噴漆工位漆霧廢氣經(jīng)干式噴漆柜處理后，固體顆粒殘留很少一部分，相對潔凈的有機廢氣再經(jīng)催化燃燒前處理吸附，然后進入吸附單元進行吸附和濃縮，基本達到飽和狀態(tài)后對吸附單元進行加熱來脫附有機廢氣，吸附單元的活性炭因此也可實現(xiàn)再生。脫附出來的廢氣進入催化氧化床進行燃燒，由于催化劑的作用，燃燒過程低溫、快速、無焰，廢氣因而得到凈化。燃燒產(chǎn)生的熱氣體可進行回收循環(huán)使用，再次回用于脫附環(huán)節(jié)和燃燒氧化過程。該處理方法具體流程包括預(yù)處理、吸附、脫附-催化燃燒三個過程。

  1、預(yù)處理

  涂裝過程少量油漆被廢氣帶走，經(jīng)空氣冷凝形成漆霧粉塵。這些粉塵具有粒徑小、廢氣中含量少等特點，大部分在10um以下，若這些廢氣直接進入活性炭進行吸附，將導(dǎo)致活性炭微孔堵塞，終將導(dǎo)致活性炭失活。因此，廢氣必須經(jīng)過過濾處理才能進入后續(xù)吸附階段。

  2、吸附裝置（吸附單元）

  吸附單元的核心是活性炭，本公司采用的是碘值900—1200的優(yōu)質(zhì)防水活性炭，從而保證了吸附單元的穩(wěn)定性。

  經(jīng)過預(yù)處理后的有機廢氣，在風(fēng)機的作用下引入吸附單元，將其均勻的分布在活性炭的表面，依靠活性炭復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系及超強大的表面積，活性炭將有機廢氣吸附在其表面，此過程耗時較少，但時間越長吸附越徹底（設(shè)計風(fēng)速不超過0.8m/s）。并且兩者之間不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有機廢氣由此而達到凈化的效果。凈化后的潔凈氣體可達到相關(guān)大氣污染物排放法律標準。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)設(shè)有多套吸附單元，其中一套用于脫附，其余用于吸附，多臺吸附單元輪流工作，有plc自動控制切換。

  3、脫附-催化燃燒

  催化燃燒法是利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變成無害的水和二氧化碳氣體，即：

  CnHm+(n+1/4m)O2催化劑200～300℃nCO2+1/2mH2O

  當(dāng)吸附單元的活性炭吸附至飽和的程度后，該吸附單元切換為脫附單元，脫附需要外加熱量，加熱裝置設(shè)在燃燒爐內(nèi)，將其開啟后同時預(yù)熱催化劑，燃燒爐達到設(shè)定溫度后將熱空氣引入脫附床，有機廢氣在加熱作用下從活性炭表面解吸出來。由于溫度會使活性炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)會變化，所以在吸附脫附單元都設(shè)置熱電偶溫度傳感器，溫度偏高時及時調(diào)節(jié)補冷風(fēng)系統(tǒng)，即能保證的脫附效果，又給活性炭提供一個安全的工作環(huán)境，即使溫度傳感器發(fā)生異常，吸附單元還設(shè)置有物理消防設(shè)施。

  高濃度的有機廢氣在脫附風(fēng)機作用下進入燃燒爐，在貴金屬鉑合金的催化作用下，燃燒分解為水和二氧化碳，廢氣由此而得到凈化。該燃燒過程低溫、快速、無焰，并伴隨產(chǎn)生大量的熱量，可再次回用于有機廢氣的脫附過程和燃燒氧化過程，因此能夠顯著的減少能源消耗成本。

  當(dāng)有機廢氣濃度較大時，燃燒產(chǎn)生的熱量過多會導(dǎo)致催化氧化床溫度過高，影響整套廢氣治理系統(tǒng)的安全性，因此系統(tǒng)配有冷空氣補充裝置引入新鮮空氣來降低反應(yīng)溫度，保證設(shè)備的安全性。

  4、活性炭吸附凈化裝置

  吸附箱采用碳鋼制作，表面涂裝，內(nèi)部裝有一定量的活性炭，并設(shè)置高溫檢測裝置，當(dāng)含有機物的廢氣經(jīng)風(fēng)機的作用，經(jīng)過活性炭吸附層（整齊堆放），有機物質(zhì)被活性炭特有的作用力截留在其內(nèi)部，潔凈氣體排出；經(jīng)過一段時間后，活性炭達到飽和狀態(tài)時，停止吸附，此時有機物已被濃縮在活性炭內(nèi)。如圖5.4所示。

  1、吸附箱體外殼采用Q235 t=2mm鋼板制成，外部連續(xù)焊接，無氣泡、夾渣等現(xiàn)象，整體美觀；

  2、內(nèi)部循環(huán)管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能好，法蘭采用螺栓連接；

