完整版)有機(jī)廢氣的處理方法

1、廢氣處理一般分為 有機(jī)廢氣 與無機(jī)廢氣的處理，有機(jī)廢氣常用的方法是冷凝法、吸 附法、吸收法、催化燃燒法等 ，無機(jī) 的一般是采用噴淋法與水洗法 涂裝廢氣處理方法的選擇 選擇有機(jī)廢氣的處理方法，總體上應(yīng)考慮以下因素：有機(jī)污染物的類型及其濃度、 有機(jī)廢氣的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量以及需要達(dá)到的污染物控制水平。1 噴漆常溫廢氣的處理 從上述介紹可以看出，來自噴漆室、 晾置室、調(diào)漆間和面漆污水處理間的廢氣為低濃度、大流量的常溫廢氣，污染物的 主要組成為芳香烴、醇醚類和酯類有機(jī)溶劑。對照GB16297大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，這些廢氣的濃度一般在排放限值以內(nèi)，為應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)中的排放速率要求，多數(shù) 廠采取高空

2、排放的辦法。這種辦法雖然可以滿足目前的排放標(biāo)準(zhǔn)，但廢氣實(shí)質(zhì)上是 未經(jīng)處理稀釋排放，一條大型的車身每年排放的氣體污染物總量可能高達(dá)數(shù)百噸， 對大氣造成的危害非常嚴(yán)重。為從根本上減少廢氣污染物的排放，可以聯(lián)合利用幾種廢氣處理方法進(jìn)行 處理，但大風(fēng)量的廢氣處理成本很高。目前，國外較為成熟的方法是，先將有機(jī)廢 氣濃縮（用吸附 - 脫附轉(zhuǎn)輪將總量濃縮 15 倍左右），以減少需處理的有機(jī)廢氣總 量，再采用破壞性方法對濃縮的廢氣進(jìn)行處理。國內(nèi)也有類似的方法，先采用吸附 法（活性碳或沸石作吸附劑）對低濃度、常溫噴漆廢氣進(jìn)行吸附，用高溫氣體脫 附，濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進(jìn)行處理。低濃度、常

3、溫噴 漆廢氣的生物處理方法正在研發(fā)之中，國內(nèi)現(xiàn)階段的技術(shù)尚不成熟，但值得關(guān)注。 為真正減少涂裝廢氣公害，還需從源頭上解決問題，如采用靜電旋杯等手段提高的 利用率、發(fā)展水性涂料等環(huán)保涂料等。2 烘干廢氣處理 烘干廢氣屬于中、高濃度的高溫廢氣，適合采用燃燒的方法處理。燃燒反 應(yīng)都有 3 個重要參數(shù)：時間、溫度、擾動，也即燃燒 3T 條件。廢氣處理的效率實(shí)質(zhì) 上是燃燒反應(yīng)的充分程度，取決于燃燒反應(yīng)的 3T條件控制。RTO可以控制燃燒溫度（820900C）和逗留時間（1.01.2s ），并保證必要的擾動（空氣與有機(jī)物充分 混合）， 有機(jī)廢氣的處理效率可達(dá) 99%，并且廢熱回收率高運(yùn)行能耗較低。日本及

4、國內(nèi)的多數(shù)日資汽車廠通常采用RTO對烘干（、中涂、面漆烘干）廢氣進(jìn)行集中處理。例如，東風(fēng)日產(chǎn)乘用車公司花都涂裝線采用RTO集中處理涂裝烘干廢氣效果很好，完全滿足排放法規(guī)要求。但由于RTO廢氣處理設(shè)備一次性投資較高，用于廢氣流量較小的廢氣處理時不。對于新建涂裝生產(chǎn)線，歐美汽車生產(chǎn)廠 首選TAR烘干爐。例如，由德國杜 爾公司承建的奇瑞汽車有限公司涂裝二線采用TAR烘干爐，涂裝廢氣處理與節(jié)能的效果均較好。燃?xì)猓ɑ蛳┯停┖娓蔂t本身就需要通過燃燒供熱，特別適合廢氣燃燒 熱回收，為提高熱效率，設(shè)計(jì)采用多級熱回收，最后一級熱回收可以用作烘干爐的 新風(fēng)預(yù)熱或風(fēng)幕風(fēng)加熱。TAR烘干爐的廢氣處理與熱利用效率均較高

5、，但目前引進(jìn) 的TAR烘干爐成本較高，國產(chǎn)的 TAR烘干爐性能不太穩(wěn)定，筆者建議加強(qiáng)國產(chǎn) TAR 烘干爐的研發(fā)，在新建涂裝線中推廣應(yīng)用國產(chǎn)TAR烘干爐。國內(nèi)的許多涂裝線采用了一種與TAR相近的做法，將烘干廢氣作助燃空氣引到燃燒室中燃燒，即烘干加熱 與廢氣燃燒“四元體”。這種“四元體”對廢氣處理有一定效果，但實(shí)踐證明，這 種廢氣處理方式效果不充分，處理后的廢氣經(jīng)常不達(dá)標(biāo)，原因是廢氣沒有經(jīng)過預(yù) 熱，燃燒室的溫度不夠，所以應(yīng)改進(jìn)現(xiàn)行的“四元體”結(jié)構(gòu)，保證廢氣處理效率，并提咼熱效率。對于已建成的涂裝生產(chǎn)線，需增加廢氣處理設(shè)備時，可采用催化燃燒系統(tǒng)和蓄熱式熱力燃燒系統(tǒng)。催化燃燒系統(tǒng)投資小、燃燒能耗低。一

6、般來說，采用把/作為催化劑可將氧化大多數(shù)有機(jī)廢氣的溫度降到315C左右。催化燃燒系統(tǒng)可以用于一般的烘干廢氣處理，特別適用于烘干采用電加熱的 場合，存在的問題是如何避免催化劑中毒失效。從一些用戶的使用經(jīng)驗(yàn)來看，對一 般的面漆烘干廢氣，通過增加廢氣過濾等措施，可以保證催化劑的壽命為35年；電泳漆烘干廢氣容易造成催化劑中毒，所以電泳漆烘干廢氣的處理應(yīng)慎重采用催化 燃燒方式。在東風(fēng)商用車車身涂裝線的廢氣處理改造過程中，電泳底漆烘干廢氣采 用RTO法處理、面漆烘干廢氣采用催化燃燒方式處理，使用效果良好。油漆廢氣處理主要含苯類的廢氣等離子雖然有一定的效果，但是用在那種高濃度環(huán)境是達(dá)不到國家排放要求的，目前

7、唯一的辦法就是根據(jù)具體情況設(shè)置專門的裝置。用微生物過濾。一般可以去除80%以上噴漆工藝廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電氣設(shè)備、家電、汽車、船舶、家具等行業(yè)。噴漆原料一涂料由不揮發(fā)份和揮發(fā)份組成，不揮發(fā)份包括成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)，揮發(fā)份指溶劑和稀釋劑。噴漆廢氣中的有機(jī)氣體來自溶劑和稀釋劑的揮發(fā)，有機(jī)溶劑不會隨油漆附著在噴漆物表面，在噴漆和固化過程將全 部釋放形成有機(jī)廢氣。噴漆廢氣中漆霧顆粒微小、粘度大，易粘附物質(zhì)表面，凈化有機(jī)廢氣前必須去除漆霧。傳統(tǒng)的漆霧去除方法一般采用水洗式噴漆室，該方法凈化效率低，無法達(dá)到前處理要求。通過實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)踐表明霧化洗滌超細(xì)過濾工藝去除漆霧 效果顯著，效率高達(dá)99%以上。典型

