CN108043216A - 一种油漆废气处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油漆废气处理装置及方法，包括粉尘清洗，废气被集气管道收集后经过循环水幕系统清洗、粉化、固化；折流板除水；玻璃棉过滤；真空紫外光降解，分解废气；活性炭吸附；以上步骤均在封闭通道中进行，废气在引风机作用下从收集管道进入并从排放烟囱排出；活性炭脱附；同时通过分流冷凝器冷凝回收溶剂。本发明油漆废气处理方法工艺简单，净化率高，两组活性炭可以同时运行，也可以单独运行，有效处理油漆废气。
Description
技术领域
本发明涉及油漆废气处理领域，尤其是涉及一种油漆废气处理装置及方法。
背景技术
工业活动产生的废气是污染环境的来源之一。喷漆工种施工过程油性涂料挥发产生的voc(三苯)等有机废气治理，普遍使用“燃烧法”和“活性炭吸附法”。前者因成本过大而没有普遍使用，后者是常用的方法之一。但往往只停留在项目工程上马验收阶段，真正使用的最大困难时施工时油漆涂料挥发产生的苯、甲苯、二甲苯等废气中夹带粘性颗粒。不能满足各种废气处理装置所需要的清洁环境，如活性炭吸收装置中的活性炭，往往被油性颗粒粘连成块，加速造成二次污染。形成无法经济连续使用的偷排和直排现状，往往给政府环保部门监管以及生产和治理污染的企业运行造成很大困扰。现有技术的废气处理装置多只进行废气处理，在成本方面欠缺考虑，废气含量不稳定或量大问题，增加活性炭二次吸附效率，活性炭成本高，固废处理费用高，使用寿命短，油漆废气处理费用较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油漆废气处理方法，包括
一种油漆废气处理方法，其具体步骤包括:
(1)粉尘清洗，废气被集气管道收集后经过循环水幕系统清洗、粉化、固化；
(2)折流去水，将粉化后的废气通过折流板除去废气中夹带的水分；
(3)玻璃棉过滤，废气通过玻璃棉过滤系统进一步除去废气中残余的水分及粉尘；
(4)真空紫外光降解，在接近真空的低压下将废气中的苯或二苯类有毒污染物降解为CO2和H2O；
(5)活性炭吸附，将经过真空紫外光降解处理后的废气利用活性炭吸附除尘；
(6)气体排出，将活性炭吸附除尘后的废气在引风机作用下从排放烟囱排出；
(7)活性炭脱附，将吸附废气至饱和的活性炭罐周期性采用蒸汽加压、冷凝置换将活性炭中废气解吸并回收，同时将另外一个备用的活性炭吸附罐切至吸附状态，避免设备停机；活性炭吸附罐-活性炭脱附罐两组一用一备交替使用，可以在线连线生产，相互切换吸附或脱附工艺，不需要停机；
(8)重复利用，将解吸后的活性炭罐再次用到步骤(7)中吸附废气。
进一步的，所述步骤(1)中循环水幕系统中的循环水还添加了液态阳离子型漆雾凝聚剂TH602A和阳离子型漆雾凝聚剂TH602B。
进一步的，所述步骤(4)中真空紫外光降解条件为：紫外光波长为185nm、低压汞灯23W。
进一步的，所述步骤(5)中活性炭选用比表面积为900-1000m/g的活性炭。
进一步的，所述步骤(6)中引风机引风量为45000～80000m3/h，额定功率为35KW。
一种油漆废气处理装置，包括水幕清洗系统、折流板装置、玻璃棉过滤系统、光氧化降解装置、循环水箱、增压泵、活性炭吸附及脱附系统、引风机、循环水冷却塔、蒸汽发生器、冷凝器，所述增压泵控制循环水箱向水幕清洗系统提供水幕，水幕清洗系统出风口与油漆废气的集气管道送气口相连，所述折流板装置进气口通过管道与水幕清洗系统出风口相连，所述玻璃棉过滤系统进气口通过管道与折流板装置出风口相连，所述光氧化降解装置进气口通过管道与玻璃棉过滤系统出风口相连，所述活性炭吸附及脱附系统进气口通过管道与光氧化催化装置出风口相连，所述引风机设置在活性炭吸附脱附系统的出风口，所述蒸汽发生器、冷凝器分别与活性炭吸附及脱附系统连接，所述循环水冷却塔与冷凝器相连。
