汽车喷漆烤漆房废气设备技术方案.pdf

1、汽 车 4S 店 喷 漆 烤 漆废 气 净 化 技 术上 海 梓 昂 环 保 科 技 有 限 公 司二 一 七 年 十 月上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 62摘 要 文 章 简 述 了 废 气 的 危 害 ， 以 及 汽 车 喷 漆 、 烤 漆 等 废 气 处 理 的 几 种 处 理 技 术 ，并 对 其 发 展 历 程 ， 适 用 范 围 及 应 用 前 景 等 详 细 介 绍 。引 言 我 国 工 业 化 和 城 市 化 仍 在 快 速 发

2、展 ， 资 源 能 源 消 耗 持 续 增 长 ， 大 气 环 境 面 临前 所 未 有 的 压 力 ， 环 境 形 势 十 分 严 峻 ， 汽 车 涂 装 行 业 有 机 废 气 排 放 具 有 工 序 多 ，成 分 复 杂 、 大 风 量 浓 度 低 、 漆 雾 多 等 特 点 ， 给 废 气 处 理 工 程 带 来 了 挑 战 。 在 发 展经 济 的 同 时 ， 对 环 境 保 护 也 应 足 够 重 视 。 近 年 来 全 国 各 地 汽 车 4S店 喷 漆 烤 漆 房成 为 环 境 污 染 重 大 课 题 ， 喷 漆 过 程 中 包 含 甲 醛 、 苯 等 有 害 废 气 ， 由

3、于 人 们 对 废 气不 了 解 、 处 理 技 术 不 成 熟 、 处 理 成 本 比 高 等 原 因 ， 将 喷 漆 产 生 的 废 气 直 接 排 放 。这 些 不 经 过 处 理 的 废 气 在 一 定 的 情 况 下 会 造 成 大 气 污 染 、 影 响 植 物 生 长 和 人 类 的健 康 。一 喷 漆 烤 漆 废 气 的 成 分 及 危 害1.1 喷 漆 烤 漆 废 气 的 形 成 及 主 要 成 分一 般 喷 漆 分 为 两 类（ 1） 通 过 喷 枪 借 助 于 空 气 压 力 ,分 散 成 均 匀 而 微 细 的 雾 滴 ,涂 施 于 被 涂 物 的 表 面的 一 种 方

4、 法 (可 分 为 空 气 喷 漆 ,无 气 喷 漆 以 及 静 电 喷 漆 等 各 式 各 样 的 喷 漆 方 法 )（ 2） 人 造 漆 的 一 种 ， 用 树 脂 、 颜 料 、 溶 剂 、 添 加 剂 等 制 成 。 通 常 用 喷 枪 均 匀 地喷 涂 在 物 体 表 面 ， 然 后 将 涂 料 干 燥 固 化 ， 形 成 一 个 硬 涂 膜 。 具 有 保 护 、 美 观 、 标示 的 作 用 ， 主 要 用 于 汽 车 、 飞 机 、 木 器 、 皮 革 等 。 该 物 质 有 毒 性 ， 对 身 体 有 一 定影 响 ， 不 同 品 牌 的 喷 漆 由 于 成 分 含 量 不

5、同 毒 性 也 不 同 。烤 漆 分 为 两 大 类 ， 一 类 低 温 烤 漆 固 化 温 度 为 140 C-180 C， 另 外 一 类 就 称为 高 温 烤 漆 其 固 化 温 度 为 280 C-400 C。喷 漆 工 艺 广 泛 应 用 于 机 械 、 汽 车 、 电 气 设 备 、 家 电 、 船 舶 、 家 具 等 行 业 。 喷漆 原 料 油 漆 涂 料 由 不 挥 发 份 和 挥 发 份 组 成 ， 不 挥 发 份 包 括 成 膜 物 质 和 辅 助 成膜 物 质 ， 挥 发 份 稀 释 剂 是 用 来 稀 释 油 漆 ， 达 到 漆 物 表 面 光 滑 美 观 的 目 的

6、 。上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 63喷 涂 过 程 中 主 要 产 生 漆 雾 和 有 机 废 气 污 染 ， 油 漆 在 高 压 作 用 下 雾 化 成 微 粒 ，在 喷 涂 时 ， 部 份 油 漆 未 到 达 喷 漆 物 表 面 ， 随 气 流 弥 散 从 而 形 成 漆 雾 ； 有 机 废 气 来自 稀 释 剂 的 挥 发 ， 有 机 溶 剂 不 会 随 油 漆 附 着 在 喷 漆 物 表 面 ， 在 喷 漆 和 固 化 过 程 将全

7、部 释 放 形 成 有 机 废 气 （ 有 文 献 报 道 可 达 上 百 种 挥 发 性 有 机 物 ， 分 别 属 于 烷 烃 、环 烷 烃 、 烯 烃 、 芳 香 类 化 合 物 、 醇 、 醛 、 酮 、 酯 、 醚 及 其 他 化 合 物 ） 。 喷 漆 和 烤漆 废 气 的 成 分 :主 要 是 “ 三 苯 类 ” 、 挥 发 性 有 机 废 气 （ VOCs） 的 处 理 。1.2 喷 漆 烤 漆 废 气 的 主 要 危 害喷 烤 漆 行 业 的 废 气 ， 废 气 量 大 ， 浓 度 高 ， 含 有 的 有 机 物 种 类 多 ， 一 般 烤 漆 行业 的 废 气 含 有 三

