風(fēng)1和700～800~C的
燃燒溫度外．還應(yīng)保持1 s左右的停留時(shí)間。該法不
適宜處理含有硫磺和鹵素過多的廢氣。
21催化燃燒法(CIU)。利用催化劑的作用，使有機(jī)
廢氣能夠在著火點(diǎn)溫度以下進(jìn)行激烈氧化燃燒f并
非明火的燃燒1。催化燃燒比直接燃燒節(jié)省燃燒費(fèi)用．
其氧化燃燒可在250～500℃進(jìn)行。對(duì)涂裝廢氣的氧化
燃燒溫度在200～300~C。而對(duì)醋酸乙脂、環(huán)已酮等需
要在400～500℃才能進(jìn)行。
3．4 吸附濃縮催化燃燒法
吸附濃縮催化燃燒法是將吸附法和催化燃燒法
兩者的優(yōu)點(diǎn)有效地結(jié)合起來，即先利用活性炭進(jìn)行吸
附濃縮．通過控制脫附過程流量可將有機(jī)廢氣濃度濃
縮l0 20倍，滿足催化燃燒的使用條件，而催化燃燒
的排放熱量又可以利用對(duì)活性炭的脫附處理。這樣能
使催化燃燒裝置及脫附達(dá)到小功率或無(wú)功率運(yùn)行．
具有較理想的節(jié)能效果。
4 有機(jī)廢氣凈化技術(shù)的特點(diǎn)
1)采用吸附濃縮催化燃燒法的技術(shù)，所有過程不
會(huì)造成二次污染，而且催化分解凈化率一般都在
98％1)．2_L，加之反應(yīng)溫度低，無(wú)氮氧化物(N0x)生成。工
藝流程見圖3。
廠
I
?t曼—一 一曼一曼十圜}=± 』——JI
熱
催化床 ；
唰墓
冷風(fēng)
圖3 工藝流程
圖例： 電動(dòng)閥門 曼手動(dòng)閥門—— 吸附過程
? 一脫附過程 一預(yù)熱管
21采用蓄熱式催化氧化(RCO)床。隨著陶瓷蓄熱
技術(shù)的發(fā)展．陶瓷催化劑在陶瓷蓄熱技術(shù)基礎(chǔ)上獲得
應(yīng)用，以蜂窩陶瓷為載體的催化劑主要利用蜂窩陶瓷
比表面積大、阻力小、耐高溫、熱容量大、熱脹系數(shù)
小、耐腐蝕性強(qiáng)、規(guī)整性好等特點(diǎn)。將催化劑涂覆在
其表面 經(jīng)過還原焙燒達(dá)到多種實(shí)用性能，也就是將
催化氧化技術(shù)與蓄熱技術(shù)結(jié)合起來，采用蓄熱催化氧
化(RCO)法，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解處理。這一方法在實(shí)
際應(yīng)用過程中取得了理想的效果。
31采用微機(jī)集中控制系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行、操作過程
實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。運(yùn)行過程安全穩(wěn)定、可靠。
41在活性炭吸附床前采用干式漆霧過濾材料過
濾漆霧粒子。凈化效率高，確保吸附裝置的使用壽命。
51安全設(shè)置配備齊全．設(shè)有阻火器、泄壓孔、報(bào)警
(下轉(zhuǎn)第101頁(yè))
凝
碳 篩
性活硅酸分子性活眥沸泡石
水珈 水
理
物
第6期 精餾脫氨在高濃鎳冶煉氨氮廢水處理中的應(yīng)用 ．101．
程塑料泵，其參數(shù)如下：?jiǎn)伪昧髁?．1 1．8 m3／h，揚(yáng)程
40 In。功率2．2 kW。
51堿液投加槽和堿液投加泵。堿液投加槽設(shè)有2
臺(tái)。鋼制，規(guī)格為 2．2 mxH2．9 ITI，每臺(tái)有效容積約為
9．5 m2．采用雙層斜葉漿，r=52 rpm，功率7．5 kW。堿液
投加泵設(shè)有2臺(tái)．1用1備．變頻調(diào)速．采用工程塑料
泵。其參數(shù)如下：?jiǎn)伪昧髁?．1 1．8 m3／h，揚(yáng)程40 in，功
率2．2 kW。
61氨水貯存罐。氨水貯存罐用于貯存高純氨水，
普通碳鋼材質(zhì)，規(guī)格為 2 mxL5 m，橢圓封頭，有效容