进一步的，所述活性炭吸附及脱附系统主要包括活性炭罐一、控制阀、活性炭罐二、冷凝回收箱器，所述活性炭罐一与活性炭罐二通过并联管道相连并通过控制阀自动切换为吸附罐或脱附罐，所述蒸汽发生器与并联管道连通并向活性炭吸附及脱附系统提供高压蒸汽用于将吸附至饱和的活性炭罐一或活性炭罐二解吸，所述冷凝器与并联管道连通并将解吸释放的气体及蒸汽混合液通过循环水冷却塔冷凝并输送至冷凝回收箱。
本发明有益效果：
1、设备制造成本低、操作方便、维护简单、设备使用操作中无安全隐患；
2、设备运营费用低、能耗也会很低；
3、真空紫外光降解设备辅助配套配件年成本低，安全系数高，无燃点风险；
4、工作效率高；真空紫外光降解系统可连续作业，活性炭吸附可设计两组(一用一备)连线作业，连续生产不需要停机，活性炭罐体可在线切换脱附工艺；
5、活性炭再生重复使用，延长寿命，减少固废处理成本优点；
6、废气有机物回收再利用，用于低端造油漆或工厂其他用稀料机需求，节约生产成本。
附图说明
图1为本发明的油漆废气处理装置结构示意图。
图2为本发明的油漆废气处理流程图。
图3为本发明吸附及脱附的流程图。
图中:1、水幕清洗系统；2、折流板装置；3、玻璃棉过滤系统；4、光氧化降解装置；5、循环水箱；6、增压泵；7、活性炭吸附及脱附系统；71、安全阀；8、引风机；9、集气管道；10、烟囱；11、冷凝器；12、冷凝回收箱；13、蒸汽发生器；14、循环水冷却塔；15、活性炭罐一；16、活性炭罐二。
具体实施方式
请参阅图1-3，本发明公开了一种油漆废气处理装置，包括集气管道9、水幕清洗系统1、折流板装置2、玻璃棉过滤系统3、光氧化降解装置4、循环水箱5、增压泵6、活性炭吸附及脱附系统7、引风机8，所述增压泵6控制循环水箱5向水幕清洗系统1提供连续的水幕，水幕清洗系统出风口与油漆废气的集气管道9送气口相连，所述折流板装置2进气口通过管道与水幕清洗系统1出风口相连，所述玻璃棉过滤系统3进气口通过管道与折流板装置2出风口相连，所述光氧化催化装置4进气口通过管道与玻璃棉过滤系统3出风口相连，所述活性炭吸附及脱附系统7进气口通过管道与光氧化催化装置4出风口相连，所述引风机8设置在活性炭吸附脱附系统7的出风口。
所述活性炭吸附及脱附系统7主要包括活性炭罐一15、控制阀、活性炭罐二16、冷凝回收箱12、冷凝器11、蒸汽发生器13，活性炭罐一1与活性炭罐二16均设置在活性炭吸附及脱附系统7内且通过并联管道相连、通过控制阀自动切换活性炭罐一15与活性炭罐二16为吸附罐或脱附罐，活性炭罐一15与活性炭罐二16交替使用，防止设备停机。所述蒸汽发生器13与并联管道连通提供高压蒸汽将吸附至饱和的活性炭罐一15或活性炭罐二16解吸，将吸附在活性炭的物质脱附出来，所述冷凝器11与并联管道连通并将解吸释放的气体及蒸汽混合液通过循环水冷却塔14冷凝输送至冷凝回收箱12。
本发明油漆废气处理具体过程如图2所示，具体步骤包括：
(1)水洗除尘：向循环水箱5中的循环水添加液态阳离子型漆雾凝聚剂TH602A和阳离子型漆雾凝聚剂TH602B油漆专用固化剂，混合均匀并将清洗用的循环水多级过滤，油漆废气被集气管道9收集后，进入水幕清洗系统1中，增压泵6控制循环水箱5向水幕清洗系统1喷水并形成幕帘对废气进行充分的清洗、固化、粉化；
