废气处理一般分为有机废气与无机废气的处理

废气处理一般分为有机废气与无机废气(de)处理,有机废气常用(de)方法是冷凝法、吸附法、吸收法、催化燃烧法等无机(de)一般是采用喷淋法与水洗法涂装废气处理方法(de)选择
选择有机废气(de)处理方法,总体上应考虑以下因素：有机污染物(de)类型及其浓度、有机废气(de)排气温度和排放流量、颗粒物含量以及需要达到(de)污染物控制水平.
1喷漆常温废气(de)处理
从上述介绍可以看出,来自喷漆室、晾置室、调漆间和面漆污水处理间(de)废气为低浓度、大流量(de)常温废气,污染物(de)主要组成为芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂.对照GB16297大气污染综合排放标准,这些废气(de)浓度一般在排放限值以内,为应对标准中(de)排放速率要求,多数厂采取高空排放(de)办法.这种办法虽然可以满足目前(de)排放标准,但废气实质上是未经处理稀释排放,一条大型(de)车身每年排放(de)气体污染物总量可能高达数百吨,对大气造成(de)危害非常严重.
为从根本上减少废气污染物(de)排放,可以联合利用几种废气处理方法进行处理,但大风量(de)废气处理成本很高.目前,国外较为成熟(de)方法是,先将有机废气浓缩（用吸附-脱附转轮将总量浓缩15倍左右）,以减少需处理(de)有机废气总量,再采用破坏性方法对浓缩(de)废气进行处理.国内也有类似(de)方法,先采用吸附法（活性碳或沸石作吸附剂）对低浓度、常温喷漆废气进行吸附,用高温气体脱附,浓缩(de)废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧(de)方法进行处理.低浓度、常温喷漆废气(de)生物处理方法正在研发之中,国内现阶段(de)技术尚不成熟,但值得关注.为真正减少涂装废气公害,还需从源头上解决问题,如采用静电旋杯等手段提
高(de)利用率、发展水性涂料等环保涂料等.
2烘干废气处理
烘干废气属于中、高浓度(de)高温废气,适合采用燃烧(de)方法处理.燃烧反应都有3个重要参数：时间、温度、扰动,也即燃烧3T条件.废气处理(de)效率实质上是燃烧反应(de)充分程度,取决于燃烧反应(de)3T条件控制.RTO可以控制燃烧温度（820～900℃）和逗留时间（～）,并保证必要(de)扰动（空气与有机物充分混合）,有机废气(de)处理效率可达99%,并且废热回收率高,运行能耗较低.日本及国内(de)多数日资汽车厂通常采用RTO对烘干（、中涂、面漆烘干）废气进行集中处理.例如,东风日产乘用车公司花都涂装线采用RTO集中处理涂装烘干废气效果很好,完全满足排放法规要求.但由于RTO废气处理设备一次性投资较高,用于废气流量较小(de)废气处理时不.
对于新建涂装生产线,欧美汽车生产厂首选TAR烘干炉.例如,由德国杜尔公司承建(de)奇瑞汽车有限公司涂装二线采用TAR烘干炉,涂装废气处理与节能(de)效果均较好.燃气（或烯油）烘干炉本身就需要通过燃烧供热,特别适合废气燃烧热回收,为提高热效率,设计采用多级热回收,最后一级热回收可以用作烘干炉(de)新风预热或风幕风加热.TAR烘干炉(de)废气处理与热利用效率均较高,但目前引进(de)TAR烘干炉成本较高,国产(de)TAR烘干炉性能不太稳定,笔者建议加强国产TAR烘干炉(de)研发,在新建涂装线中推广应用国产TAR烘干炉.国内(de)许多涂装线采用了一种与TAR相近(de)做法,将烘干废气作助燃空气引到燃烧室中燃烧,即烘干加热与废气燃烧“四元体”.这种“四元体”对废气处理有一定效果,但实践证明,这种废气处理方式效果不充分,处理后(de)废气经常不达标,原因是废气没有经过预热,燃烧室(de)温度不够,所以应改进现行(de)“四元体”结构,保证
废气处理效率,并提高热效率.