積約為12．5 m 。
2．3 影響精餾脫氨效果的主要因素
1)pH值。廢水中的氨氮(NH，一N)大多以氨離子
fNH +)和游離氨(NH3)保持平衡的狀態(tài)而存在 ，其平
衡關(guān)系式如下：
NH4++OH— NH3+H2O (1)
由式f1)可以看出，當(dāng)pH值升高時(shí)，平衡向右移
動(dòng)．游離氨的比例增加。為提高脫氨效果，氨氮廢水進(jìn)
人精餾塔前，需通過投加氫氧化鈉溶液將廢水pH值
調(diào)至1 1～1 1．5。氫氧化鈉耗量每天約為1 t f純度按
96％計(jì)1．制成20％濃度氫氧化鈉溶液。
21溫度和蒸汽用量。溫度也會(huì)影響反應(yīng)式f11的
平衡，溫度升高，平衡向右移動(dòng)。因此，氨氮廢水進(jìn)入精
餾塔前．需利用精餾塔塔底排出的高溫(105~C3tF右)
脫氨廢水將待處理的氨氮廢水預(yù)加熱至9O℃左右。
蒸汽氣量越大，脫氨效果越好，但精餾成本也越高，一
(上接第98頁(yè))
裝置及自動(dòng)停機(jī)等保護(hù)措施。
61由于噴漆廢氣的活性炭床脫附是在不工作的
時(shí)候輪流脫附，所以蓄熱式催化分解裝置平時(shí)供烘干
室廢氣的凈化，即噴漆廢氣和烘干廢氣共用1臺(tái)蓄熱
式催化分解裝置。
5 結(jié)束語(yǔ)
裝備基地噴漆、烘干涂裝生產(chǎn)的廢氣治理技術(shù)方
式的確定。與具體的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式及被處理零
部件狀況都有著密切的聯(lián)系。總之。從噴漆室和烘干
室排出的廢氣因換氣量大，其中所含的有機(jī)溶劑濃度
般蒸汽耗量為每噸廢水需要O．4 MPa蒸汽130 kg。
2010年10月01日實(shí)施的《銅、鎳、鈷工業(yè)污染
物排放標(biāo)準(zhǔn))(GB25467—2010)[~。要求氨氮直接排放
標(biāo)準(zhǔn)為濃度≤8 mg／L。該氨氮廢水處理項(xiàng)目于2009
年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理氨氮廢水能力為160 m，／d，實(shí)
際處理量不到設(shè)計(jì)處理能力的50％．進(jìn)塔蒸汽量能
滿足脫氨要求 出水水質(zhì)可達(dá)到≤8 m#L。
3 結(jié)語(yǔ)
從上述鎳冶煉企業(yè)精餾脫氨工藝處理氨氮廢水
工程實(shí)例可以看出。該工藝設(shè)備占地面積小。流程簡(jiǎn)
單、操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定，氨氮去除率高，全過程無(wú)廢
水、廢氣、廢渣等二次污染，廢水中99％以上的氨回
收制備高純氨水，循環(huán)回用于生產(chǎn)，降低了氨原料的
消耗．實(shí)現(xiàn)了工業(yè)高濃氨氮廢水的資源化處理 具有
顯著的環(huán)保效益與社會(huì)效益。
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[5]GB25467—2010，銅、鎳、鉆工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)【S]．
偏低。適宜于采用活性炭吸附并濃縮催化燃燒的凈化
處理方法。盡管得到凈化處理的廢氣可以在符合國(guó)
家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的范圍內(nèi)排放，但企業(yè)仍應(yīng)盡量采用環(huán)
保型涂料，提高涂料的利用率并減少涂料的使用量，
以減少和控制涂裝車間廢氣的排放總量。
參考文獻(xiàn)
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