8、案例-某裝飾材料有限公司尾氣組成：甲苯、二甲苯、乙酯、丁酯、異丙醇等尾氣量：45000Nm3/h （四臺印刷機(jī)）尾氣濃度：13.9g/ m3尾氣溫度：60 C尾氣壓力：常壓裝置運(yùn)行效果分析：每小時溶劑排放量約 625公斤，實(shí)際可回收溶劑450公斤/小時。對活性碳纖維回收裝置的進(jìn)出口氣進(jìn)行了測試，進(jìn)入系統(tǒng)的甲苯回收率達(dá)99.3%,二甲苯回收率達(dá)99.0%。經(jīng)濟(jì)效益分析：裝置投資為350萬元，該廠每小時排放甲苯、二甲苯、乙酯、丁酯、異丙醇等溶劑約625公斤，有機(jī)溶劑回收裝置每小時實(shí)際可以回收溶劑450公斤。實(shí)際回收效率72%，每年運(yùn)行300天，每天運(yùn)行10小時，混合溶劑按8000元/噸計(jì)算，年回收

9、效益為1080萬元，扣除運(yùn)行費(fèi)用310萬 元，年回收凈效益767.5萬元。噴漆涂裝作業(yè)中涂料和溶劑霧化后形成的二相懸浮物逸散到周圍的空氣中，污染了空氣。對被污 染空氣中的漆霧的收集和分離時提高噴漆質(zhì)量、改善噴漆環(huán)境、達(dá)到環(huán)保排放要求的主要方法。小型噴漆處理裝置（以下簡稱水簾機(jī)）是提供噴漆作業(yè)的專用環(huán)保設(shè)備，其作用是將噴漆過程中 產(chǎn)生的噴霧限制在一定的區(qū)域內(nèi)，并得到處理。目前水簾機(jī)中所設(shè)置的噴霧處理裝置僅能處理噴 霧中的樹脂成分，對于其中的溶劑蒸汽，貝U不能得到處理，仍然要排入大氣中造成污染，所以需 要另設(shè)專門的廢氣處理裝置來處理。油漆類噴涂廢氣，主要由2部分組成，一是液態(tài)的漆霧，二是氣態(tài)的 V

10、OC。對于液態(tài)漆霧，采用 噴淋等濕法除塵，均有一定效果（油漆進(jìn)入水體后要考慮廢水處理），但對不溶水的VOC,工業(yè)成熟技術(shù)應(yīng)該還是活性炭吸附”將旋流板吸收塔安裝在廠區(qū)原有水池上方，每只塔體內(nèi)安裝無堵塞噴頭2只，且可實(shí)現(xiàn)在線檢修，所有噴頭均可迅速拆卸。塔體采用空塔或旋流板噴淋裝置，在塔內(nèi)流速為3米/秒左右的空塔流速下，選擇合適的液氣比，保證了足夠的液氣比對有機(jī)廢氣的吸收。吸收塔出口煙氣連接至現(xiàn)有雨水排水口。原有排風(fēng)口安裝檢查門，可對原有水池內(nèi)的情況進(jìn)行觀 察，在正常情況下，檢查門關(guān)閉，所有油漆廢氣經(jīng)過噴淋吸收處理后直接排入雨水口，可實(shí)現(xiàn)完 全密閉循環(huán)，極大的改善現(xiàn)有廠區(qū)環(huán)境。在下雨以及特殊原因時，

11、可以選擇開啟檢查門排氣，相 當(dāng)于原有排氣流程不變。在廠區(qū)原有水溝旁新建集水坑一座，水坑上方安裝循環(huán)水泵，底漆廢氣、粉塵、面漆廢氣均由此 循環(huán)水母管提供水源進(jìn)行噴淋吸收。噴頭選擇無堵塞不銹鋼噴頭，流量大，通徑大，不易堵塞。噴淋后的循環(huán)水流入水溝，經(jīng)過過濾網(wǎng)后流入集水坑中，循環(huán)使用，極大的節(jié)約了水耗。水簾機(jī)側(cè)吸收塔安裝在現(xiàn)有面漆排風(fēng)口（室外）處，并與水簾機(jī)煙氣聯(lián)通，即所有水簾機(jī)風(fēng)與焊接廢氣合并，一同進(jìn)入吸收塔。所有噴淋管道、閥門均采用UPVC管材。吸收塔里面裝有噴淋裝置，所有噴頭均選擇無堵塞型噴頭，且所有噴淋管實(shí)現(xiàn)法蘭連接，可在線 更換拆除清理。新增集水池一座，新增水泵兩臺。所有噴淋管道、閥門均采

12、用UPVC管材。加裝風(fēng)門閘板，可實(shí)現(xiàn)旁路排放。經(jīng)過旋流板后的煙氣進(jìn)入干式過濾器，過濾掉多余的水分后，進(jìn)入活性炭凈化器。脫除不溶解于水的有機(jī)氣體后，由引風(fēng)機(jī)達(dá)標(biāo)排放。詳見工藝流程圖活性炭凈化器：產(chǎn)品采用優(yōu)質(zhì)活性碳粉和輔助材料制成規(guī)格為100mm*100mm*100mm的蜂窩狀活性碳，成為一種新型吸附性強(qiáng)的過濾材料，目前已經(jīng)大量應(yīng)用在高濃度、大風(fēng)量的各類有機(jī)廢氣 凈化系統(tǒng)中。被處理廢氣在通過蜂窩活性炭方孔時能充分與活性碳廣泛接觸，風(fēng)阻系數(shù)小，具有 優(yōu)良的吸附、脫附性能和氣體動力學(xué)性能，可廣泛用于凈化處理含有甲苯、二甲苯、苯類、酚 類、酯類、醛類等有機(jī)氣體、惡臭味氣體和含有微量重金屬的各類氣體。采用

13、蜂窩狀活性碳的環(huán) 保設(shè)備廢氣處理凈化率高，吸附床體積小，設(shè)備阻力低，能夠降低運(yùn)行成本，凈化后的氣體完全 滿足環(huán)保排放要求。油漆廢氣治理技術(shù)一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有機(jī)廢氣種類繁多，來源廣泛，治理難度大，一次性投資和操作費(fèi)用高，基本上無回收利用 價值。成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣則更加難以凈化、分離和回收。揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）作為有機(jī)化合物主要分支，是指在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa常壓下沸點(diǎn)在260E以內(nèi)的有機(jī)化合物。從環(huán)境監(jiān)測角度來講，指以氫焰離子檢測器測出的非甲烷烴 類檢出物的總稱，包括烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴及硫烴類化合物。VOCs種類繁多，分布面廣，根據(jù)部分國外主要環(huán)境優(yōu)先污染物

14、名錄，VOCs占80%以上。日本1974 1985年環(huán)境普查 表明，在檢出的化學(xué)毒物中，鹵代烴類最多共 52種，一般烴類次之共43種，含氮有機(jī)物（主要 是硝基苯和苯胺類化合物）共 40種，以上三類占總檢出毒物的70%。VOCs污染嚴(yán)重，與NOx、 CnHm在陽光作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，吸收地表紅外輻射引起溫室效應(yīng)；破壞臭氧層形成臭氧空 洞，引起人體致癌和動植物中毒。隨著VOCs污染范圍的不斷擴(kuò)大和人們對其危害的逐步認(rèn)識，1979年聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會在日內(nèi)瓦召開跨國大氣污染會議，重點(diǎn)討論了 VOCs控制問題，1991年11月通過了VOCs跨國 大氣污染議定書，要求簽字國以1988年VOCs排放量