对于已建成(de)涂装生产线,需增加废气处理设备时,可采用催化燃烧系统和蓄热式热力燃烧系统.催化燃烧系统投资小、燃烧能耗低.
一般来说,采用把/作为催化剂可将氧化大多数有机废气(de)温度降到315℃左右.催化燃烧系统可以用于一般(de)烘干废气处理,特别适用于烘干采用电加热(de)场合,存在(de)问题是如何避免催化剂中毒失效.从一些用户(de)使用经验来看,对一般(de)面漆烘干废气,通过增加废气过滤等措施,可以保证催化剂(de)寿命为3～5年；电泳漆烘干废气容易造成催化剂中毒,所以电泳漆烘干废气(de)处理应慎重采用催化燃烧方式.在东风商用车车身涂装线(de)废气处理改造过程中,电泳底漆烘干废气采用RTO法处理、面漆烘干废气采用催化燃烧方式处理,使用效果良好.油漆废气处理主要含苯类(de)废气
等离子虽然有一定(de)效果 ,但是用在那种高浓度环境是达不到国家排放要求(de),目前唯一(de)办法就是根据具体情况设置专门(de)装置.
用微生物过滤.一般可以去除80%以上
喷漆工艺广泛应用于机械、电气设备、家电、汽车、船舶、家具等行业.喷漆原料—涂料由不挥发份和挥发份组成,不挥发份包括成膜物质和辅助成膜物质,挥发份指溶剂和稀释剂.喷漆废气中(de)有机气体来自溶剂和稀释剂(de)挥发,有机溶剂不会随油漆附着在喷漆物表面,在喷漆和固化过程将全部释放形成有机废气.
喷漆废气中漆雾颗粒微小、粘度大,易粘附物质表面,净化有机废气前必须去除漆雾.传统(de)漆雾去除方法一般采用水洗式喷漆室,该方法净化效率低,无法达到
前处理要求.通过实验及工程实践表明,雾化洗涤超细过滤工艺去除漆雾效果显着,效率高达99%以上.
典型案例－－某装饰材料有限公司
尾气组成：甲苯、二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇等
尾气量：45000Nm3/h（四台印刷机）
尾气浓度： m3
尾气温度：<60℃
尾气压力：常压
装置运行效果分析：每小时溶剂排放量约625公斤,实际可回收溶剂450公斤/小时.对活性碳纤维回收装置(de)进出口气进行了测试,进入系统(de)甲苯回收率达％,二甲苯回收率达％.
经济效益分析：
装置投资为350万元,该厂每小时排放甲苯、二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇等溶剂约625公斤,有机溶剂回收装置每小时实际可以回收溶剂450公斤.实际回收效率72％,每年运行300天,每天运行10小时,混合溶剂按8000元/吨计算,年回收效益为1080万元,扣除运行费用310万元,年回收净效益万元.
喷漆涂装作业中涂料和溶剂雾化后形成(de)二相悬浮物逸散到周围(de)空气中,污染了空气.对被污染空气中(de)漆雾(de)收集和分离时提高喷漆质量、改善喷漆环境、达到环保排放要求(de)主要方法.
小型喷漆处理装置（以下简称水帘机）是提供喷漆作业(de)专用环保设备,其作用是将喷漆过程中产生(de)喷雾限制在一定(de)区域内,并得到处理.目前水帘机中所设置(de)喷雾处理装置仅能处理喷雾中(de)树脂成分,对于其中(de)溶剂蒸汽,则不能得到处理,仍然要排入大气中造成污染,所以需要另设专门(de)废气处理装置来处理.
油漆类喷涂废气,主要由2部分组成,一是液态(de)漆雾,二是气态(de)VOC.对于液态漆雾,采用喷淋等湿法除尘,均有一定效果（油漆进入水体后要考虑废水处理）,但对不溶水(de)VOC,工业成熟技术应该还是“活性炭吸附”；
将旋流板吸收塔安装在厂区原有水池上方,每只塔体内安装无堵塞喷头2只,且可实现在线检修,所有喷头均可迅速拆卸.塔体采用空塔或旋流板喷淋装置,在塔内
流速为3米/秒左右(de)空塔流速下,选择合适(de)液气比,保证了足够(de)液气比对有机废气(de)吸收.
