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涂装废气处理设备使用方法

日期:2019/7/27 | 阅读:117次

  涂装是指对金属和非金属表面覆盖保护层 或装饰层,是产品表面保护和装饰采用的最基本的技术手段。涂装工艺可以简单归纳为:前处理→喷涂→干燥或固化。前处理一般包括除油、除锈、钝化(磷化)工 艺。针对不同的涂层及对抗腐蚀的要求,除油、除锈、磷化等处理方法要视工件原材料的状况来选择。在前处理除锈工艺中,喷砂、抛丸或打磨工艺,也在不同行业 的不同部门按需择用。
  随着涂装技术的飞速发展,涂装自动化生产有了明显的进步,静电喷涂、电泳涂漆、粉末喷涂技术得到了应用推广。但是,目前涂装所采用的还都是属于有机溶剂型涂料。
  根据涂装生产工艺,涂装废气主要来自于前处理、喷涂、干燥过程,所排放的污染物主要为:前处理过程中产生的粉尘或酸雾,喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥 发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂, 绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。涂装中排放的有害废气主要集中在喷漆生产线上,其中喷漆室、晾干室、烘干室是废气的主要发生 源。
  2.涂装废气处理措施
  涂装废气的治理可分为防、治两条途径。防主要是减少废气的排放,治主要是对不可避免的排放气体进行净化治理。
  2.1减少废气排放
  2.1.1源头控制,减少有机溶剂的使用
  为了减少涂装过程中的废气排放,可从源头着手,不用或少用含有有机溶剂的涂料,如采用粉末涂料、水性涂料、高固体成分涂料等。粉末涂料不使用有机溶剂,涂装 过程中除产生涂料粉尘外,基本上不排放有害废气,因此,近年来发展迅速,应用范围大幅增加。水溶性涂料和高固体成分涂料同样可有效减少涂装过程中的有害废 气排放,是涂料行业的发展趋势。在涂装过程中,选择高固体成分涂料或不用有机溶剂的涂料,虽然涂料价格较贵,但却减少了有机溶剂的排放,降低了废气处理的 难度和处理设施的规模,符合清洁生产和节能减排的要求。
  2.1.2提高涂料利用率,减少使用量
  在涂装生产中,喷涂是常用的方法。但喷涂产生的漆雾较多,涂料会以漆雾形式挥发到空气中。
  涂覆效率受到很多因素的影响,涂装大面积工件时,这些涂装方法的涂覆效率都很高。但只有大容量低压空气喷枪(HVLP)和静电喷涂才能满足60%的涂装效率。另外,采用机械手喷涂和旋转雾化方式,都能够提高涂料的利用率。
  2.2排放废气的治理
  对于涂装排放的废气,可采用适当的方法进行净化治理。净化治理存在两条途径,一条是将废气中的有机溶剂回收利用,另一条是将废气中的有机溶剂分解为CO2和H2O。
  2.2.1有机溶剂的回收利用
  涂装过程中产生的漆雾和挥发的有机溶剂,可进行回收利用的主要是有机溶剂。回收方法有活性炭吸附法、液体吸收法和冷凝法。
  (1)活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表面积(500-1200m2/g)大,具有优异的吸附性能,使有机溶剂蒸气吸附其表面,当加热烘干吸附介质时,被吸附的气体解析出来,经冷却成为液态,再经分离达到回收溶剂的目的。
  活性炭吸附法,需设置过滤器和冷却器进行预处理,除去废气中的漆雾,并将废气降低至适当的温度,以保证活性炭不被堵塞,不会因废气温度过高而导致燃烧。由于 活性炭吸附有机溶剂后,其吸附力将逐渐降低,为了保证吸附效率,需要脱附,使活性炭重新恢复活性。最常用的活性炭再生法是水蒸汽脱附法,脱附后的混合气体 进入冷凝器冷却成液体,再进入分离器,使溶剂和水分离,达到回收溶剂目的,而分离水需经处理后才能排放。当前,活性炭吸附法有了新的发展,即以活性炭纤维 代替通常使用的粒状或柱状活性炭,其使用寿命比普通粒状活性炭长3-4倍。国内也出现了以活性炭纤维(ACF)作为吸附介质,回收有机溶剂的装置。对于回 收的溶剂有两种利用方法:重新分馏利用或燃烧产生热量。前者要视企业自身情况,可增加设备,自行分馏利用或委托溶剂生产厂家分馏利用。
  后者需要在设备中增加催化燃烧室及热风循环系统,将从活性炭纤维上脱附的有机溶剂高温催化燃烧,并为设备的运行提供能量,因此不再需要蒸汽脱附有机溶剂,并且也不存在溶剂回收过程中对于分离水的处理要求。
  现在国际上最新的发展,是采用活性炭纤维布(ACFC)作为吸附介质,通电加热脱附回收有机溶剂。
  这种方法具有的优点:有机溶剂在固相和流体相之间的质量转移快,比粒状活性炭快2-20倍;ACFC使用寿命长;ACFC能够快速加热、不需要水蒸汽脱附,因而操作和维护简便,脱附的有机溶剂不需要除水,可以直接应用,并且不存在废水处理问题。
  (2) 液体吸收法是以液体作为吸收剂,使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化的目的。液体吸收法的关键是吸收剂的选择。一般采用水作为吸收剂来处理水溶性 涂料废气,采用柴油吸收涂装生产烘干过程的有机溶剂废气。水作为吸收剂,存在废水处理的问题,柴油作为吸收剂,因其本身易挥发、易燃,存在二次污染和安全 风险,并且再生和处理也存在一些问题。因此,液体吸收法的应用不广泛。
  (3) 冷凝法是通过采用低温,使有机物组分冷却至露点以下,进行液化回收。其适用于处理高浓度废气,特别是含有害物单纯组分的废气;可作为燃烧与吸附净化的预处 理;可处理含有大量水蒸汽的高温废气。该法所需设备和操作条件比较简单,回收物纯度高,但是,对废气的净化程度受冷凝温度的限制,要求净化程度高,或处理 低浓度废气时,需要将废气冷却到很低的温度,经济上不合算.
  3.结语
  通过采用新型涂料、减少有机溶剂用量、提高涂料利用率、减少涂料使用量,可以减少涂装废气的排放。涂装废气治理时,针对有机溶剂的回收利用或分解,可分别采 用活性炭吸附法、液体吸收法、冷凝法、燃烧法、催化燃烧法、紫外线-臭氧法、微生物分解法。上述方法中,各有各的应用特点,其中,活性炭吸附法、催化燃烧 法、燃烧法、吸收法应用较多。实际应用中,还可采用几种方法的组合,使废气治理取得更好的效果。

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