噴涂行業(yè)廢氣處理設(shè)施的最新研究方向

鮑波

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多工廠企業(yè)在生產(chǎn)或加工配件時(shí)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)物，同時(shí)在噴漆的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的漆渣、粉塵、臭氣、異味等。本文通過(guò)對(duì)廢氣來(lái)源與處理設(shè)備的分析，結(jié)合傳統(tǒng)的廢氣處理，論述了新型廢氣處理設(shè)施的研究方向，對(duì)于廢氣的高效處理有著重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：噴涂廢氣；處理設(shè)施；研究方向

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

1 噴涂行業(yè)廢氣分析

1.1 噴涂材料

涂料是涂覆在被保護(hù)或被裝飾的物體表面，并能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜，通常是以樹(shù)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(zhuǎn)化為固體膜。 它最常用于保護(hù)，著色或?yàn)閷?duì)象提供紋理。 涂料可以以許多顏色制成或購(gòu)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(chǔ)，銷售和應(yīng)用，但大多數(shù)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(shù)涂料僅用于裝飾，并且大型工業(yè)管道上的涂料可能僅用于防止腐蝕的功能?？梢允┘庸δ芡苛弦愿淖兓牡谋砻嫘再|(zhì)，例如粘附性、潤(rùn)濕性、耐腐蝕性或耐磨性。在其他情況下，半導(dǎo)體器件制造（其中襯底是晶片），涂料增加了全新的性質(zhì)，大多數(shù)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(lái)實(shí)現(xiàn)這種控制，從用于涂刷墻壁的簡(jiǎn)單刷子到一些非常昂貴的機(jī)械施加涂料在電子工業(yè)。

1.2 廢氣來(lái)源

主要來(lái)源于涂料的稀釋，這通常發(fā)生在涂料的稀釋沒(méi)有按照要求進(jìn)行。可能存在過(guò)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(jīng)制造商同意添加的外來(lái)污染物可能導(dǎo)致各種膜缺陷。剝落/起泡最常見(jiàn)的原因是施用前的表面處理不當(dāng)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(wèn)題的主要原因是由于在陽(yáng)光下暴露于紫外線輻射和露水凝結(jié)而導(dǎo)致涂料基體的聚合物降解。廢渣飄散程度隨環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)迅速而變化，而丙烯酸類和聚氨酯可長(zhǎng)期保持不變。涂料中的易揮發(fā)有機(jī)化合物（VOC）被認(rèn)為對(duì)環(huán)境有害，尤其是對(duì)定期工作的人員。暴露于VOCs與有機(jī)溶劑綜合征有關(guān)，有危險(xiǎn)的溶劑2-丁氧基乙醇也用于涂料生產(chǎn)。PCB是全球污染物，在涂料生產(chǎn)的廢水中測(cè)量。 PCB的廣泛分布表明該化合物從表面，屋頂?shù)葥]發(fā).PCB存在于包括報(bào)紙，雜志和紙板箱的消費(fèi)品中，其通常含有彩色顏料。因此，存在著一些現(xiàn)有的假設(shè)，即PCB同系物作為副產(chǎn)品存在于一些現(xiàn)有的商業(yè)顏料中。

2 傳統(tǒng)的廢氣處理方案

大多數(shù)廢氣處理系統(tǒng)采用兩個(gè)階段：一個(gè)用于除去廢渣，另一個(gè)用于除去廢氣，在一個(gè)洗滌容器中除去廢渣和廢氣。然而，這些系統(tǒng)經(jīng)歷嚴(yán)重的維護(hù)問(wèn)題和低去除效率。在濕式洗滌系統(tǒng)中，煙道氣通常首先通過(guò)廢渣去除裝置，靜電除塵器或袋濾室，然后進(jìn)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(yīng)，然后煙道氣通過(guò)顆?？刂蒲b置。與濕式廢氣處理系統(tǒng)相關(guān)的另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮是離開(kāi)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(duì)任何下游設(shè)備（例如風(fēng)扇，管道和煙囪）具有高度腐蝕性?？梢宰钚』g的兩種方法是：將氣體再加熱至高于其露點(diǎn)或使用允許設(shè)備經(jīng)受腐蝕條件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)材料。這兩種方法都很昂貴，由工程師確定在逐個(gè)站點(diǎn)的基礎(chǔ)上使用哪種方法。為了促進(jìn)最大的氣液表面積和停留時(shí)間，已經(jīng)使用了許多濕洗滌器設(shè)計(jì)，包括噴霧塔，文丘里管，板塔和移動(dòng)填充床。 由于影響廢氣處理系統(tǒng)的可靠性和吸收器效率的水垢堆積，堵塞或侵蝕，趨勢(shì)是使用簡(jiǎn)單的洗滌器，例如噴霧塔，而不是更復(fù)雜的洗滌器。 塔的構(gòu)造可以是垂直或水平的，并且煙道氣可以相對(duì)于液體并流，逆流或交叉流動(dòng)。噴霧塔的主要缺點(diǎn)是，與其他吸收劑設(shè)計(jì)相比，它們需要更高的液體對(duì)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(rèn)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(shí)發(fā)生了化學(xué)變化，但是提取平衡通過(guò)改變溫度而不是通過(guò)使用化學(xué)試劑而改變。

3 現(xiàn)代新型廢氣處理設(shè)施

（1）干式漆霧過(guò)濾凈化裝置 。目前，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家80%的噴漆室均采用干式漆霧凈化，一個(gè)重要原因在于環(huán)境保護(hù)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(yùn)行成本等也顯示了巨大的優(yōu)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(xué)反應(yīng)的表面積。由于其高的微孔性，僅1克活性炭具有超過(guò)32，000平方英尺的表面積，通過(guò)氣體吸附測(cè)定，足以用于吸附廢氣的應(yīng)用?；罨娇梢詢H從高表面積獲得，然而，進(jìn)一步的化學(xué)處理通常增強(qiáng)吸附性能?；钚蕴客ǔ?lái)自木炭，有時(shí)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?；钚蕴紡U氣凈化器是一種干式廢氣處理設(shè)備。由箱體和裝填在箱體內(nèi)的吸附單元組成。根據(jù)吸附單元的數(shù)量和風(fēng)量可進(jìn)行不同規(guī)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(jī)廢氣的凈化。

（3）光催化氧化凈化裝置。使用該設(shè)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(chǎn)生催化反應(yīng)的物質(zhì)，其功能類似于植物的葉綠素。當(dāng)特定納米波長(zhǎng)的紫外光照射光催化觸媒材料（GC-100）時(shí)，其表面發(fā)生光催化氧化還原反應(yīng)。光催化觸媒材料（GC-100）吸收光子后 在其表面產(chǎn)生電子（E—）和空穴（H+），將吸收的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，即具有光催化作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭逸飛，宋云，孫曉峰，薛鵬麗.國(guó)外VOCs污染防治政策體系借鑒[J].環(huán)境保護(hù)，2012（13）.