15、為基準(zhǔn)，到1999年每年削減30%; 1990 年，美國修訂了清潔空氣法（CAA ），要求到2000年將VOCs的排放量減少70%。為此，開發(fā) VOCs替代產(chǎn)品，尋找VOCs控制最優(yōu)技術(shù)已成為解決 VOCs污染的必由之路。隨著世界各國對VOC污染的日益重視和環(huán)保法規(guī)不斷嚴(yán)格 VOC的排放標(biāo)準(zhǔn)，其治理技術(shù)亦 在逐漸改進(jìn)和完善。（一）有機(jī)廢氣治理技術(shù)早在1925年歐洲就開發(fā)出固定床活性碳吸附裝置，1958年日本也開始使用該項(xiàng)技術(shù)。這是一 種非常經(jīng)典、成熟的方法，可用于治理任何濃度的常溫有機(jī)廢氣，但處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢 氣時，設(shè)備龐大，不經(jīng)濟(jì)。對于排氣溫度較高的高濃度有機(jī)廢氣的治理，首先由美國于

16、1950年開發(fā)成功以天然氣為燃料的直接燃燒技術(shù)。1965年日本與美國合作，將該項(xiàng)技術(shù)引入日本。該法需 將有機(jī)廢氣加熱到760E，方可將有機(jī)溶劑氧化分解為無害的 CO2和H2O，其缺點(diǎn)是燃料費(fèi)高， 故在歐美等天然氣便宜的地區(qū)應(yīng)用廣泛。后來人們開發(fā)出催化燃燒技術(shù)，由于催化劑的作用可在 300 350C的低溫下將有機(jī)溶劑氧化分解，因此大大降低了燃料費(fèi)并且產(chǎn)生的NOx量非常少。其缺點(diǎn)是需對廢氣中易引起催化劑中毒的物質(zhì)和粉塵進(jìn)行前處理，另外，在催化燃燒裝置中使用的 熱交換器換熱效率較低，約在 50%。為了提高熱效率，降低運(yùn)行成本，美國于1975年開發(fā)出換熱效率在90%以上的蓄熱式燃燒裝置。由于其運(yùn)行費(fèi)用

17、的降低，因此，可用于治理中等濃度有機(jī)廢 氣。隨后歐洲也開展了該項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)。日本針對美國蓄熱燃燒方式又開發(fā)出催化燃燒裝置的改 良型一一蓄熱催化氧化方法，并于1977年由日鐵化工機(jī)首先售出產(chǎn)品。該產(chǎn)品可較經(jīng)濟(jì)地對高、 中濃度的、溫度較高的有機(jī)廢氣進(jìn)行治理?？傮w而言，按照處理的方法，有機(jī)廢氣處理的方法主要有兩類：一類是回收法，另一類是消 除法?；厥辗ㄖ饕刑课?、變壓吸附、冷凝法及膜分離技術(shù)，回收法是通過物理方法，用溫 度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離VOC的。消除法有熱氧化、催化燃燒、生物氧化及集成技術(shù)；消除法主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、催化劑和微生物將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成 為CO2

18、和水。1、回收技術(shù)（1）炭吸附法炭吸附是目前最廣泛使用的回收技術(shù)，其原理是利用吸附劑（粒狀活性炭和活性炭纖維）的 多孔結(jié)構(gòu)，將廢氣中的VOC捕獲。將含VOC的有機(jī)廢氣通過活性炭床，其中的 VOC被吸附劑 吸附，廢氣得到凈化，而排入大氣。當(dāng)炭吸附達(dá)到飽和后，對飽和的炭床進(jìn)行脫附再生；通入水蒸汽加熱炭層，VOC被吹脫放出，并與水蒸汽形成蒸汽混合物，一起離開炭吸附床，用冷凝器冷卻蒸汽混合物，使蒸汽冷凝為 液體。若VOC為水溶性的，則用精餾將液體混合物提純；若為水不溶性，則用沉析器直接回收 VOC。因涂料中所用的 三苯”與水互不相溶，故可以直接回收。炭吸附技術(shù)主要用于廢氣中組分比較簡單、有機(jī)物回收利用

19、價值較高的情況，其廢氣處理設(shè) 備的尺寸和費(fèi)用正比于氣體中 VOC的數(shù)量，卻相對獨(dú)立于廢氣流量；因此，炭吸附床更傾向于稀 的大氣量物流，一般用于 VOC濃度小于5000PPM的情況。適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不 高，濕度不大，排氣量較大的場合，尤其對含鹵化物的凈化回收更為有效。（2）冷凝法冷凝法是最簡單的回收技術(shù)，將廢氣冷卻使其溫度低于有機(jī)物的露點(diǎn)溫度，使有機(jī)物冷凝變 成液滴，從廢氣中分離出來，直接回收。但這種情況下，離開冷凝器的排放氣中仍含有相當(dāng)高濃度的 VOC ，不能滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。要獲得高的回收率，系統(tǒng)需要很高的壓力和很低的溫度，設(shè) 備費(fèi)用顯著地增加。冷凝法主要用于高沸點(diǎn)和高濃度的 V

20、OC回收，適用的濃度范圍為5% （體積）。（3）膜分離技術(shù)膜分離系統(tǒng)是一種高效的新型分離技術(shù)，其流程簡單、回收率高、能耗低、無二次污染。 膜分離技術(shù)的基礎(chǔ)就是使用對有機(jī)物具有選擇滲透性的聚合物膜，該膜對有機(jī)蒸氣較空氣更 易于滲透 10100 倍，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的分離。最簡單的膜分離為單級膜分離系統(tǒng)，直接使壓縮氣體通過膜表面，實(shí)現(xiàn) VOC 的分離，但單級 膜因分離程度很低，難以達(dá)到分離要求，而多級膜分離系統(tǒng)則會大大增加設(shè)備投資。MTR 開發(fā)了一種新型的集成膜系統(tǒng)，僅使用單級膜，就可以大大提高回收率，并降低系統(tǒng)的 費(fèi)用。準(zhǔn)。該技術(shù)結(jié)合壓縮冷凝和膜分離兩種技術(shù)的特點(diǎn)，來集成實(shí)現(xiàn)分離。用壓縮機(jī)先將進(jìn)料

21、氣提高 到一定壓力，然后將進(jìn)料氣送到冷卻器冷凝，使部分 VOC 冷凝下來，冷凝液直接放入儲罐。離開 冷凝器的非凝氣體仍含相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物，并具有很高的壓力，可以作為膜滲透的驅(qū)動力，使膜 分離不再需要附加的動力。將非凝氣送到膜系統(tǒng)，有機(jī)選擇滲透膜將氣體分成兩股物流，脫除了 VOC 的未滲透側(cè)的凈化氣被排放；滲透物流為富集了有機(jī)物的蒸汽，該滲透物流循環(huán)到壓縮機(jī)的 進(jìn)口。系統(tǒng)通?？梢詮倪M(jìn)料氣中移出 VOC 達(dá) 99%以上，并使排放氣中的 VOC 達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)該系統(tǒng)的特點(diǎn)是末滲透物流的濃度獨(dú)立于進(jìn)料氣的濃度，該濃度由冷凝器的壓力和溫度決（4）變壓吸附技術(shù)該技術(shù)利用吸附劑在一定壓力下，先吸附有機(jī)物。當(dāng)

