噴涂行業廢氣處理設施的最新研究方向

鮑波

摘 要：隨著經濟的發展，很多工廠企業在生產或加工配件時都使用到噴涂工藝，噴涂廢氣污染源分布廣泛，由于涂料中含有一定比例的溶劑和稀釋劑，在噴涂過程中會產生大量的揮發性有機物，同時在噴漆的時候會產生大量的漆渣、粉塵、臭氣、異味等。本文通過對廢氣來源與處理設備的分析，結合傳統的廢氣處理，論述了新型廢氣處理設施的研究方向，對于廢氣的高效處理有著重要的指導意義。

關鍵詞：噴涂廢氣；處理設施；研究方向

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.033

1 噴涂行業廢氣分析

1.1 噴涂材料

涂料是涂覆在被保護或被裝飾的物體表面，并能與被涂物形成牢固附著的連續薄膜，通常是以樹脂、或油、或乳液為主。涂料是任何液體，可液化或膠粘的組合物，其在以薄層施用于基材之后轉化為固體膜。 它最常用于保護，著色或為對象提供紋理。 涂料可以以許多顏色制成或購買，并且可以是許多不同類型，例如水彩，合成等。涂料通常作為液體存儲，銷售和應用，但大多數類型干燥成固體。施加涂料的目的可以是裝飾性的或功能性的。涂料本身可以是完全覆蓋基底的全覆蓋層或者其可以僅覆蓋基底的部分，盡管一些藝術涂料僅用于裝飾，并且大型工業管道上的涂料可能僅用于防止腐蝕的功能。可以施加功能涂料以改變基材的表面性質，例如粘附性、潤濕性、耐腐蝕性或耐磨性。在其他情況下，半導體器件制造（其中襯底是晶片），涂料增加了全新的性質，大多數涂覆方法的主要考慮是涂料以受控的厚度施加，并且使用多種不同的方法來實現這種控制，從用于涂刷墻壁的簡單刷子到一些非常昂貴的機械施加涂料在電子工業。

1.2 廢氣來源

主要來源于涂料的稀釋，這通常發生在涂料的稀釋沒有按照要求進行。可能存在過度稀釋的情況以及用不正確的稀釋劑稀釋的情況。污染未經制造商同意添加的外來污染物可能導致各種膜缺陷。剝落/起泡最常見的原因是施用前的表面處理不當和基材中存在固有的水分/濕氣。廢渣飄散是在涂漆表面上的漆膜的逐漸廢渣飄散，問題的主要原因是由于在陽光下暴露于紫外線輻射和露水凝結而導致涂料基體的聚合物降解。廢渣飄散程度隨環氧樹脂反應迅速而變化，而丙烯酸類和聚氨酯可長期保持不變。涂料中的易揮發有機化合物（VOC）被認為對環境有害，尤其是對定期工作的人員。暴露于VOCs與有機溶劑綜合征有關，有危險的溶劑2-丁氧基乙醇也用于涂料生產。PCB是全球污染物，在涂料生產的廢水中測量。 PCB的廣泛分布表明該化合物從表面，屋頂等揮發.PCB存在于包括報紙，雜志和紙板箱的消費品中，其通常含有彩色顏料。因此，存在著一些現有的假設，即PCB同系物作為副產品存在于一些現有的商業顏料中。

2 傳統的廢氣處理方案

大多數廢氣處理系統采用兩個階段：一個用于除去廢渣，另一個用于除去廢氣，在一個洗滌容器中除去廢渣和廢氣。然而，這些系統經歷嚴重的維護問題和低去除效率。在濕式洗滌系統中，煙道氣通常首先通過廢渣去除裝置，靜電除塵器或袋濾室，然后進入廢氣吸收器。然而，在干噴射或噴霧干燥操作中，廢氣首先與吸附劑反應，然后煙道氣通過顆粒控制裝置。與濕式廢氣處理系統相關的另一個重要的設計考慮是離開吸收器的煙道氣被水飽和并且仍然包含一些廢氣。這些氣體對任何下游設備（例如風扇，管道和煙囪）具有高度腐蝕性。可以最小化腐蝕的兩種方法是：將氣體再加熱至高于其露點或使用允許設備經受腐蝕條件的結構和設計材料。這兩種方法都很昂貴，由工程師確定在逐個站點的基礎上使用哪種方法。為了促進最大的氣液表面積和停留時間，已經使用了許多濕洗滌器設計，包括噴霧塔，文丘里管，板塔和移動填充床。 由于影響廢氣處理系統的可靠性和吸收器效率的水垢堆積，堵塞或侵蝕，趨勢是使用簡單的洗滌器，例如噴霧塔，而不是更復雜的洗滌器。 塔的構造可以是垂直或水平的，并且煙道氣可以相對于液體并流，逆流或交叉流動。噴霧塔的主要缺點是，與其他吸收劑設計相比，它們需要更高的液體對氣體比的要求以用于等效的廢氣去除。在某些方面，這可以被認為類似于從水到另一相的惰性氣體的可逆液 - 液萃取。 雖然在從氣體混合物中提取廢氣期間確實發生了化學變化，但是提取平衡通過改變溫度而不是通過使用化學試劑而改變。

3 現代新型廢氣處理設施

（1）干式漆霧過濾凈化裝置 。目前，在歐美發達國家80%的噴漆室均采用干式漆霧凈化，一個重要原因在于環境保護的綜合考慮。此外，干式漆霧凈化在確保噴漆性能、凈化效率、減少二次污染、降低運行成本等也顯示了巨大的優越性。

（2）活性碳廢氣凈化處理裝置 。活性炭（也稱為活性炭）是一種加工成具有小的低體積孔的碳形式，其增加了可用于吸附或化學反應的表面積。由于其高的微孔性，僅1克活性炭具有超過32，000平方英尺的表面積，通過氣體吸附測定，足以用于吸附廢氣的應用。活化水平可以僅從高表面積獲得，然而，進一步的化學處理通常增強吸附性能。活性炭通常來自木炭，有時被用作生物炭。 源自煤和焦炭的那些分別稱為活性炭和活性焦炭。活性碳廢氣凈化器是一種干式廢氣處理設備。由箱體和裝填在箱體內的吸附單元組成。根據吸附單元的數量和風量可進行不同規格的組合，活性碳廢氣凈化器選擇不同填料可以處理多種不同廢氣，主要用于涂料等有機廢氣的凈化。

（3）光催化氧化凈化裝置。使用該設備核心中的納米光催化觸媒材料（GC-100）是一種吸收光能后，能在其表面產生催化反應的物質，其功能類似于植物的葉綠素。當特定納米波長的紫外光照射光催化觸媒材料（GC-100）時，其表面發生光催化氧化還原反應。光催化觸媒材料（GC-100）吸收光子后 在其表面產生電子（E—）和空穴（H+），將吸收的光能轉化成化學能，即具有光催化作用。

參考文獻：

[1]郭逸飛，宋云，孫曉峰，薛鵬麗.國外VOCs污染防治政策體系借鑒[J].環境保護，2012（13）.