  3、廢氣收集管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能好，法蘭采用螺栓連接（貴方風(fēng)機出口至我公司處理設(shè)備之間）；

  4、蜂窩狀活性炭性能參數(shù)見表5.5。

  表5.5蜂窩狀活性炭性能參數(shù)

  規(guī)格體密度比表面積吸苯量脫附溫度使用壽命

  100*100*100mm380～450Kg/m3＞700㎡/g≥25%<120℃≥2年

  5、催化燃燒裝置

  催化燃燒爐內(nèi)部主要由高效換熱器、不銹鋼爐膛、隔離式加熱器以及裝載有催化劑的催化燃燒室等組成，爐體外部包裹隔熱棉保溫，外部結(jié)構(gòu)由Q235碳鋼板制作。

  有機廢氣焚燒溫度如果超過800℃，廢氣將會完全分解成CO2和H2O，但是在高溫狀態(tài)下，設(shè)備容易變形，熱量損耗高，設(shè)備損耗大。在使用貴金屬鉑和鈀做為催化劑，在催化劑參與反應(yīng)時，能夠?qū)⒂袡C廢氣催化氧化反應(yīng)溫度從800℃降低到250℃左右，同時發(fā)出大量熱能。陶瓷蜂窩狀載體催化劑性能參數(shù)見表5.7所示。

  表5.7催化劑性能參數(shù)

  規(guī)格體積密度設(shè)計空速比表面積活性溫度使用壽命

  100*100*40mm600Kg/m31.5×104/h43㎡/g210℃≥10000h

  先打開催化燃燒床電加熱器加熱氣流送入活性炭吸附床，脫附出來的有機溶劑再經(jīng)加熱室中加熱，逐步上升到250～300℃的反應(yīng)溫度，再進入催化燃燒室，于催化劑的作用下，有機廢氣氧化分解并釋放大量熱，在理想條件下催化反應(yīng)溫度可達到500～550℃，熱氣流過上層的熱交換器將熱量釋放給剛進入催化床的脫附氣流，使其達到催化反應(yīng)溫度，這時可以關(guān)閉電加熱裝置，實現(xiàn)熱平衡，節(jié)約了能源。

  燃燒爐內(nèi)部裝有溫控探頭、頂部有專用防爆口。當(dāng)燃燒爐內(nèi)溫度超高時，防爆口能自動破裂，并將氣體泄壓，同時會補冷風(fēng)降溫，維護車間生產(chǎn)設(shè)備安全。

  1、設(shè)備外部框架采用Q235 t=2mm碳鋼板制作，表面涂裝，整體美觀；

  2、設(shè)備面板采用Q235 t=1.5mm碳鋼板制作，表面，整體美觀；

  3、設(shè)備保溫采用80kg/m3巖棉保溫，保溫厚度為80mm，保溫效果；

  4、催化燃燒燃燒室采用Q235 t=10mm碳鋼板制成，整體耐溫性能良好；

  5、換熱器采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續(xù)焊接，內(nèi)部密封性能好，換熱效率高；

  6、 設(shè)備連接風(fēng)管采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續(xù)焊接，整體美觀；

  6、主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

  經(jīng)過干式過濾器過濾后的廢氣進入放置有蜂窩狀活性炭的吸附單元，經(jīng)過使用一段時間后，其中的一個吸附單元的活性炭達到飽和，系統(tǒng)自動切換到備用單元，并將飽和的吸附單元關(guān)閉隔離，并啟動吸附單元再生過程，將飽和的吸附單元活性炭里的有機廢氣脫附出來，并在催化劑的作用下燃燒并轉(zhuǎn)化成二氧化碳及水蒸氣，再生后的活性炭吸附單元作為備用床，等下個吸附床飽和后輪換，這樣可保證系統(tǒng)的連續(xù)運行。系統(tǒng)內(nèi)裝有阻火器、溫度監(jiān)測儀等，由PLC自動控制每套的吸附和催化燃燒過程。其有機廢氣凈化裝置技術(shù)參數(shù)如下。

  7、電氣控制

  全自動化控制采用PLC編程邏輯控制，配套電（氣）動無級限位調(diào)節(jié)閥、觸摸屏等。

  （1）實現(xiàn)操作過程全自動，大大降低操作人員的勞動強度；

  （2）實現(xiàn)處理設(shè)施的自動、連續(xù)、穩(wěn)定運行；

  （3）采用觸摸屏使控制系統(tǒng)具有良好的人機界面和重要工作參數(shù)的實時記錄和儲存功能；

  （4）采用PLC控制方式，便于調(diào)整設(shè)施的工作參數(shù)；

  （5）PLC和觸摸屏均采用國內(nèi)外知名品牌，同時系統(tǒng)配套精度很高的無極限位調(diào)節(jié)閥。

  系統(tǒng)中設(shè)置了多個溫度控制點，以確保設(shè)備安全溫度的運行。如：T1為進入吸附單元的脫附氣溫度，設(shè)定上限為90℃，當(dāng)T1超過90℃時首先會聲光報警，系統(tǒng)自動將脫附風(fēng)機停止，電加熱熱源關(guān)閉，補冷風(fēng)機正常運行，并開大排熱閥門和補冷閥門，此時系統(tǒng)以大冷風(fēng)量進行降溫，待T1溫度下降至<85℃，脫附風(fēng)機將自動開啟，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行。