22、吸附劑吸附飽和后，進(jìn)行吸附劑的再 生。再生不是利用蒸汽，而是通過壓力變換來將有機(jī)物脫附。當(dāng)壓力降低時，有機(jī)物從吸附劑表 面脫附放出。其特點(diǎn)是無污染物，回收效率高，可以回收反應(yīng)性有機(jī)物。但是該技術(shù)操作費(fèi)用較 高，吸附需要加壓，脫附需要減壓，環(huán)保中應(yīng)用較少?；厥占夹g(shù)的適用范圍：粒狀活性炭主要用于脂肪和芳香族碳?xì)浠衔?、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和?類等的回收。常見的有：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，活性炭纖維吸附則可回收苯乙烯和丙烯晴等反應(yīng)性單體，但費(fèi)用較粒狀活性炭吸附要高 的多。吸附法已廣泛用在噴漆行業(yè)的 三苯”醋酸乙酯、制鞋行業(yè)的 三苯”印刷

23、行業(yè)的甲苯、 醋酸乙酯、電子行業(yè)的二氯甲烷和三氯乙烷的回收。炭吸附法要求廢氣中的VOC不能超過5000PPM,并且濕度不能50% ;當(dāng)濃度5000PPM時，則需在吸附前稀釋，對部分酮、醛、酯 等含活性的物質(zhì)不適用，該類 VOC會與活性炭或在活性炭表面發(fā)生反應(yīng)，堵塞炭孔，使活性炭失 活。冷凝法對高沸點(diǎn)的有機(jī)物效果較好，對中等和高揮發(fā)的有機(jī)物回收效果不好，該法適合VOC濃度5%的情況，回收率不高。而大部分廢氣中均存在水分，溫度低于0C時會結(jié)冰，降低系統(tǒng)的可靠性，故很少單獨(dú)使用。膜分離方法適合于處理較濃的物流，即 0.1%v VOC濃度V 10%，膜系統(tǒng)的費(fèi)用與進(jìn)口流速 成正比，與濃度則關(guān)系不大。它

24、適于高濃度、高價值的有機(jī)物回收，其設(shè)備費(fèi)用較高。工業(yè)上已經(jīng)從聚烯烴裝置的沖洗氣中回收烯烴單體和氦氣。在環(huán)保領(lǐng)域，從加油站回收碳?xì)浠衔铮粡闹评湓O(shè)備、氣霧劑及泡沫塑料的生產(chǎn)和使用過程中回收CFC，從PVC加工中回收氯乙烯單體。此技術(shù)非常有前途，隨著新高效膜的出現(xiàn)和系統(tǒng)造價的降低，它會成為一種重要的回收 手段。2、消除技術(shù)(1) 熱氧化700C 1,000C。熱氧化系統(tǒng)就是火焰氧化器，通過燃燒來消除有機(jī)物的，其操作溫度高達(dá) 這樣不可避免地具有高的燃料費(fèi)用，為降低燃料費(fèi)用，需要回收離開氧化器的排放氣中的熱量。 回收熱量有兩種方式，傳統(tǒng)的間壁式換熱和新的非穩(wěn)態(tài)蓄熱換熱技術(shù)。間壁式熱氧化是用列管或板式間

25、壁換熱器來捕獲凈化排放氣的熱量，它可以回收40 70的熱能，并用回收的熱量來預(yù)熱進(jìn)入氧化系統(tǒng)的有機(jī)廢氣。預(yù)熱后的廢氣再通過火焰來達(dá)到氧化 溫度，進(jìn)行凈化，間壁換熱的缺點(diǎn)是熱回收效率不高。蓄熱式熱氧化（簡稱RTO）回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式。主要原理是：有機(jī)廢 氣和凈化后的排放氣交替循環(huán)，通過多次不斷地改變流向，來最大限度地捕獲熱量，蓄熱系統(tǒng)提 供了極高的熱能回收。在某個循環(huán)周期內(nèi)，含 VOC 的有機(jī)廢氣進(jìn)入 RTO 系統(tǒng)，首先進(jìn)入耐火蓄熱床層 1（該床層 已被前一個循環(huán)的凈化氣加熱），廢氣從床層 1 吸收熱能使溫度升高，然后進(jìn)入氧化室； VOC 在 氧化室內(nèi)被氧化成CO2和H2O，廢

26、氣得到凈化；氧化后的高溫凈化氣離開燃燒室，進(jìn)入另一個冷 的蓄熱床層 2，該床從凈化排放氣中吸收熱量，并儲存起來 （用來預(yù)熱下一個循環(huán)的進(jìn)入系統(tǒng)的有 機(jī)廢氣 ），并使凈化排放氣的溫度降低。此過程進(jìn)行到一定時間，氣體流動方向被逆轉(zhuǎn)、有機(jī)廢氣 從床層 2 進(jìn)入系統(tǒng)。此循環(huán)不斷地吸收和放出熱量，作為熱阱的蓄熱床也不斷地以進(jìn)口和出口的 操作方式改變，產(chǎn)生了高效熱能回收，熱回收率可高達(dá)95， VOC 的消除率可達(dá) 99。（ 2）催化燃燒催化燃燒是一種類似熱氧化的方式來處理 VOC 的，它凈化有機(jī)物是用鉑、鈀等貴金屬催化劑 及過渡金屬氧化物催化劑來代替火焰，操作溫度較熱氧化低一半，通常為250C 500C。

27、由于溫度降低，允許使用標(biāo)準(zhǔn)材料來代替昂貴的特殊材料，大大地降低設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用。與熱氧化 相似，系統(tǒng)仍可分為間壁式和蓄熱式兩類熱量回收方式。間壁式催化燃燒是在催化床后設(shè)一個換熱器，該換熱器在降低排放氣溫度的同時，也預(yù)熱含VOC 的有機(jī)廢氣，其熱回收達(dá) 6075。該類氧化器早已用于工業(yè)過程。蓄熱催化燃燒（簡稱為RCO）是一種新的催化技術(shù)。它具有 RTO高效回收能量的特點(diǎn)和催化反應(yīng)的低溫操作及能量有效性的優(yōu)點(diǎn)，將催化劑置于蓄熱材料的頂部，來使凈化達(dá)到最優(yōu)，其 熱回收率高達(dá) 9598。RCO 系統(tǒng)性能的關(guān)鍵是使用專用的催化劑，浸漬在鞍狀或是蜂窩狀陶瓷上的貴金屬或過渡金 屬催化劑，允許氧化發(fā)生在 R

28、TO 系統(tǒng)溫度的一半，既降低了燃料消耗，又降低了設(shè)備造價?，F(xiàn)在，有的國家已經(jīng)開始使用 RCO技術(shù)進(jìn)行有機(jī)廢氣的消除處理，很多 RTO設(shè)備已開始轉(zhuǎn) 變成RCO，這樣可以削減操作費(fèi)用達(dá)33% 75%,并增加排放氣流量達(dá)20% 40%。（ 3）集成技術(shù)（炭吸附催化氧化） 對于大流量、低濃度的有機(jī)廢氣，單一使用上述方法處理費(fèi)用太高，不經(jīng)濟(jì)。利用炭吸附具 有處理低濃度和大氣量的優(yōu)勢，先用活性炭捕獲廢氣中的有機(jī)物，然后用小得多流量的熱空氣來 脫附，這樣可使 VOC 富集 1015 倍，大大地減少了處理廢氣的體積，使后處理設(shè)備的規(guī)模也大 幅度地降低。把濃縮后的氣體送到催化燃燒裝置中，利用催化燃燒適于處理較高