吸收塔出口烟气连接至现有雨水排水口.原有排风口安装检查门,可对原有水池内(de)情况进行观察,在正常情况下,检查门关闭,所有油漆废气经过喷淋吸收处理
后直接排入雨水口,可实现完全密闭循环,极大(de)改善现有厂区环境.在下雨以
及特殊原因时,可以选择开启检查门排气,相当于原有排气流程不变.
在厂区原有水沟旁新建集水坑一座,水坑上方安装循环水泵,底漆废气、粉尘、面漆废气均由此循环水母管提供水源进行喷淋吸收.喷头选择无堵塞不锈钢喷头,流量大,通径大,不易堵塞.喷淋后(de)循环水流入水沟,经过过滤网后流入集水坑中,循环使用,极大(de)节约了水耗.
水帘机侧吸收塔安装在现有面漆排风口（室外）处,并与水帘机烟气联通,即所有水帘机风与焊接废气合并,一同进入吸收塔.所有喷淋管道、阀门均采用UPVC管材.吸收塔里面装有喷淋装置,所有喷头均选择无堵塞型喷头,且所有喷淋管实现法兰连接,可在线更换拆除清理.新增集水池一座,新增水泵两台.所有喷淋管道、阀门均采用UPVC管材.加装风门闸板,可实现旁路排放.
经过旋流板后(de)烟气进入干式过滤器,过滤掉多余(de)水分后,进入活性炭净化器.脱除不溶解于水(de)有机气体后,由引风机达标排放.详见工艺流程图
活性炭净化器：产品采用优质活性碳粉和辅助材料制成规格为100mm100mm100mm(de)蜂窝状活性碳,成为一种新型吸附性强(de)过滤材料,目前已经大量应用在高浓度、大风量(de)各类有机废气净化系统中.被处理废气在通过蜂窝活性炭方孔时能充分与活性碳广泛接触,风阻系数小,具有优良(de)吸附、脱附性能和气体动力学性能,可广泛用于净化处理含有甲苯、二甲苯、苯类、酚类、酯类、醛类等有机气体、恶臭味气体和含有微量重金属(de)各类气体.采用蜂窝状活性碳(de)环保设备废气处理净化率高,吸附床体积小,设备阻力低,能够降低运行成本,净化后(de)气体完全满足环保排放要求. 油漆废气治理技术
一、国内外研究现状和发展趋势
有机废气种类繁多,来源广泛,治理难度大,一次性投资和操作费用高,基本上无回收利用价值.成分复杂(de)有机废气则更加难以净化、分离和回收.
挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物主要分支,是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa 、常压下沸点在260℃以内(de)有机化合物.从环境监测角度来讲,指以氢焰离子检测器测出(de)非甲烷烃类检出物(de)总称,包括烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物.VOCs 种类繁多,分布面广,根据部分国外主要环境优先污染物名录,VOCs 占80％以上.日本1974－l985年环境普查表明,在检出(de)化学毒物中,卤代烃类最多共52种,一般烃类次之共43种,含氮有机物（主要是硝基苯和苯胺类化合物）共40种,以上三类占总检出毒物(de)70％.VOCs 污染严重,与NOx 、C n H m 在阳光作用下发生光化学反应,吸收地表红外辐射引起温室效应；破坏臭
氧层形成臭氧空洞,引起人体致癌和动植物中毒.
随着VOCs污染范围(de)不断扩大和人们对其危害(de)逐步认识,1979年联合国欧洲经济委员会在日内瓦召开跨国大气污染会议,重点讨论了VOCs控制问
题,1991年11月通过了VOCs跨国大气污染议定书,要求签字国以1988年VOCs排放量为基准,到1999年每年削减30％；1990年,美国修订了清洁空气法（CAA）,要求到2000年将VOCs(de)排放量减少70％.为此,开发VOCs替代产品,寻找VOCs 控制最优技术已成为解决VOCs污染(de)必由之路.