(2)折流去水，将废气输送至折流板装置2经过折流板多次折流除去废气中夹带的水分，并进入下一工序；
(3)为了保证清洗漆雾粉层达到需求效果，废气经过清洗、除水后，再次经过玻璃棉过滤系统3进一步除去废气中残余水分及粉尘，进入光氧催化装置4；
(4)真空紫外光降解：废气在低真空，紫外光波长为185nm，充分降解成CO2和H2O。降解原理：真空紫外光是在接近真空的低压下，稀有气体或稀有气体的卤化物在而产生185nm紫外光波长对废气进行光辐射，同时空气中的氧气及水产生强氧化性的羟基和臭氧，使废气中的有机物苯、二苯、三苯等物质吸收紫外光辐射功率增强后，断键开环，分解为小分子团，即被臭氧氧化成二氧化碳和水，未被完全分解的小型有机分子团，进入光解净化阶段，被波长紫外线断键，形成二氧化碳和水双级净化，确保了喷涂有机废气达标净化，具体方案可参见2008年11月宋彦龙等人发表的《真空紫外光降解苯的研究文献》；
(5)活性炭吸附及脱附：经过光氧催化处理后，至少已经得到80％废气已被分解，剩余的废气再经过活性炭吸附及脱附系统7进行处理，以求满足设备处理效果达标排放目的；
(6)引风排出:以上步骤均在封闭通道中进行，废气在引风机8作用下，从集气管道进入废气处理系统设备，并从15米以上排放烟囱10排出。为了满足排放要求，排放烟囱10的出口至少离底面15米以上；
(7)活性炭再生脱附:活性炭经过吸附饱和期，周期性采用蒸汽加压进行脱附置换，在蒸汽加压饱和一定压力同时给予缓慢释放进入冷凝器11置换，所述活性炭吸附及脱附系统7还设有安全阀71，防止气压过大爆炸，所述的活性炭选用比表面积为900-1000m/g的活；性炭；
(8)有机物冷凝回收:脱附蒸汽采用冷凝器11进行热交换，冷凝液送至循环水冷却塔14冷凝并由回收箱12得以回收；
吸附与脱附过程如图3所示：活性炭吸附罐一15与活性炭吸附罐二16通过阀控制自动切换。比如，当活性炭吸附罐一15吸附饱和，阀控制将其切换至脱附系统中，活性炭吸附罐二16切换至吸附系统中，此时蒸汽发生器13向活性炭吸附罐一15连续不断的提供高压蒸汽使活性炭吸附罐一15中吸附的气体或者液体脱附出来，与此同时，冷凝器11将脱附出来的混合气液冷凝送至循环水冷却塔14冷凝并由回收箱12回收。循环水箱5内设有水位报警装置、引水装置以及除渣装置。
本发明分别对清漆、底漆、色漆三种油漆废气收集并使用本发明油漆废气处理装置处理，油漆废气中集气管道9处清漆中非甲烷总烃的浓度为69.1mg/m3，颗粒物浓度为18.2mg/m3；油漆废气中集气管道9处底漆中非甲烷总烃的浓度为14.8mg/m3，颗粒物浓度为17.7mg/m3；油漆废气中集气管道9处色漆中非甲烷总烃的浓度为230mg/m3，颗粒物浓度为17.6mg/m3，经过使用本发明的油漆废气处理装置，废气净化率可达到80％。
含有漆雾的空气在与水幕撞击后，穿过水幕帘进入气水通道，与通道里的水产生强烈的混合，然后依次折流除水，流速突然降低，气水分离，空气通过折流挡水板后，水幕清洗系统1处理后的喷漆废气中还含有大量颗粒物，为防止堵塞后续活性炭净化设施，需将废气进一步通入玻璃棉过滤系统3对油漆颗粒物进一步去除净化。玻璃棉过滤系统3也叫漆雾毡、阻漆网、阻漆棉、玻璃纤维蓬松毡、油漆过滤网，由高强度的连续单丝，玻璃纤维组成，呈递增结构，捕捉率高、漆雾隔离效果好；压缩性能好，能保持其外型不变，然后通过光氧化降解装置4氧化分解，进一步被引风机8抽入活性炭吸附及脱附系统7中；活性炭吸附原理：采用比表面积为900-1000m/g的活性炭通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。