29、濃度的特點(diǎn)來消 除VOC。催化燃燒放出的熱量可以通過間壁換熱器，來預(yù)熱進(jìn)入炭吸附床的脫附氣，降低系統(tǒng)的 能量需要量。該技術(shù)利用炭吸附處理低濃度和大氣量的持點(diǎn)，又利用催化床處理適中流量、高濃度的優(yōu) 勢，形成一種非常有效的集成技術(shù)。國內(nèi)也已開始利用此技術(shù)，用于噴漆、印刷和制鞋等排放大 流量、低濃度有機(jī)廢氣行業(yè)的治理。消除技術(shù)的使用范圍：（ 1）熱氧化熱氧化系統(tǒng)在700C 1000C下操作，適于流量為 2000- 50,000m3/h, VOC濃度為100 2000PPM的情況。間壁式較蓄熱式的優(yōu)點(diǎn)是，用簡單的金屬換熱器來捕獲熱量，僅在幾分鐘即達(dá)到所需的操作 條件，最適于循環(huán)操作蓄熱熱氧化具有非常高

30、的氧化溫度，可以處理難以熱分解的有機(jī)物，該系統(tǒng)98 99的VOC 消除率是很常見的。熱回收效率為 85 95。僅需少量或不需燃料即可運(yùn)行，特別是對具 有相對低 VOC 含量的氣體，它們比間壁熱氧化費(fèi)用更低。熱氧化的缺點(diǎn)是：在高溫燃燒中產(chǎn)生了 NOx，它也為危險排放物，需要進(jìn)一步治理；較 慢的熱反應(yīng)；不能滿意地處理鹵化物，必需加后處理裝置洗滌塔，來處理酸性氣體；進(jìn)氣濃 度不能25% LEL :高的設(shè)備投資費(fèi)用。（2）催化氧化催化氧化是在比熱氧化低的溫度下進(jìn)行，通常為 250C 500E，其處理能力為2000 20,000 m3/h,適于VOC濃度為100 2000 PPM，其消除效率高達(dá)95%以

31、上。低的操作溫度結(jié)合間壁換 熱器，可以降低啟動所需的燃料。催化燃燒較熱氧化有幾個優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)溫度較熱氧化低一半，節(jié)省了燃料；停留時間短， 降低了設(shè)備尺寸；由于燃料減少，生成的 CO也少，CO和VOC 起被轉(zhuǎn)換；較熱氧化系統(tǒng) 需更少的啟動和冷卻時間；低的操作溫度，排除了 NOx的生成；因溫度降低，允許使用標(biāo)準(zhǔn) 材料來代替昂貴的特殊材料，RCO系統(tǒng)的整個機(jī)械壽命將增加。催化氧化也有不足：催化劑易被重金屬或顆粒覆蓋而失活；處理鹵化物和硫化物時，會 產(chǎn)生酸性氣體，需用洗滌塔進(jìn)一步處理；廢催化劑如不能循環(huán)使用，也要處理；進(jìn)氣濃度不 能25%。（3）集成技術(shù)（炭吸附催化燃燒）炭吸附進(jìn)行 VOC 回收已廣泛用

32、于噴漆、印刷和電子工業(yè)等行業(yè)，消除率可達(dá)90%95%，但對低濃度廢氣，從經(jīng)濟(jì)上考慮，回收不經(jīng)濟(jì)，故采用消除技術(shù)。集成技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是用較低的費(fèi)用來處理低濃度、大氣量的廢氣，通過濃縮廢氣，降低了需 處理廢氣的體積，用較小體積的催化燃燒氧化器來處理大流量的廢氣，降低設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)該法也有不足，此技術(shù)均不適合廢氣中含有高活性、易反應(yīng)的VOC和相對濕度大于50%的情況，對含鹵化合物的廢氣仍需使用后處理設(shè)備。由此可見，上述各種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用對象，現(xiàn)對其中幾種常用方法的優(yōu)缺點(diǎn)匯總比 較如下治理方法主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)熱八、TO1.凈化效率咼n1.處理溫度咼，能耗大n力2.可凈化各種有機(jī)廢氣，不需要預(yù)2

33、.存在二次污染燃處理，不穩(wěn)定因素少，可靠性高3.燃燒裝置、燃燒室、熱回收裝置造價高，維修較|燒3.在廢氣濃度高、設(shè)計(jì)合理的條難法件下，可回用熱能4.處理大流量、低濃度廢氣能耗過大，運(yùn)行費(fèi)用高1RTO 1.具有TO的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，但對復(fù)雜1.處理溫度比to低，但仍較高，因而仍有少量二次污n的有機(jī)廢氣需要預(yù)處理染2.能耗遠(yuǎn)低于TO,可處理大流量低2.造價較咼1濃度廢氣3.占地面積大催CO1.凈化效率高，無二次污染1.用電能預(yù)熱時，不能處理低濃度廢氣化2.能耗較低，在相同條件下約比2.催化劑成本高，且有使用壽命限制燃TO低50%，因而運(yùn)行費(fèi)用低3.復(fù)雜廢氣需預(yù)處理燒RCO1.凈化效率高，無二次污染1.整

34、體式占地面積小，但維修困難法2.在各種燃燒法中能耗最低，廢氣2.分體式占地面積大濃度在1-1.5g/m3時即能無耗運(yùn)行3.整體式不宜用于高濃度（4g/m3），否則催化床會超3.能處理各種有機(jī)廢氣溫4.復(fù)雜廢氣需預(yù)處理吸附法1.可凈化大流量低濃度廢氣1.吸附劑需補(bǔ)充和再生2.對單一品種廢氣可回收溶劑2.對溫度較咼廢氣需先行冷卻3.運(yùn)行費(fèi)用較低3.復(fù)雜廢氣需預(yù)處理4.管理不便5.存在二次污染6.安全性差吸收法1.對親水性溶劑蒸汽用水作吸附劑1.用水作吸附劑時，需要對產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理時，設(shè)備費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)低，安全2.吸收、脫吸控制管理復(fù)雜2.可用油、酯等吸收苯類廢氣，凈化率咼3.適用于大流量低濃度

35、廢氣（二）低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的治理技術(shù)在使用有機(jī)溶劑的行業(yè)中，象汽車涂裝、印刷等工業(yè)排放的有機(jī)廢氣，其特點(diǎn)是有機(jī)溶劑濃度低、風(fēng)量大，若采用上述方法都將使用龐大的設(shè)備，耗用大量經(jīng)費(fèi)。目前世界上對這類低濃 度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣，主要采用下面幾種方法進(jìn)行治理。（1）蜂窩輪式濃縮系統(tǒng)這種系統(tǒng)于1977 1979年由日本開發(fā)成功，瑞典的 Munter、Zeol公司也于1985- 1986年開發(fā)成功并銷售。1990年左右隨著對有機(jī)溶劑排放實(shí)行更嚴(yán)格的總量控制后，歐美地區(qū)也從日本引進(jìn)該技術(shù)，其市場急劇擴(kuò)大。該系統(tǒng)采用蜂窩輪，連續(xù)不斷地將低濃度、大風(fēng)量的排氣中的有機(jī)溶劑吸附、分離。然后，再用小風(fēng)量的熱風(fēng)脫

36、附得到高濃度、小風(fēng)量的含有機(jī)溶劑氣體。濃縮后 的氣體再與小型的催化燃燒或活性炭回收裝置組合，構(gòu)成經(jīng)濟(jì)的處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是 一圓筒形吸附輪，其是由活性炭或疏水性沸石加工成波紋狀，再卷制形成蜂窩構(gòu)造。整個蜂窩輪 分為吸附區(qū)和再生區(qū)，工作中以非常低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動，含有機(jī)溶劑的廢氣通過吸附區(qū)時有機(jī)溶 劑被吸附，凈化氣體排出。輪子吸附的有機(jī)溶劑，隨著輪的轉(zhuǎn)動被送到再生區(qū)，由120140C的熱風(fēng)加熱脫附，隨熱風(fēng)排出。由于脫附風(fēng)量遠(yuǎn)小于吸附風(fēng)量，因此脫附后氣體中的有機(jī)溶劑濃度 可以增加 1020倍。脫附后的排氣只要用吸附風(fēng)量十幾分之一的裝置就可以進(jìn)行處理了。該系統(tǒng) 體積小，費(fèi)用低，在國外已成為治理