随着世界各国对VOC污染(de)日益重视和环保法规不断严格VOC(de)排放标准,其治理技术亦在逐渐改进和完善.
（一）有机废气治理技术
早在1925年欧洲就开发出固定床活性碳吸附装置,1958年日本也开始使用该项技术.这是一种非常经典、成熟(de)方法,可用于治理任何浓度(de)常温有机废气,但处理低浓度、大风量有机废气时,设备庞大,不经济.对于排气温度较高(de)高浓度有机废气(de)治理,首先由美国于1950年开发成功以天然气为燃料(de)直接燃烧技术.1965年日本与美国合作,将该项技术引入日本.该法需将有机废气加
热到760℃,方可将有机溶剂氧化分解为无害(de)CO
2和H
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O,其缺点是燃料费高,故
在欧美等天然气便宜(de)地区应用广泛.后来人们开发出催化燃烧技术,由于催化剂(de)作用可在300—350℃(de)低温下将有机溶剂氧化分解,因此大大降低了燃料费并且产生(de)NOx量非常少.其缺点是需对废气中易引起催化剂中毒(de)物质和粉尘进行前处理,另外,在催化燃烧装置中使用(de)热交换器换热效率较低,约在50％.为了提高热效率,降低运行成本,美国于1975年开发出换热效率在90％以上(de)蓄热式燃烧装置.由于其运行费用(de)降低,因此,可用于治理中等浓度有机废气.随后欧洲也开展了该项技术(de)开发.日本针对美国蓄热燃烧方式又开发
出催化燃烧装置(de)改良型——蓄热催化氧化方法,并于1977年由日铁化工机首先售出产品.该产品可较经济地对高、中浓度(de)、温度较高(de)有机废气进行治理.
总体而言,按照处理(de)方法,有机废气处理(de)方法主要有两类：一类是回收法,另一类是消除法.回收法主要有炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术,回收法是通过物理方法,用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOC(de).消除法有热氧化、催化燃烧、生物氧化及集成技术；消除法主要是通过化学或生化反应,用热、催化剂和微生物将有机物转变成为CO
和水.
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1、回收技术
（1）炭吸附法
炭吸附是目前最广泛使用(de)回收技术,其原理是利用吸附剂（粒状活性炭和活性炭纤维）(de)多孔结构,将废气中(de)VOC捕获.将含VOC(de)有机废气通过活性炭床,其中(de)VOC被吸附剂吸附,废气得到净化,而排入大气.
当炭吸附达到饱和后,对饱和(de)炭床进行脱附再生；通入水蒸汽加热炭层,VOC被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混合物,一起离开炭吸附床,用冷凝器冷却蒸汽混合物,使蒸汽冷凝为液体.若VOC为水溶性(de),则用精馏将液体混合物提纯；若为水不溶性,则用沉析器直接回收VOC.因涂料中所用(de)“三苯”与水互不相溶,故可以直接回收.
炭吸附技术主要用于废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高(de)情况,其废气处理设备(de)尺寸和费用正比于气体中VOC(de)数量,却相对独立于废气流量；因此,炭吸附床更倾向于稀(de)大气量物流,一般用于VOC浓度小于
5000PPM(de)情况.适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高,湿度不大,排气量较大(de)场合,尤其对含卤化物(de)净化回收更为有效.
（2）冷凝法
冷凝法是最简单(de)回收技术,将废气冷却使其温度低于有机物(de)露点温度,使有机物冷凝变成液滴,从废气中分离出来,直接回收.但这种情况下,离开冷
凝器(de)排放气中仍含有相当高浓度(de)VOC,不能满足环境排放标准.要获得高(de)回收率,系统需要很高(de)压力和很低(de)温度,设备费用显着地增加.
冷凝法主要用于高沸点和高浓度(de)VOC回收,适用(de)浓度范围为＞5％(体积).
（3）膜分离技术
膜分离系统是一种高效(de)新型分离技术,其流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染.