活性炭吸附法就是利用活性炭作为物理吸附剂，把静电喷涂过程中产生的有害物质成分，在固相表面进行浓缩，从而得到废气净化治理的效果。这个吸附过程是在固相—气相间界面发生的物理过程。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种油漆废气处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)粉尘清洗，废气由集气管道收集后经过循环水幕系统清洗；(2)折流除水，将清洗后的废气通过折流板多次折流除去水分；(3)玻璃棉过滤，废气通过玻璃棉过滤系统进一步除去废气中残余的水分及粉尘；(4)真空紫外光降解，在接近真空的低压紫外光条件下将废气中的苯或二苯类有毒污染物完全降解为CO2和H2O；(5)活性炭吸附，将经过真空紫外光降解处理后的废气用活性炭吸附除尘；(6)气体排出，将活性炭吸附除尘后的废气在引风机作用下从排放烟囱排出；(7)活性炭脱附，将吸附废气至饱和的活性炭罐周期性采用蒸汽加压、冷凝置换将活性炭中废气解吸并回收，同时将另外一个备用的活性炭罐切至吸附罐吸附废气，避免设备停机；(8)重复利用，将解吸后的活性炭罐再次切换为吸附罐吸附废气。
2.根据权利要求1所述的一种油漆废气处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中循环水幕系统中的循环水还添加了液态阳离子型漆雾凝聚剂TH602A和阳离子型漆雾凝聚剂TH602B。
3.根据权利要求1所述的一种油漆废气处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中真空紫外光降解条件为：紫外光波长为185nm、低压汞灯23W。
4.根据权利要求1所述的一种油漆废气处理方法，其特征在于：所述步骤(5)中活性炭选用比表面积为900-1000m/g的活性炭。
5.根据权利要求1所述的一种油漆废气处理方法，其特征在于：所述步骤(6)中引风机引风量为45000～80000m3/h，额定功率为35KW。
6.一种利用权利要求1所述油漆废气处理方法的油漆废气处理装置，其特征在于：包括集气管道、水幕清洗系统、折流板装置、玻璃棉过滤系统、光氧化降解装置、循环水箱、增压泵、活性炭吸附及脱附系统、引风机、循环水冷却塔、蒸汽发生器、冷凝器，所述增压泵控制循环水箱向水幕清洗系统提供水幕，水幕清洗系统出风口与废气的集气管道送气口相连，所述折流板装置进气口通过管道与水幕清洗系统出风口相连，所述玻璃棉过滤系统进气口通过管道与折流板装置出风口相连，所述光氧化降解装置进气口通过管道与玻璃棉过滤系统出风口相连，所述活性炭吸附及脱附系统进气口通过管道与光氧化催化装置出风口相连，所述引风机设置在活性炭吸附脱附系统的出风口，所述蒸汽发生器、冷凝器分别与活性炭吸附及脱附系统连接，所述循环水冷却塔与冷凝器相连。
7.根据权利要求6所述的一种油漆废气处理装置，其特征在于：所述活性炭吸附及脱附系统主要包括活性炭罐一、控制阀、活性炭罐二、冷凝回收箱器，所述活性炭罐一与活性炭罐二通过并联管道相连并通过控制阀自动切换为吸附罐或脱附罐，所述蒸汽发生器与并联管道连通并向活性炭吸附及脱附系统提供高压蒸汽用于将吸附至饱和的活性炭罐一或活性炭罐二解吸，所述冷凝器与并联管道连通并将解吸释放的气体及蒸汽混合液通过循环水冷却塔冷凝并输送至冷凝回收箱。
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