37、低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的首選方法，并得到廣泛應(yīng)用。但 其引進(jìn)價格昂貴，在我國推廣經(jīng)濟(jì)上難以承受。國內(nèi)有的研究單位取其凈化工藝的優(yōu)點(diǎn)，將主要 設(shè)備進(jìn)行改造使之適用我國。如研究采取了以數(shù)個填充了蜂窩狀活性炭的固定吸附濃縮裝置，取 代蜂窩輪濃縮裝置的辦法，通過數(shù)個固定床之間的吸附，脫附過程切換，完成蜂窩輪轉(zhuǎn)動所起的 作用。因這種方法沒有轉(zhuǎn)動部件，不存在動密封問題，所以設(shè)備制造簡單，維修方便，價格便宜 并發(fā)揮了原工藝中濃縮作用的優(yōu)點(diǎn)。在郵電部郵票印制局引進(jìn)法國六色印刷機(jī)廢氣治理中，采用 該工藝設(shè)備完成了處理風(fēng)量21000 30000 m3/ h規(guī)模的微機(jī)全自動控制工業(yè)試驗(yàn)，通過 2年的運(yùn) 行考驗(yàn)，取得

38、滿意結(jié)果。為我國治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣提供了一種適用的方法。（2）液體吸收法該法是通過有機(jī)廢氣與液體吸收劑接觸，使其中的有機(jī)溶劑被吸收劑所吸收，再經(jīng)解吸，將有機(jī)溶劑除去或回收，井使吸收劑獲得再生重復(fù)利用。由于工藝中可選用比吸附，催化燃燒裝置 處理氣體能力大數(shù)倍的塔式吸收設(shè)備，因而設(shè)備的體積可做得小很多，設(shè)備費(fèi)也低。但很難找到 理想吸收劑，原因是有機(jī)溶劑一般都屬非極性物質(zhì)，它們與極性的水分子之間將產(chǎn)生互相排斥作 用而難以溶解，而對有機(jī)溶劑溶解度較大的油類或芳烴萃取劑，一般價格較高，有些還有異味。國內(nèi)曾有人研究在水中添加表面活性劑等活性組分的辦法，來提高對有機(jī)溶劑的溶解度。研究表 明，以這種吸

39、收劑來處理含苯噴漆尾氣是可行的，但這一實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果未得到推廣應(yīng)用，這可能與吸收容量很有限的吸收劑的再生問題尚未解決有關(guān)。國內(nèi)前些年使用以柴油等油類及芳烴萃 取劑為吸收液的有機(jī)廢氣吸收裝置，曾在工業(yè)上有些應(yīng)用實(shí)例，但都因吸收劑本身損耗大造成運(yùn) 行成本高或飽和后的吸收劑無法處理而下馬。液體吸收法在國外使用也很少，報(bào)導(dǎo)亦不多。曾見 有關(guān)日本印刷廠使用液體吸收法的報(bào)導(dǎo)，使用的吸收劑是含有催化劑的液體，使用結(jié)果運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 較低，但有待進(jìn)一步提高效率。由于液體吸收尚存在諸多問題有待解決，使其應(yīng)用受到限制。（3）生物處理法生物脫臭從 20 世紀(jì) 4050 年代開始就在德國和美國開發(fā)成功。在日本也在 1970

40、 年左右開始 進(jìn)行土壤脫臭法和活性污泥脫臭法的研究，并已開發(fā)出各種裝置，得到實(shí)際應(yīng)用。該方法是由微 生物將有機(jī)溶劑分解。因耗能非常低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)也很便宜而受到人們重視，特別是在歐洲，以德國 為中心進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，應(yīng)用實(shí)例逐漸增多。其缺點(diǎn)是對各種有機(jī)溶劑具有選擇性，使其應(yīng)用領(lǐng)域 受到限制。目前，已在廢水處理廠、飼料加工廠等場合，用于硫化氫、低分子醛類、乙醇及有機(jī) 酸等極性物質(zhì)的脫臭。用于彩色膠卷乳劑涂布干燥過程中產(chǎn)生的甲醇、乙酸乙酯的治理也取得很 好效果。用于處理非親水性的甲苯、二甲苯等芳香族化合物的生物處理技術(shù)也已開發(fā)成功。該方 法與其它方法相比，占地面積大是其另 缺點(diǎn)。（4）其它方法除上述 3 種

41、已經(jīng)工業(yè)化的方法外，還有 2 種尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。a） 固體膜分離凈化法該法是用膜分離來凈化有機(jī)廢氣，氣體的膜分離過程是利用被分離組分對膜的滲透性能差異 實(shí)現(xiàn)的。國內(nèi)科學(xué)家已進(jìn)行了以管式硅橡膠膜分離處理含苯廢氣的研究，測定出二甲苯對空氣的 分離因子，井推導(dǎo)出分離因子與流過管式膜分離器的氣體雷諾數(shù)關(guān)系。利用膜分離方法將低濃度 有機(jī)廢氣富集，然后加以回收或以催化燃燒方法處理的研究，目前處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。研究結(jié) 果表明，對甲苯、二甲苯的脫除，凈化率可達(dá)到 90，濃縮比可達(dá) 1020 倍，可大大降低處理低 濃度、大風(fēng)量苯系物廢氣成本。故膜分離技術(shù)用于低濃度、大風(fēng)量含苯系物廢氣處理不失為一種 經(jīng)濟(jì)

42、有效的新途徑。b） 光催化氧化技術(shù)國外科學(xué)家利用臭氧作為輔助氧化劑，進(jìn)行了光催化氧化苯的研究，以及各種光催化氧化反 應(yīng)為補(bǔ)償技術(shù)的治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯廢氣的研究。研究表明，光催化氧化反應(yīng)同活 性炭吸附、催化燃燒法等補(bǔ)償技術(shù)相比，具有經(jīng)濟(jì)潛力。治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣，無論采用哪種方法，耗用資金都較高。相比之下，目前較經(jīng) 濟(jì)有效、應(yīng)用最廣的是活性炭吸附濃縮與催化燃燒組合法或活性炭吸附濃縮與活性炭回收有機(jī)溶 劑組合法。固體膜分離法尚處在實(shí)驗(yàn)室研究階段。生物處理法因其耗能低、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)便宜，受到各 國重視，工業(yè)應(yīng)用實(shí)例和應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，是一種很有應(yīng)用前景的技術(shù)。有鑒于此，針對低濃度、大風(fēng)

43、量有機(jī)廢氣的治理問題，杭州西子環(huán)保設(shè)備廠于1988 年開發(fā)研制了蓄熱式（換向型）催化燃燒器。該燃燒器采用了整體結(jié)構(gòu)，經(jīng)過兩年的努力于1990 年獲得成功。 1991年經(jīng)浙江省科委鑒定后被評為省級新產(chǎn)品，并獲得國家專利，1992 年被評為國家級重點(diǎn)新產(chǎn)品， 1996 年獲得國家環(huán)保局環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)（ A 類）。該燃燒器采用陶瓷作為蓄熱材 料，在相對表面積達(dá)到 150200m2/m3 時，換熱效率為 9095，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過間壁式（列管式或板 式）的換熱效率，因而能耗明顯降低。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到11.5g/m3 時，即可無耗運(yùn)行，故運(yùn)行成本極低?；旧隙裕@是一種技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)新穎、高凈化率、低能耗

