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铝材表面处理生产中的废气处理方案?

文章出处:废气处理 人气:3401 发表时间:2017-02-21 08:00:20

核心提示:从目前铝材涂装行业的现状来看,末端治理仍然是控制喷涂废气排放的主要措施。企业应完备废气处理措施,做到喷涂废气中的污染物全面达标排放。同时规范处理措施、设备的运行操作规程和环境管理要求,做到处理措施的持续有效,污染物持续达标排放。

阳极氧化生产线的废气主要是酸、碱雾,通常采用湿法净化处理。

  在有酸、碱雾散发的工艺槽边设机械排风系统,酸、碱雾经槽边抽风送至洗涤塔,采用湿法净化法处理。酸槽分设两个机械排风系统,经两个酸雾净化塔处理,酸雾用稀碱液中和吸收。碱槽分设两个机械排风系统,经两个碱雾净化塔处理,碱雾经逆流喷淋洗涤后,经除雾器及高约15 m的排气筒高空排放。净化后的废气pH为6~8,其酸性废气中含硫酸小于16 mg/Nm。

  净化塔效率90%以上,净化塔洗涤水循环使用,定期排入废水处理系统。

  对于辊涂生产线,涂层室是溶剂挥发集聚的地方,应通风良好,且涂层室抽出的气体不能直接排放,一些涂装线已采取将涂层室抽出的气体进入焚烧炉加热后作为固化炉热空气的一部分,有效地解决了直接排放造成的环境空气污染。

  铝卷材辊涂涂装主要废弃物是烘箱的燃气燃烧废气和加热后挥发的溶剂。

  无论是静电喷涂涂装生产线还是辊涂涂装生产线,废气的治理常用的方法有:吸附法、吸收法、直接燃烧法和催化燃烧法。

  (1)吸附法。这是目前广泛使用的有机废气处理技术,其原理是利用吸附剂的多孔结构,将废气中的VOC捕获。所用的吸附剂应能满足:比表面积和空隙率大,吸附能力强,具有一定颗粒度,较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性,使用寿命长,价格低廉,原料来源充足。多采用活性炭,形状有粒状、纤维状、蜂窝状等。适合于低温、低浓度废气的吸附分离。当废气中含有焦油、水分时,吸附效果与寿命大大降低,因此废气在送入吸附塔前,应进行降温( <45℃)、除尘和除油烟预处理。

  吸附达到饱和的活性炭,用大约110℃的低压水蒸气脱附1~1.5 h,经冷凝器冷凝成液体,油水分离后回收溶剂。脱附后的活性炭立即通空气冷却、干燥,干燥时间2h,再生后的活性炭可以重复使用。

  吸附层厚度一般为0.8~1.5 m,吸附时的空气流速在3m/s以下,被处理废气浓度约1g/m3,吸附周期为15 h。纤维状活性炭的吸附/脱附速度是颗粒状的10倍,但价格高,宜采用颗粒状活性炭预吸附。活性炭容易氧化、自燃,特别是在吸附醚、酮类溶剂时,这类溶剂易氧化生成过氧化物,分解时产生大量热,易引起火灾。为了解决活性炭潜在的氧化、着火问题,也可以采用亲油性的高硅沸石代替活性炭。

  (2)吸收法。将废气与高沸点吸收液充分接触,使废气中有机溶剂溶解于吸收剂中。含溶剂的吸收液或直接作为燃料,或经蒸发冷凝回收溶剂。

  吸收剂应该溶解能力强、蒸汽压低、黏度低、化学稳定无毒。就吸收能力来说,0#柴油较好。吸收效率随着废气稳定和吸收液浓度升高而下降,当废气稳定在60℃以下、吸收浓度2. 8%~3.3%时,吸收效率可达95%以上。采用吸收法可同时去除废气中的粉尘、油烟和漆雾,方法简单、易行,吸收液经过滤后可作为燃油使用。

  (3)直接燃烧法。直接燃烧法是将废气引入燃烧室,直接与火焰接触,把废气中可燃烧成分燃烧分解成无毒无臭的二氧化碳和水蒸气的一种方法。直接燃烧处理废气的关键是废气与火焰的混合、接触时间及处理温度。为了防止废气中的碳氢化合物因不完全燃烧而生成一氧化碳,废气在燃烧室内除了要供给充足氧气和控制温度在650~ 800℃以外,还应保持足够长的停留时间(0.5~1.0 s)。其排放效果能达到欧洲2#标准(溶剂含量160 mg/m以下)。该处理方法简单、效率高,但燃烧消耗大,对低浓度废气不经济。因此对于采用燃料加热烘干的设备,非常适宜采用直接燃烧法。另外,通过对排出热气的余热回收,可降低运行费用,以扩大直接燃烧治理废气的应用范围。

  (4)催化燃烧法。对于低浓度废气,直接燃烧着火点温度很高,需要消耗大量燃料,故一般采用催化剂。催化燃烧法是利用催化剂的作用,使有机废气能在着火点以下剧烈氧化燃烧。采用催化剂,在200~ 400℃温度下完全燃烧,将有机物氧化成CO2和H2O,同时发出燃烧热。因此,可以减少燃烧费用。根据有机物的不同,其开始反应温度也不同。如苯、甲苯等一般在250~300℃下反应就能进行,而乙酸乙酯、环己酮等必须在400~ 450℃下氧化反应才能进行。

  催化剂有铂、钯、锰及其复合氧化物等,但以Pt、Pd性能最好。催化剂形状有泡沫金属、蜂窝状和氧化铝作为载体的颗粒状。

  催化燃烧非常适合于非燃烧加热烘干的废气治理,处理装置小、效率高,只需少量燃料便可以维持燃烧。但催化剂的最大问题是中毒和使用寿命。当废气浓度高,催化剂温度达到500℃以上,催化剂将受到热膨胀劣化;对于废气中的粉尘、漆雾、焦油、有机硅、有机磷、有机金属化合物、卤化物、硫化物都易使催化剂中毒。废气经过预处理,可以减轻催化剂的中毒现象。但不管怎样,催化剂的性能在使用过程中是不断劣化的,它的使用寿命一般为3年~5年。

  对于大流量、低浓度的有机废气,燃烧或催化燃烧处理费用太高,不经济。利用活性炭吸附具有处理低浓度和大气量的优势,先用活性炭捕获废气中的有机物,然后用很小流量的热空气来脱附,这样可以使VOC富集,浓度提高10~15倍,大大减少了处理废气的体积,后处理没备的规模也大幅度降低。把浓缩后的气体送到催化燃烧装置中,利用催化燃烧处理较高浓度的特点来消除VOC。催化燃烧放出的热量可以通过间壁换热器来预热进入炭吸附床的脱附气,降低系统的热能使用量。该技术利用炭吸附处理低浓度和大气量的特点,又利用催化床处理适中流量、高浓度的优势,形成一非常有效的集成技术。

  从目前铝材涂装行业的现状来看,末端治理仍然是控制喷涂废气排放的主要措施。企业应完备废气处理措施,做到喷涂废气中的污染物全面达标排放。同时规范处理措施、设备的运行操作规程和环境管理要求,做到处理措施的持续有效,污染物持续达标排放。


原文标题:铝材表面处理生产中的废气处理方案?

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