涂料行業(yè)有機廢氣來源與治理技術(shù)應(yīng)用分析

王昕

摘 要：近年來，隨著各地方、各行業(yè)揮發(fā)性有機化合物（VOCs）排放指標(biāo)的陸續(xù)發(fā)布，排放濃度限值和排放速率限值的要求越來越嚴(yán)格。以涂料行業(yè)為例，通過對國家及各地方揮發(fā)性有機化合物排放標(biāo)準(zhǔn)要求匯總分析可看出，地方標(biāo)準(zhǔn)較國家標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，新頒布的標(biāo)準(zhǔn)較以前頒布的標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。本文對涂料行業(yè)有機廢氣來源與治理技術(shù)應(yīng)用進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：涂料行業(yè);有機廢氣;來源與治理

引言

環(huán)境污染制約了我國經(jīng)濟的發(fā)展，對社會環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。為促進可持續(xù)發(fā)展，符合國家所倡導(dǎo)的保護環(huán)境節(jié)約能源的理念，做好涂料行業(yè)有機廢氣的處理。進一步加強我國的環(huán)保工作，使我國的發(fā)展能夠不限制不受限于環(huán)境。而要做到這些，主要依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟水平的提高，運用更高的科學(xué)技術(shù)進行廢氣的處理，使廢氣中存在的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為清潔能源。

一、當(dāng)下涂料行業(yè)現(xiàn)狀

涂料行業(yè)依托房地產(chǎn)業(yè)迅速崛起，在過去的二十年，屬于毋庸置疑的朝陽產(chǎn)業(yè)。而隨著時代的進步，家居建材、汽車、船舶、玩具等，與涂料聯(lián)系緊密的行業(yè)也越來越多。目前，國內(nèi)高鐵、地產(chǎn)也在不斷的建設(shè)之中，涂料企業(yè)還會有巨大的發(fā)展空間?！邦A(yù)計到2020年，我國200公里及以上時速的高速鐵路建設(shè)里程將超過1.8萬公里?！备哞F的建設(shè)必將拉動防水涂料特別是高性能聚氨酯防水涂料的需求，將大大提速我國防水涂料市場發(fā)展。居家裝修是剛性需求，無論是商品房還是公寓，現(xiàn)房還是期房，紛紛打出帶精裝修的廣告來吸引顧客。

二、涂料行業(yè)有機廢氣來源分析

1涂料使用過程中產(chǎn)生的廢氣

涂料具有廣泛的用途，可以用于建筑、家電、汽車生產(chǎn)、家具加工等諸多行業(yè)，這些行業(yè)在應(yīng)用涂料的過程中也會產(chǎn)生較多的廢氣。如汽車生產(chǎn)過程中需要對汽車進行噴漆處理，噴漆的過程中就會有大量的有機物排出進入大氣。

2.涂料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢氣

涂料的生產(chǎn)過程中會使用的有機物作為原料，如在溶劑型涂料的生產(chǎn)當(dāng)中會應(yīng)用笨、甲苯、二甲苯、丁酯和200#汽油作為稀釋劑，在生產(chǎn)氨基樹脂涂料的生產(chǎn)當(dāng)中，會用到醇類、苯類、苯酐等有機物作為稀釋劑等。這些有機物在物料的稱量、攪拌、高速分散、研磨、配色、攪拌、低速分散、過濾以及計量、包裝等環(huán)節(jié)都會有一定的揮發(fā)，產(chǎn)生有機廢氣。這些過程往往在獨立的室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中進行，此類廢氣可以進行集中收集并進行處理。但是對于一些特殊地區(qū)，如上述有機物的罐區(qū)，在有機物的儲存過程中也會產(chǎn)生一定量的有機廢氣，這部分廢氣難以集中處理為無組織廢氣。

三、涂料行業(yè)廢氣治理技術(shù)分析

1.低溫等離子治理技術(shù)

低溫等離子技術(shù)利用在電極間的10～30kV電壓擊穿效應(yīng)，生成包括光子、電子、離子、基態(tài)分子原子和激發(fā)態(tài)分子原子在內(nèi)的等離子體的基本粒子，與廢氣中的揮發(fā)性有機化合物發(fā)生作用，使有機化合物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，生成CO2和H2O以及部分副產(chǎn)物，以達到揮發(fā)性有機化合物凈化的目的[1]。低溫等離子技術(shù)一般適用于有機物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機化合物的去除效率一般低于40%。低溫等離子技術(shù)具有以下技術(shù)特點：1）無選擇性破壞，凈化效率偏低，易產(chǎn)生二次污染物或中間產(chǎn)物，環(huán)保達標(biāo)有困難;2）易生成臭氧，帶來臭氧超標(biāo)問題;3）處理高沸點或黏稠物質(zhì)時（如含有漆渣、焦油等的物質(zhì)），存在爆炸風(fēng)險;4）易受進氣中的顆粒物及濕度影響而影響處理效果。