44、的 VOC 污染治理設(shè)備。 但是整體式 RCO 也存在一些重大的缺點(diǎn)，其中換向時余氣未能得到治理是換向型設(shè)備的共有問 題，另外，維修也比較困難，在廢氣連續(xù)濃度高于4 g/m3時，催化床溫度會升到600 700C，如果長時間在高溫下工作，對催化劑的壽命會有影響。此外，設(shè)備自重較大，也是其缺點(diǎn)。為解決 整體式結(jié)構(gòu)所存在的問題，該廠也相繼成功開發(fā)了分體結(jié)構(gòu)的催化凈化器，（該產(chǎn)品 2002 年經(jīng)浙 江省科技廳鑒定）從而較好地解決了廢氣濃度高低波動時燃燒器的適應(yīng)性問題，如廢氣濃度較高（超過3 g/m3）時，可在上部空間將熱氣體引出排放或回用，這一點(diǎn)是整體式RCO難以做到的， 此外，分體式結(jié)構(gòu)的維修、更換

45、催化劑和電熱管也比整體式方便，而且也較好地解決了換向時的 余氣治理問題。但設(shè)備的占地面積大，主機(jī)的占地面積幾乎增加一倍，造價也高，控制也較復(fù)雜。涂裝廢氣處理方法選擇技巧選擇有機(jī)廢氣的處理方法，總體上應(yīng)考慮以下因素：有機(jī)污染物的類型及其濃度、有機(jī)廢氣 的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量以及需要達(dá)到的污染物控制水平。1、噴漆常溫廢氣的處理來自噴漆室、晾置室、調(diào)漆間和面漆污水處理間的廢氣為低濃度、大流量的常溫廢氣，污染 物的主要組成為芳香烴、醇醚類和酯類有機(jī)溶劑。對照GB16297大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，這些廢氣的濃度一般在排放限值以內(nèi)，為應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)中的排放速率要求，多數(shù)汽車廠采取高空排放的 辦法。這種辦

46、法雖然可以滿足目前的排放標(biāo)準(zhǔn)，但廢氣實(shí)質(zhì)上是未經(jīng)處理稀釋排放，一條大型的 車身涂裝線每年排放的氣體污染物總量可能高達(dá)數(shù)百噸，對大氣造成的危害非常嚴(yán)重。為從根本上減少廢氣污染物的排放，可以聯(lián)合利用幾種廢氣處理方法進(jìn)行處理，但大風(fēng)量的 廢氣處理成本很高。目前，國外較為成熟的方法是，先將有機(jī)廢氣濃縮（用吸附-脫附轉(zhuǎn)輪將總 量濃縮15倍左右），以減少需處理的有機(jī)廢氣總量，再采用破壞性方法對濃縮的廢氣進(jìn)行處理。 國內(nèi)也有類似的方法，先采用吸附法（活性碳或沸石作吸附劑）對低濃度、常溫噴漆廢氣進(jìn)行吸 附，用高溫氣體脫附，濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進(jìn)行處理。低濃度、常 溫噴漆廢氣的生物處理方

47、法正在研發(fā)之中，國內(nèi)現(xiàn)階段的技術(shù)尚不成熟，但值得關(guān)注。為真正減 少涂裝廢氣公害，還需從源頭上解決問題，如采用靜電旋杯等手段提高涂料的利用率、發(fā)展水性 涂料等環(huán)保涂料等。2、烘干廢氣處理烘干廢氣屬于中、高濃度的高溫廢氣，適合采用燃燒的方法處理。燃燒反應(yīng)都有3個重要參數(shù)：時間、溫度、擾動，也即燃燒 3T條件。廢氣處理的效率實(shí)質(zhì)上是燃燒反應(yīng)的充分程度，取決 于燃燒反應(yīng)的3T條件控制。RTO可以控制燃燒溫度（820900C）和逗留時間（1. 01. 2s），并保證必要的擾動（空氣與有機(jī)物充分混合），有機(jī)廢氣的處理效率可達(dá)99%，并且廢 熱回收率高，運(yùn)行能耗較低。日本及國內(nèi)的多數(shù)日資汽車廠通常采用 RT

48、O 對烘干（底漆、中涂、 面漆烘干）廢氣進(jìn)行集中處理。例如，東風(fēng)日產(chǎn)乘用車公司花都涂裝線采用 RTO 集中處理涂裝烘 干廢氣效果很好，完全滿足排放法規(guī)要求。但由于 RTO 廢氣處理設(shè)備一次性投資較高，用于廢氣 流量較小的廢氣處理時不經(jīng)濟(jì)。對于新建涂裝生產(chǎn)線，歐美汽車生產(chǎn)廠首選 TAR 烘干爐。例如，由德國杜爾公司承建的奇瑞 汽車有限公司涂裝二線采用 TAR 烘干爐，涂裝廢氣處理與節(jié)能的效果均較好。燃?xì)猓ɑ蛳┯停┖?干爐本身就需要通過燃燒供熱，特別適合廢氣燃燒熱回收，為提高熱效率，設(shè)計(jì)采用多級熱回 收，最后一級熱回收可以用作烘干爐的新風(fēng)預(yù)熱或風(fēng)幕風(fēng)加熱。 TAR 烘干爐的廢氣處理與熱利用 效率均

49、較高，但目前引進(jìn)的 TAR 烘干爐成本較高，國產(chǎn)的 TAR 烘干爐性能不太穩(wěn)定，筆者建議 加強(qiáng)國產(chǎn) TAR 烘干爐的研發(fā)，在新建涂裝線中推廣應(yīng)用國產(chǎn) TAR 烘干爐。國內(nèi)的許多涂裝線采 用了一種與 TAR 相近的做法，將烘干廢氣作助燃空氣引到燃燒室中燃燒，即烘干加熱與廢氣燃燒 “四元體”。這種“四元體 ”對廢氣處理有一定效果，但實(shí)踐證明，這種廢氣處理方式效果不充分， 處理后的廢氣經(jīng)常不達(dá)標(biāo)，原因是廢氣沒有經(jīng)過預(yù)熱，燃燒室的溫度不夠，所以應(yīng)改進(jìn)現(xiàn)行的 “四 元體”結(jié)構(gòu)，保證廢氣處理效率，并提高熱效率。對于已建成的涂裝生產(chǎn)線，需增加廢氣處理設(shè)備時，可采用催化燃燒系統(tǒng)和蓄熱式熱力燃燒 系統(tǒng)。催化燃燒

50、系統(tǒng)投資小、燃燒能耗低。一般來說，采用把/鉑作為催化劑可將氧化大多數(shù)有機(jī)廢氣的溫度降到 315C左右。催化燃燒 系統(tǒng)可以用于一般的烘干廢氣處理，特別適用于烘干電源采用電加熱的場合，存在的問題是如何 避免催化劑中毒失效。從一些用戶的使用經(jīng)驗(yàn)來看，對一般的面漆烘干廢氣，通過增加廢氣過濾 等措施，可以保證催化劑的壽命為 35年；電泳漆烘干廢氣容易造成催化劑中毒，所以電泳漆烘 干廢氣的處理應(yīng)慎重采用催化燃燒方式。在東風(fēng)商用車車身涂裝線的廢氣處理改造過程中，電泳 底漆烘干廢氣采用 RTO 法處理、面漆烘干廢氣采用催化燃燒方式處理，使用效果良好。 噴涂漆混合有機(jī)廢氣凈化回收技術(shù)、基本原理噴涂漆廢氣主要由揮

