目前漆霧凈化主要分為干法和濕法兩種方式,其中干法凈化是采用過濾材料(如玻璃纖維、活性炭纖維等)通過引風作用對漆霧進行攔截過濾;濕法凈化則是借助水幕、水簾對漆霧進行攔截過濾。另外,光氧催化凈化器為提高水幕系統凈化效率和方便漆渣清理,通常會在洗瀝水中加入專門除漆劑,使得漆霧被吸附后與除漆劑反應變成一種固態不粘的漆渣。
根據近年來企業現狀調查,濕法漆霧凈化技術使用 為普遍,涉及家具、五金件、設備、電動車、汽車等生產行業,其行業特征表現為噴漆連續、風量較小、廢氣濃度較高;干法漆霧凈化技術僅在一些噴漆工序非連續作業企業內使用。從企業自身出發,其選擇環保設施時 要考慮因素仍為經濟性,濕法漆霧凈化系統雖初期投資大,但其運行過程中維護成本較低,且水幕系統用水水質要求不高,通過定期簡單絮凝沉淀處理后即可循環使用;干法漆霧凈化采用的過濾材料成本較高,高頻 換會大幅度提高企業環保資金投入。通過對比分析后,濕法漆霧凈化技術 終成為大多數企業,其中噴漆量相對較小的企業(如家具廠、自行/電動車廠、五金件廠)一般選擇水簾式凈化裝置,而水旋式凈化裝置則常用于汽車涂裝生產線。
噴漆廢氣經漆霧凈化預處理環節后即進入后續廢氣凈化環節,新興的處理技術有生物法、光催化法和等離子體技術等。廢氣法主要包括:燃燒法、脈沖電暈法、低溫等離子技術、光催化氧化法、臭氧催化氧化法、微波催化氧化法和生物處理法等。
(1)燃燒法
燃燒法是利用廢氣可以燃燒的性質,通過充分燃燒而將揮發性物轉化為水和二氧化碳,主要包括直接燃燒法、熱力燃燒法和催化燃燒法。
直接燃燒法是將廢氣當作燃料進行直接燃燒,所需溫度較高(一般在1100℃左右),適用于廢氣的處理。直接火焰燃燒的應用范圍比較廣,投資成本低,設備簡單,處理效果比較 ,在時間和適當溫度條件下,處理效率能達到以上,但高溫燃燒容易產生二次污染。
熱力燃燒法是利用熱力交換器對廢氣進行升溫加熱,使其在700℃~800℃以上的高溫條件下進行燃燒,廢氣處理效率可高達~。相比直接燃燒法,熱力燃燒法降低了部分能源消耗。
催化燃燒法是利用催化劑在較低溫度下(200℃~500℃)加熱廢氣,使其發生氧化分解反應,從而實現凈化。常用的催化劑包括非貴金屬類和貴金屬類的催化劑、過渡金屬氧化物和復氧化物催化劑。催化燃燒法具有 性好、能耗少、無二次污染、凈化等優點,但該法在應用過程中容易出現催化劑中毒現象,因此,對于使用條件和操作工藝要很高,此外,貴金屬類催化劑成本較高,經濟效益較差。
(2)脈沖電暈法
脈沖電暈法通過前沿陡峭、脈沖窄的高壓脈沖電暈放電,UV光氧凈化設備在常溫、常壓下產生大量 電子或O、OH、N等活性粒子以及臭氧,與物分子發生化學氧化反應,破壞其C-C、C-O及C-H等化學鍵, 終使污染物降解為CO2和H2O等物質。丁德玲等對脈沖電暈法去除二甲苯廢氣進行了實驗研究,發現二甲苯去除率隨脈沖峰值電壓、脈沖頻率的增大而升高,隨氣體流量、氣體質量濃度的增大而降低。實驗結果表明,脈沖電暈法適用于低濃度、大流量二甲苯廢氣的處理,去除率可達87.4%。然而該方法在實際應用中存在能耗較大,大功率脈沖電源制造技術復雜、成本較高,火花開關壽命較短等問題,限制了該技術的進一步推廣。
(3)低溫等離子技術
低溫等離子技術通過高壓脈沖放電獲得大量 電子和自由基等活性粒子,經低溫處理后變為固態、液態或氣態。這些粒子通過破壞物的部分化學鍵,如C-H和C-C鍵等,從而對污染物進行降解,將其轉化為或低害物質,適用于大風量、低濃度廢氣的處理。研究表明,單獨使用低溫等離子技術處理廢氣時,去除率雖高但會有副產物產生,而在等離子體反應器中加入吸附劑或催化劑時,不僅可以提高污染物的去除率,同時還可減少副產物的生成。低溫等離子技術具有工藝簡單、能耗較低、處理等優點,尤其適用于處理惡臭氣體,但該法運行費用相對較高。
(4)光催化氧化法
光催化氧化法利用WO3、CdS、ZnO、TiO2等催化材料的光催化活性,在特定波長的光(一般是紫外線)照下,激發其產生氧化性強的自由基活性物質, 終將吸附在其表面的物氧化為二氧化碳、水等物質。該法反應、處理效果好、能耗低且無二次污染,可轉化苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、甲醇、乙醛等物質。
(5)臭氧催化氧化法
臭氧催化氧化法以金屬、金屬氧化物和金屬鹽作為催化劑,催化臭氧產生 多的具有強氧化性的物質以提高其氧化能力,使臭氧在室溫下即可催化廢氣氧化為二氧化碳和水。等離子廢氣處理器采用臭氧催化氧化法能明顯降低反應活化能及反應溫度,然而該方法在應用時容易出現催化劑失活,反應溫度過低時還易生成副產物。臭氧催化氧化法多用于廢水中污染物的去除,而目前對于該項技術在廢氣處理方面的研究也取得了 進展,是比較好的廢氣處理技術。
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