2.燃燒處理法

焚燒處理是通過將涂料生產(chǎn)和使用中產(chǎn)生廢氣，加熱到一定溫度，利用空氣中的氧氣將其中的甲苯、二甲苯等有機物氧化為二氧化碳和水，從而使廢氣得到有效的凈化。此工藝處理效果較好，能有效保證廢氣的排放達標(biāo)，并且其中的熱能可以進行回收利用。其中當(dāng)前焚燒處理工藝包含直接燃燒和催化燃燒，直接焚燒是將廢氣通過天然氣或柴油等燃料加熱到700℃～800℃，直接將廢氣中的有機物進行氧化;催化燃燒是指將廢氣加熱到300℃～400℃，在催化劑的作用下將廢氣中的有機物進行氧化。由于噴涂行業(yè)產(chǎn)生的廢氣大多數(shù)濃度并不高，直接燃燒處理需要額外補加大量的燃料，僅適合處理廢氣濃度在2000mg/m3以上的廢氣。

3.冷凝收集法

涂料生產(chǎn)過程中反應(yīng)釜中產(chǎn)生的廢氣具有較高的溫度和濃度，因此可以通過冷凝回收的方法進行處理。但是此方法適合于廢氣沸點較高，濃度較高且具有回收價值的廢氣。

4.吸收法

吸收法治理VOCs氣體是利用吸收液將氣相VOCs溶解進液相中，針對VOCs的親疏水性，選擇不同的水性溶解或有機溶劑作為吸收劑，再利用VOCs與吸收液的物化性質(zhì)不同進行分離。一般采用物理吸收，即將VOCs氣體通入噴淋吸收裝置，使廢氣得到凈化。

5.吸附法

吸附法具有成本低、去除率高、工藝成熟等優(yōu)勢，是處理低濃度VOCs的主要工藝。利用固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，氣體與固體表面發(fā)生接觸時，氣相中的污染物被吸附在表面，從而得以凈化?；钚蕴课椒ň哂形饺萘看蟆⑿矢咔椅矫摳剿俾士斓葍?yōu)點，該法在國內(nèi)最常用處理有機廢氣方法，技術(shù)相對成熟。

6.生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是有機廢氣治理的有效方法之一，是在污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生而來的。與吸附技術(shù)和燃燒技術(shù)相比，生物處理技術(shù)能源和資源消耗量更低，處理工藝更為成熟，目前發(fā)達國家已經(jīng)將生物技術(shù)作為揮發(fā)性有機廢氣處理的主流。生物處理技術(shù)的局限性在于生物降解，處理過程需要消耗大量的時間，且生物處理設(shè)備占地面積大。同時，由于生物處理技術(shù)主要應(yīng)用微生物的降解作用，微生物自身在廢氣處理量上有一定的局限性，需要嚴(yán)格控制處理系統(tǒng)的運行周期，目前國內(nèi)在生物技術(shù)處理有機廢氣上應(yīng)用較少。

四、有機廢氣管理政策趨勢

1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系繼續(xù)完善

近幾年，國家政府機構(gòu)環(huán)境保護部門逐漸完善有機廢氣污染治理體系，在《國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中，完善了人造板、家具制造、印刷包裝、汽車涂裝、農(nóng)藥、紡織印染、制藥、儲油庫、集裝箱制造、船舶制造、干洗、油漆涂料以及汽油運輸?shù)刃袠I(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并對餐飲行業(yè)油煙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)作出了明確規(guī)定。同時，《規(guī)劃》中還規(guī)定了惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、大氣綜合排放標(biāo)準(zhǔn)等一系列排放政策，并規(guī)定了揮發(fā)性有機廢氣的檢測方法。

2.全面加強排放控制管理

著重檢查工業(yè)企業(yè)中揮發(fā)性有機廢氣原輔料、相關(guān)產(chǎn)品、廢料等物料的儲存、運輸，廢氣治理設(shè)備和管路連接部件，工業(yè)生產(chǎn)過程以及敞開液面逸散等排放源，利用廢氣收集、工藝優(yōu)化和場所密閉等方式來加強揮發(fā)性有機廢氣無組織排放控制。

結(jié)束語

涂料行業(yè)的有機廢氣主要來源于涂料生產(chǎn)工藝和使用過程當(dāng)中，對此企業(yè)應(yīng)針對生產(chǎn)工藝和設(shè)備進行優(yōu)化，盡可能避免有機物的揮發(fā)，同時針對揮發(fā)出的有機物進行有效的收集和處理，當(dāng)前針對反應(yīng)釜中廢氣可以采用冷凝方法進行預(yù)處理，對于濃度較低但風(fēng)量較大的有機廢氣，可以采用沸石轉(zhuǎn)輪+RTO/RCO處理工藝或活性炭吸附+RTO/RCO等吸附和燃燒多聯(lián)合處理工藝進行治理。

參考文獻：

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