51、發(fā)性的溶劑、稀釋劑分子和不揮發(fā)的漆霧分子混合而成。油漆的溶劑或 稀釋劑混合物成分很復(fù)雜。由于漆霧顆粒微小、粘度大、易粘附物質(zhì)表面，凈化回收有機(jī)廢氣前 必須去除漆霧，傳統(tǒng)的漆霧去除方法一般采用水洗噴漆室，但該方法凈化效率低，無法達(dá)到預(yù)處 理要求。選用新型改性活性炭材料；增加噴霧洗滌 多層過濾的預(yù)處理工序；采用復(fù)合炭床吸附罐結(jié) 構(gòu)和高溫蒸汽分段脫附、分級冷凝回收的新工藝；解決了噴涂漆混合有機(jī)廢氣只能催化焚燒處理 而不能凈化回收的難題。二、技術(shù)關(guān)鍵（1）解決活性炭失活問題。增加一道洗滌工序：采用霧化洗滌多層過濾工藝的方法，將漆霧在進(jìn)入吸附罐前去除掉?；驹硎抢脷怏w與液體間的充分接觸，將漆霧粘在水

52、滴或水膜 上，或叫增濕粒子，使這些粒子借著紊流、分子擴(kuò)散等作用被過濾網(wǎng)擋住，達(dá)到分離去除漆霧的 目的。（2）解決同時吸附不同物理特性混合氣體的問題。采用復(fù)合炭床吸附罐結(jié)構(gòu)（公司專利）， 把不同改性的活性炭分層堆放在吸附罐內(nèi)，便于吸附不同物理特性的有機(jī)廢氣分子。（3）解決不同物理特性混合氣體的脫附問題。采用高溫蒸汽分段脫附的工藝；控制吸附罐的 溫度，低沸點(diǎn)先脫附，高沸點(diǎn)后脫附，從而達(dá)到分段脫附。（4）解決混合氣體的冷凝分離問題。采用分級冷凝分離的工藝，經(jīng)過冷凝后水蒸汽和氣態(tài)溶 劑都變成液態(tài)，利用兩者比重不同設(shè)計(jì)出長流道、多隔層的自動分離器；高低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑按不 同時間段與水分離。主要技術(shù)指標(biāo)及條

53、件要求一、技術(shù)指標(biāo) 噴涂漆廢氣經(jīng)過凈化回收后，有毒有害氣體可以達(dá)標(biāo)排放，符合大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB162971996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)；有機(jī)溶劑回收率不低于 90%;留漆霧進(jìn)吸附罐前去除率大于 95%；回收的有機(jī)溶劑重復(fù)使用率為 100%。二、條件要求在生產(chǎn)流水線上密封好、廢氣無泄露的情況下，該裝置的有機(jī)廢氣總回收率可達(dá)90%以上，生產(chǎn)流水線上的密封性能與總回收率成正相關(guān)關(guān)系。主要設(shè)備及運(yùn)行管理一、主要設(shè)備吸附罐3個、3075kW高壓引風(fēng)機(jī)、蒸汽鍋爐1臺、空壓機(jī)及儲氣罐1臺、PLC自動運(yùn)行 電控柜、空氣及水冷卻器 3 個、冷凝器、冷卻塔、壓縮空氣控制系統(tǒng) 1 套、蒸汽控制系統(tǒng) 1 套、 冷水

54、循環(huán)控制系統(tǒng) 1 套、壓力與溫度報(bào)警系統(tǒng) 1 套。二、運(yùn)行管理裝置可實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面，自動化操作，操作簡單運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠。采用在線監(jiān)測、控制技 術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)多道自動控制安全報(bào)警和連鎖防護(hù)。采用氣動遠(yuǎn)程控制，可確保廢氣風(fēng)道、溶劑管 道無電觸點(diǎn)，絕對消除電接點(diǎn)火花所產(chǎn)生的安全隱患。投資效益一、投資情況總投資 350 萬元，其中設(shè)備投資 290萬元；運(yùn)行費(fèi)用 1 80萬元/年；主體設(shè)備壽命 10年。二、經(jīng)濟(jì)效益烘干房產(chǎn)生的 VOC 有機(jī)廢氣經(jīng)凈化回收后達(dá)標(biāo)排放， VOC 減排量每年 950噸；回收溶劑全 部回用，回收溶劑經(jīng)濟(jì)效益年均 800 萬元。該技術(shù)于 2008年3月通過了技術(shù)鑒定，并被中國環(huán)境

55、保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會評為 2009年國家重點(diǎn)環(huán) 境保護(hù)實(shí)用技術(shù)（ B 類）。如何選擇有機(jī)廢氣處理系統(tǒng) 為了給特定的應(yīng)用選擇最合適型號的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，必須知道以下的資料：? 有機(jī)廢氣的排放流量? 有機(jī)廢氣的排氣溫度? 有機(jī)污染物質(zhì)濃度水平? 有機(jī)污染物質(zhì)的類型? 微粒散發(fā)的水平? 需要達(dá)到的污染物控制水平 一般來說，可以基于上述的原則選擇適合您的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)。有機(jī)廢氣的排放流量如果待處理有機(jī)廢氣的流量是在 5, 000 Nm 3 /h以下，蓄熱式系統(tǒng)（RTO）大體來說是不適 用的。這是因?yàn)榕c熱回收式焚燒系統(tǒng)來比較，蓄熱式氧化器（RTO）的高成本大體上是不足以抵消它在節(jié)省燃料和電力消耗所帶來好處。

56、流量大于 50， 000 Nm 3 /h 時，熱回收熱力焚燒系統(tǒng)有 嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)，這是因?yàn)樗麄儠a(chǎn)生非常高的燃料費(fèi)用。然而，如果工藝需要大量的熱能時， 二級的熱回收鍋爐可以用來抵消高昂的燃料費(fèi)用，另一個例外是每年很少運(yùn)作，需處理大流量廢 氣的應(yīng)急系統(tǒng)。有機(jī)廢氣的排氣溫度如果待處理有機(jī)廢氣的溫度在大約 300E以上時，是不適合采用蓄熱式系統(tǒng)（RTO）的，這 是因?yàn)楦邷氐拇幚碛袡C(jī)廢氣會大大降低換向閥的可靠性和壽命；另外，在這樣高的溫度時，建 造 RTO 的高成本也不足以抵消在節(jié)省燃料和電力消耗所帶來好處。如果待處理有機(jī)廢氣的溫度超 過500C，采用熱回收式焚燒系統(tǒng)不如采用直燃式焚燒系統(tǒng)，因?yàn)樵?/p>

57、燃料消耗的差距太小，不足以 抵消增加的熱回收器帶來的投資成本。污染物質(zhì)濃度水平待處理有機(jī)廢氣的有機(jī)物濃度是影響選擇廢氣處理系統(tǒng)選擇的主要因素。 直燃式氧化器能夠處理最大濃度范圍的碳?xì)浠衔?，從十億分之一的濃度水平到純碳?xì)浠?物蒸氣。如果有機(jī)廢氣濃度超過 25%，特別考慮要執(zhí)行措施來防止從氧化器到廢氣來源的回火。這種能處理大濃度范圍的彈性能力的代價是這種型式氧化器的高燃料成本。蓄熱式和熱回收式的氧化器都限制被處理有機(jī)廢氣的濃度必須少于25% :對于蓄熱式系統(tǒng), 此限制是由于存在熱失控的危險。對于熱回收式系統(tǒng)，是怕熱回收器被損壞。解決方法可以是往 有機(jī)廢氣中摻入空氣以降低濃度或做更多的熱回收。污染物質(zhì)的類型當(dāng)有機(jī)廢氣中含有高濃度的可轉(zhuǎn)化有機(jī)酸的物質(zhì)(如氯，氟，硫和鹵素)時必須特別小心。