  設(shè)備特點

  1、采用PLC全自動化控制方式，特設(shè)電腦觸摸屏實時監(jiān)控、記錄，系統(tǒng)設(shè)有自動監(jiān)視記錄讀取系統(tǒng)，用電腦及連接線可隨時得到設(shè)備運行的有關(guān)數(shù)據(jù)，包括時間、脫附溫度、燃燒溫度等。

  2、全套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，外形美觀大方。

  3、注重安全使用性能，在設(shè)計中采取多重安全設(shè)施，杜絕發(fā)生安全事故；加熱器采用遠紅外翅片式電加熱管，安全、高效。

  4、脫附—催化燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精巧，采用熱風(fēng)復(fù)式循環(huán)蓄熱系統(tǒng)，熱效率高，能量損失少，實現(xiàn)了脫附吸熱與燃燒放熱的熱平衡，即燃燒過程不耗用外加電能，因此能耗特別低。

  5、采用新型吸附材料—蜂窩狀活性炭，動力學(xué)性能好，吸附、脫附速率快，脫附解析完全，再生吸附率衰減慢，使用壽命長。

  6、催化燃燒效率高、凈化徹底。由于采用新型蜂窩狀貴金屬催化劑，使起燃溫度低、燃燒徹底、安全無焰燃燒，產(chǎn)物無毒、無害。

  7、吸附床氣流分布均勻，裝炭、檢修、更換方便，內(nèi)設(shè)氣流分布器，使炭層截面積內(nèi)氣體均勻通過，不短路或穿透炭層，使吸附效果更佳。

  8、安全措施

  由于該凈化系統(tǒng)處理的是易燃易爆氣體，本設(shè)計采取以下安全措施，確保系統(tǒng)安全運行：

  1、設(shè)置高效過濾阻火器，使得設(shè)備在高效過濾的同時能起到阻火作用，雙效一體。

  2、脫附-催化燃燒系統(tǒng)同吸附系統(tǒng)相對獨立（單床體在整個系統(tǒng)運行中只能僅處于吸附狀態(tài)或脫附狀態(tài)），完全避免了脫附-催化燃燒系統(tǒng)工作時對吸附系統(tǒng)及管路的沖擊，從而杜絕了“倒灌”現(xiàn)象的發(fā)生。

  3、燃燒方式為催化燃燒，屬低溫?zé)o焰燃燒，無明火產(chǎn)生。

  4、嚴格控制系統(tǒng)中廢氣“VOC”濃度低于爆炸下限1/4（約10g/m3），當(dāng)廢氣濃度過高時，有警報鳴響并打開新風(fēng)閥（參見脫附工藝流程圖），立即降低濃度，避免安全隱患。

  5、催化裝置、吸附裝置均設(shè)有防爆膜片。

  6、凈化系統(tǒng)設(shè)有旁通閥，確保車間通風(fēng)效果，方便應(yīng)急維修；系統(tǒng)設(shè)有開始調(diào)試和應(yīng)急狀態(tài)下的手動系統(tǒng)，確保生產(chǎn)正常進行。

  7、設(shè)備內(nèi)設(shè)置多點溫控點，同時設(shè)有自動報警系統(tǒng)。

  8、設(shè)備設(shè)有安全防火閥，當(dāng)設(shè)備工作過程中溫度超高時，關(guān)閉除直排閥外其它風(fēng)閥切斷設(shè)備與車間的通路，風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)并立即充入惰性氣體防意外發(fā)生。

  9、夏日高溫狀況下，通風(fēng)降溫同時充入惰性氣體，避免活性炭自然氧化反應(yīng)的條件。

  10、采用換熱新鮮熱風(fēng)均勻進入吸附箱對活性炭脫附再生；

  11、全系統(tǒng)設(shè)備和風(fēng)管均良好接地，以消除靜電，并按有關(guān)規(guī)范要求安裝避雷系統(tǒng)。

  12、預(yù)熱管采用遠紅外加熱管。

  13、催化和吸附裝置均有溫度報警系統(tǒng)，并配有旁通新鮮空氣風(fēng)管以便“飛溫”時引入空氣。

  14、采用保溫性能好、質(zhì)輕的耐火纖維材料保溫。