任婭娜
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對于噴漆工藝進行漆料衡算分析,漆料(設總量為G)包括固體份(G1)和揮發分(G2),噴涂后固體分一部分附著在工件上,附著率為η1,其余以漆霧的形式逸散,漆霧通過漆霧凈化處理裝置處理,處理效率為η2,尾氣經排氣筒有組織排放。
漆霧排放量為:G1×(1-η1)×(1-η2);揮發分(VOCs)經噴漆房收集裝置收集,收集效率為η3,處理效率為η4,尾氣經排氣筒有組織排放。VOCs產生量即為揮發分G2。
VOCs排放量為:G2×(1-η3)+G2×η3×(1-η4)。
進行漆料物料衡算時,應包含所有進入漆料的物料。以汽車制造業噴漆工藝為例,物料包括但不限于:前處理藥液、油漆、固化劑、稀釋劑、清洗劑、密封膠、保護蠟、粘結劑等。
當前對于該技術的應用較為廣泛,通過將流體當中的某物質吸附在多孔性固體表面,以此來達到分離的效果。該技術已經實現了自動化控制,在一定程度上滿足了凈化效率。但是,在這里需要我們指出的是,對于一些濃度較高的氣體,其吸附效果不太理想。因此要因地制宜的選擇合適的吸附劑,如:活性炭、沸石分子篩等,活性炭具有較大的比表面積,沸石分子篩具有均勻的微孔結構,能較好的吸附VOCs。
催化燃燒處理技術是在反應系統加入某種催化劑,在催化劑的作用下,使VOCs能夠完全反應,生成CO2和H2O,然后將它們排放到空氣中的方法。利用催化燃燒處理技術凈化廢氣,不僅反應安全、燃燒充分,而且并不需要消耗過多的燃料。但是,在這里需要我們指出的是,塵霧會給催化劑帶來一定的影響,因此對于環境方面有著較高的要求。
不僅如此,該技術的使用步驟也是較為復雜的,首先,氣體在預熱室加熱升溫,待到燃燒凈化之后,可以通過熱交換來回收部分熱量。針對一些低溫度和低濃度的廢氣,我們可以先對其進行吸附濃縮之后,然后再進行催化燃燒。在反應的過程當中,當熱量回收率較高的時候,熱平衡需要對廢氣的不同成分以及不同濃度放出的不等的熱量的全面綜合考慮。由于催化劑的不同,會導致起燃溫度的不同[2]。
吸收法是控制大氣污染的重要手段之一。該方法是以液體溶劑作為吸收劑,使廢氣中的有害成分被液體吸收,其吸收過程是氣相和液相之間進行氣體分子擴散或者是湍流擴散進行物質轉移。常用的吸收劑有:水、液體石油類物質等,借助溶劑來進行解吸處理,實現對部分物質的回收[3]。
借助該技術來回收有機廢氣,不僅操作非常的簡單,而且成本較低,但是,對于塔式吸收設備卻有著較高的要求。借助該技術在治理一些高濃度的廢氣的時候,也是有著一定不足的地方,那就是極易受到腐蝕。在接下來的發展當中,需要研發無毒無害、并且能夠循環使用的新材料。
生物處理技術作為一項新興的技術,憑借自身的眾多優勢,當前已經得到了廣泛的應用。主要應用原理是將微生物的降解過程利用起來,使它們轉化成水、二氧化碳等無機物,將VOCs有機物作為代謝底物,能夠起到良好的降解效果。
該技術的運行費用也并不高,并且不會導致出現二次污染的現象。在實際的應用過程當中,首先需要在過濾器當中覆蓋生物膜,生物膜和廢氣會發生生物化學反應,進而實現對廢氣的有效降解。該技術對于一些惡臭物質以及揮發性有機廢氣的降解效率是非常高的,但是,對于含氯分子較多的氣體,降解效果不明顯,因此也就更適用于一些氣體流量較大氣體的治理當中。
膜分離法是指采用半透性的聚合膜從廢氣中將有機廢氣分離出來的一種方法。具有流程簡單、無二次污染、能耗小等特點,適用于較高濃度VOCs氣體的分離與回收,工藝通常采用壓縮冷凝和膜分離等操作組成。氣體加壓冷凝后的排氣進入膜分離組件,未冷凝的有機氣體透過半透膜分離,可用于處理很多類型的污染物,包括苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯、溴代甲烷等,該工藝最有希望的應用凈化那些冷凝和活性炭吸附效果不好的低沸點有機物和氯代有機物。
集成治理技術指的是通過將上述中我們所說到的六種處理技術進行有機融合,進而充分結合實際狀況來實現對揮發性有機廢氣的治理。現階段,集成治理技術在揮發性有機廢氣處理方面得到了一定的應用,舉個例子來說,將吸附技術和溶劑吸收技術兩者進行有機的融合,進而實現對高濃度苯乙烯廢氣的有效回收;吸附濃縮和催化氧化技術相結合充分發揮兩者的優點,對吸附物的再生處理利用其本身催化燃燒的熱量進行脫附,恢復吸附體的活性,省去二次能源。
在經過實踐應用后我們發現,該技術不僅有著較強的處理效率,而且耗能非常低,因此也就具備了良好的發展前景。
對于噴漆工藝來說,是一個很大的范圍,它在不同的項目中,使用到的漆料、溶劑種類都會有所差異,這種情況下,產生的有機廢氣種類也就會各不相同,這就加大了對于有機廢氣進行治理的難度,決定了在實際有機廢氣的治理中,需要根據廢氣的種類選擇合適的治理手段,來達到治理的目的。