膜分离技术(de)基础就是使用对有机物具有选择渗透性(de)聚合物膜,该膜
对有机蒸气较空气更易于渗透10－100倍,从而实现有机物(de)分离.
最简单(de)膜分离为单级膜分离系统,直接使压缩气体通过膜表面,实现
VOC(de)分离,但单级膜因分离程度很低,难以达到分离要求,而多级膜分离系统则会大大增加设备投资.
MTR开发了一种新型(de)集成膜系统,仅使用单级膜,就可以大大提高回收率,并降低系统(de)费用.
该技术结合压缩冷凝和膜分离两种技术(de)特点,来集成实现分离.用压缩机先将进料气提高到一定压力,然后将进料气送到冷却器冷凝,使部分VOC冷凝下来,冷凝液直接放入储罐.离开冷凝器(de)非凝气体仍含相当数量(de)有机物,并具有
很高(de)压力,可以作为膜渗透(de)驱动力,使膜分离不再需要附加(de)动力.将
非凝气送到膜系统,有机选择渗透膜将气体分成两股物流,脱除了VOC(de)未渗透侧(de)净化气被排放；渗透物流为富集了有机物(de)蒸汽,该渗透物流循环到压缩机(de)进口.系统通常可以从进料气中移出VOC达99％以上,并使排放气中
(de)VOC达到环保排放标准.
该系统(de)特点是末渗透物流(de)浓度独立于进料气(de)浓度,该浓度由冷
凝器(de)压力和温度决定.
（4）变压吸附技术
该技术利用吸附剂在一定压力下,先吸附有机物.当吸附剂吸附饱和后,进行
吸附剂(de)再生.再生不是利用蒸汽,而是通过压力变换来将有机物脱附.当压力
降低时,有机物从吸附剂表面脱附放出.其特点是无污染物,回收效率高,可以回收反应性有机物.但是该技术操作费用较高,吸附需要加压,脱附需要减压,环保中应用较少.
回收技术(de)适用范围：
粒状活性炭主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等(de)回收.常见(de)有：苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、丙酮、四氯化碳、醋酸乙酯等,活性炭纤维吸附则可回收苯乙烯和丙烯晴等反应性单体,但费用较粒状活性炭吸附要高(de)多.吸附法已广泛用在喷漆行业(de)“三苯”、醋酸乙酯、制鞋行业(de)“三苯”,印刷行业(de)甲苯、醋酸乙酯、电子行业(de)二氯甲烷和三氯乙烷(de)回收.炭吸附法要求废气中(de)VOC不能超过5000PPM,并且湿度不能＞50％；当浓度＞5000PPM时,则需在吸附前稀释,对部
分酮、醛、酯等含活性(de)物质不适用,该类VOC会与活性炭或在活性炭表面发生反应,堵塞炭孔,使活性炭失活.
冷凝法对高沸点(de)有机物效果较好,对中等和高挥发(de)有机物回收效果不好,该法适合VOC浓度＞5％(de)情况,回收率不高.而大部分废气中均存在水分,温度低于0℃时会结冰,降低系统(de)可靠性,故很少单独使用.
膜分离方法适合于处理较浓(de)物流,即％＜VOC浓度＜10％,膜系统(de)费用与进口流速成正比,与浓度则关系不大.它适于高浓度、高价值(de)有机物回收,其设备费用较高.
工业上已经从聚烯烃装置(de)冲洗气中回收烯烃单体和氦气.在环保领域,从加油站回收碳氢化合物；从制冷设备、气雾剂及泡沫塑料(de)生产和使用过程中回收CFC,从PVC加工中回收氯乙烯单体.此技术非常有前途,随着新高效膜(de)出现和系统造价(de)降低,它会成为一种重要(de)回收手段.
2、消除技术
（1）热氧化
热氧化系统就是火焰氧化器,通过燃烧来消除有机物(de),其操作温度高达700℃－1,000℃.这样不可避免地具有高(de)燃料费用,为降低燃料费用,需要回收离开氧化器(de)排放气中(de)热量.回收热量有两种方式,传统(de)间壁式换热和新(de)非稳态蓄热换热技术.
