我國光氧凈化器對VOCS廢氣吸附處理排放的要求及吸附效果

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對環(huán)境空氣質(zhì)量與人體健康的認(rèn)識與要求日益提高，對臭氧污染、灰霆等區(qū)域大氣污染問題日益關(guān)注。揮發(fā)性化合物(VOCS)在這些大氣復(fù)合污染的形成中起著重要的作用，是大氣中臭氧與二次氣溶膠生成關(guān)鍵的前體物，直接影響大氣環(huán)境，并會危害人體健康。有研究表明，溶劑使用相關(guān)工業(yè)源己成為環(huán)境中VOCS污染的卞要人為源之。研究相應(yīng)的工業(yè)源生產(chǎn)過程中VOCS的排放系數(shù)，可直接協(xié)助工業(yè)企業(yè)VOCS排放量的估算，對VOCS排放控制以及環(huán)境監(jiān)管具有重要的意義。

近年來，我國對VOCS排放的研究集中在利用排放系數(shù)估算人為源VOCS排放清單和建立模型估算   源VOCS排放清單力。其中采用的VOCS排放系數(shù)大多取自   的研究成果，對排放系數(shù)建立的研究較少。而   的VOCS排放系數(shù)是根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w狀況測定的，與我國的實際情況可能會有較大出入，直接使用所估算的排放源清單存在較大的不確定性。囚此，有   針對我國工業(yè)VOCS排放源特點(diǎn)，建立木地的VOCS排放系數(shù)。

1、吸附劑

吸附處理技術(shù)的核心是吸附劑的性能，的吸附劑應(yīng)具有均勻孔道、較大的吸附容量、良好的疏水性以及容易   等特性。目前在工業(yè)應(yīng)用中，廢氣吸附處理工藝常用的吸附劑是活性炭和分子篩沸石兩種。

活性炭具有孔穴豐富、比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，適用于大部分VOCs的吸附凈化，但是當(dāng)廢氣濕度>60%時，其吸附效果會降低。另外，活性炭材料普遍存在性較差的問題，當(dāng)采用熱空氣   時，易發(fā)生著火現(xiàn)象，其   多采用高溫水蒸汽。而涂裝車間的噴漆室廢氣相對濕度RH一般為85%一90%，如果采用活性炭吸附，需要對廢氣進(jìn)行預(yù)處理，而且   工藝復(fù)雜，因此不適用。

相對于活性炭，沸石吸附劑的特性為：不可燃；耐溫1000℃，可用熱空氣高溫   ；有較強(qiáng)的疏水性，當(dāng)廢氣濕度RH<90%時，表現(xiàn)出很好的VOCs吸附效果。

2、吸附工藝

按吸附劑在裝置內(nèi)的工作狀態(tài)，可將吸附工藝設(shè)備分為固定床、移動床、流化床和轉(zhuǎn)輪式田。其中，固定床不能滿足連續(xù)吸附的要求。移動床和流化床雖可以連續(xù)吸附，但存在吸附劑的磨損和消耗問題。轉(zhuǎn)輪主體為一個表面用吸附劑覆蓋的旋轉(zhuǎn)輪，劃分為三個區(qū)域：吸附區(qū)、   區(qū)和冷卻區(qū)。廢氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入吸附區(qū)，VOC成分被吸附后，成為凈化氣體排出。然后，吸附了VOC的吸附劑轉(zhuǎn)入   區(qū)，在高溫空氣的作用下，VOC成分被脫附，隨   空氣排入焚燒設(shè)備處理，而吸附劑獲得   后轉(zhuǎn)入冷卻區(qū)進(jìn)行降溫，便于下一步再次進(jìn)入吸附區(qū)吸附VOC成分。隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動，吸附劑周期性進(jìn)行吸附、脫附和冷卻，實現(xiàn)對廢氣的凈化。因此，采用轉(zhuǎn)輪式吸附工藝，可以凈化廢氣，在線實現(xiàn)   ，設(shè)備簡單易維護(hù)，而且吸附劑的損耗。

該廢氣處理系統(tǒng)可分為幾個部分：廢氣過濾系統(tǒng)、轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)、廢氣焚燒系統(tǒng)及余熱利用系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面：

1)經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣與來自車間的烘干室廢氣共用一套廢氣焚燒設(shè)備(CRTO)進(jìn)行處理，減少設(shè)備投資成本。

2)廢氣進(jìn)入轉(zhuǎn)輪之前經(jīng)過過濾，減少對沸石轉(zhuǎn)輪的污染。

3)由于沸石的吸附效率與廢氣溫濕度有很大關(guān)系(要求溫度≤35℃，相對濕度≤90%，因此在轉(zhuǎn)輪設(shè)備的廢氣入口引入一路來自RTO的熱空氣，用于調(diào)節(jié)廢氣溫濕度。

4)RTO設(shè)備的排氣管路增加一套汽水換熱裝置，用于加熱車間熱水，節(jié)能。

目前該車間已經(jīng)正常生產(chǎn)一年多時間，通過實際驗證，清漆廢氣經(jīng)吸附轉(zhuǎn)輪處理后，其VOC濃度由原來的220mg/m3降至20mg/m3，VOC去除效率大于90%；濃縮后廢氣和烘干室廢氣經(jīng)RTO設(shè)備處理后的廢氣濃度可降至28mg/m3，滿足環(huán)保要求。