间壁式热氧化是用列管或板式间壁换热器来捕获净化排放气(de)热量,它可以回收40％－70％(de)热能,并用回收(de)热量来预热进入氧化系统(de)有机废气.预热后(de)废气再通过火焰来达到氧化温度,进行净化,间壁换热(de)缺点是热回收效率不高.
蓄热式热氧化（简称RTO）回收热量采用一种新(de)非稳态热传递方式.主要原理是：有机废气和净化后(de)排放气交替循环,通过多次不断地改变流向,来最大限度地捕获热量,蓄热系统提供了极高(de)热能回收.
在某个循环周期内,含VOC(de)有机废气进入RTO系统,首先进入耐火蓄热床层1（该床层已被前一个循环(de)净化气加热）,废气从床层1吸收热能使温度升
高,然后进入氧化室；VOC在氧化室内被氧化成CO
2和H
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O,废气得到净化；氧化后
(de)高温净化气离开燃烧室,进入另一个冷(de)蓄热床层2,该床从净化排放气中吸收热量,并储存起来(用来预热下一个循环(de)进入系统(de)有机废气),并使净化排放气(de)温度降低.此过程进行到一定时间,气体流动方向被逆转、有机废气从床层2进入系统.此循环不断地吸收和放出热量,作为热阱(de)蓄热床也不断地以进口和出口(de)操作方式改变,产生了高效热能回收,热回收率可高达
95％,VOC(de)消除率可达99％.
（2）催化燃烧
催化燃烧是一种类似热氧化(de)方式来处理VOC(de),它净化有机物是用铂、钯等贵金属催化剂及过渡金属氧化物催化剂来代替火焰,操作温度较热氧化低一半,通常为250℃－500℃.由于温度降低,允许使用标准材料来代替昂贵(de)特殊材料,大大地降低设备费用和操作费用.与热氧化相似,系统仍可分为间壁式和蓄
热式两类热量回收方式.
间壁式催化燃烧是在催化床后设一个换热器,该换热器在降低排放气温度(de)同时,也预热含VOC(de)有机废气,其热回收达60％—75％.该类氧化器早已用于工业过程.
蓄热催化燃烧（简称为RCO）是一种新(de)催化技术.它具有RTO高效回收能量(de)特点和催化反应(de)低温操作及能量有效性(de)优点,将催化剂置于蓄热材料(de)顶部,来使净化达到最优,其热回收率高达95％－98％.
RCO系统性能(de)关键是使用专用(de)催化剂,浸渍在鞍状或是蜂窝状陶瓷上(de)贵金属或过渡金属催化剂,允许氧化发生在RTO系统温度(de)一半,既降低了燃料消耗,又降低了设备造价.
现在,有(de)国家已经开始使用RCO技术进行有机废气(de)消除处理,很多RTO设备已开始转变成RCO,这样可以削减操作费用达33％－75％,并增加排放气流量达20％－40％.
（3）集成技术（炭吸附＋催化氧化）
对于大流量、低浓度(de)有机废气,单一使用上述方法处理费用太高,不经济.利用炭吸附具有处理低浓度和大气量(de)优势,先用活性炭捕获废气中(de)有机物,然后用小得多流量(de)热空气来脱附,这样可使VOC富集10—15倍,大大地减少了处理废气(de)体积,使后处理设备(de)规模也大幅度地降低.把浓缩后(de)气体送到催化燃烧装置中,利用催化燃烧适于处理较高浓度(de)特点来消除VOC.催化燃烧放出(de)热量可以通过间壁换热器,来预热进入炭吸附床(de)脱附气,降低系统(de)能量需要量.
该技术利用炭吸附处理低浓度和大气量(de)持点,又利用催化床处理适中流量、高浓度(de)优势,形成一种非常有效(de)集成技术.国内也已开始利用此技术,用于喷漆、印刷和制鞋等排放大流量、低浓度有机废气行业(de)治理.
消除技术(de)使用范围：
（1）热氧化。