8、苯 、 醇 类 、 酮 类 、 醚 类 、 酯 类 等 有 机 物 。 喷 烤 漆 行 业 的 废 气 中 含有 的 有 机 物 种 类 多 ， 其 中 以 “ 三 苯 ” 含 量 高 ， 危 害 大 ， 苯 、 甲 苯 和 二 甲 苯 都 为 无色 、 有 芳 香 气 味 的 ， 沸 点 为 80 1 ， 是 挥 发 性 有 机 物 ， 都 具 有 易 挥 发 、 易 燃 的苯 甲 苯二 甲 苯 乙 烷 庚烷甲 基 乙 基酮 乙 酸 乙酯 四 氯 化碳喷 漆 和 烤 漆 废 气的 成 分上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业

9、区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 64特 点 。 急 性 毒 作 用 ， 主 要 对 中 枢 神 经 系 统 ， 慢 性 主 要 作 用 于 造 血 组 织 及 神 经 系 统 ，但 若 造 血 功 能 完 全 破 坏 ， 短 期 吸 入 高 浓 度 （ 1500mg/m3以 上 ） 的 苯 蒸 气 ， 即 可 引起 再 生 障 碍 性 贫 血 ， 经 常 吸 入 低 浓 度 的 苯 蒸 气 也 会 引 起 恶 心 、 呕 吐 、 神 智 不 清 等神 经 症 状 ， 少 数 还 可 以 引 起 神 经 衰 弱 症 候 群 ， 甲 苯 对 中 枢 神

10、经 的 毒 害 比 苯 强 ， 可发 生 致 命 的 颗 粒 性 白 细 胞 消 失 症 ， 并 引 起 白 血 病 。 对 皮 肤 也 有 刺 激 作 用 。 据 报 道 ，苯 质 量 浓 度 在 188 375mg/m3时 ， 长 期 接 触 即 可 有 明 显 的 自 觉 症 状 。 苯 、 甲 苯 和二 甲 苯 是 以 蒸 气 状 态 存 在 于 空 气 中 。 中 毒 作 用 一 般 是 由 于 吸 入 蒸 气 或 皮 肤 吸 收 所致 。 由 于 苯 属 芳 香 烃 类 ， 使 人 一 时 不 易 警 觉 其 毒 性 。 如 果 长 期 接 触 一 定 浓 度 的 甲苯 、 二 甲

11、 苯 会 引 起 慢 性 中 毒 ， 可 出 现 头 痛 、 失 眠 、 精 神 萎 靡 、 记 忆 力 减 退 等 神 经衰 弱 症 。 甲 苯 、 二 甲 苯 对 生 殖 功 能 亦 有 一 定 影 响 ， 并 导 致 胎 儿 先 天 性 缺 陷 （ 即 畸形 ） 。 对 皮 肤 和 粘 膜 刺 激 性 大 ， 对 神 经 系 统 损 害 比 苯 强 ， 长 期 接 触 还 有 引 起 膀 胱癌 的 可 能 。同 时 ， 由 于 喷 烤 漆 行 业 使 用 的 油 漆 具 有 粘 附 性 ， 如 高 浓 度 的 漆 雾 如 不 加 以 治理 ， 随 风 扩 散 ， 粘 附 在 建 筑 物

12、上 ， 影 响 其 美 观 ， 沉 降 在 花 草 树 木 中 ， 将 影 响 植 物的 光 合 作 用 等 。 甲 苯 的 慢 性 危 害 ， 较 苯 小 ， 浓 度 在 430 1300mg/m3下 ， 可 出 现中 毒 症 状 ， 三 苯 混 合 还 可 对 眼 睛 、 鼻 粘 膜 产 生 刺 激 症 状 ， 且 神 经 系 统 症 状 也 更 为严 重 。 漆 雾 对 作 业 工 人 的 危 害 不 容 忽 视 ， 企 业 可 采 取 切 实 可 行 的 喷 漆 废 气 治 理措 施 ， 减 小 污 染 物 排 放 ， 降 低 有 毒 有 害 物 质 对 操 作 工 人 的 健 康 损

13、 害 。1.3 废 气 执 行 排 放 标 准 值 （ GB16297-1996 二 级 ）名 称 允 许 浓 度 mg/m3 允 许 速 度 kg/h15m苯 12 0.5甲 苯 40 3.1二 甲 苯 70 1.0非 甲 烷 总 经 120 10颗 粒 物 120 3.5上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 65二 喷 漆 烤 漆 废 气 处 理 技 术废 气 处 理 技 术 如 下 图 所 示 ：VOCS处 理 技 术 大 体 可 分 为 回 收

14、 和 消 除 技 术 两 大 类 。回 收 技 术 主 要 包 括 ： 活 性 炭 吸 附 法 、 吸 收 技 术 、 变 压 吸 附 、 冷 凝 法 和 膜 分 离法 等 物 理 方 法 ， 回 收 回 收 法 是 通 过 物 理 方 法 ,用 温 度 、 压 力 、 选 择 性 吸 附 剂 和 选择 性 渗 透 膜 等 方 法 来 分 离 VOC的 。消 除 技 术 主 要 包 括 ： 燃 烧 法 、 生 物 法 、 低 温 等 离 子 体 法 和 催 化 氧 化 法 等 技 术 。消 除 法 主 要 是 通 过 化 学 或 生 化 反 应 ,用 热 、 催 化 剂 和 微 生 物 将 有

15、 机 物 转 变 成 为 CO2和 水 。 根 据 VOC 处 理 技 术 应 用 状 况 的 分 析 可 知 ， VOCS 气 体 特 性 对 处 理 技 术 选 择有 重 要 影 响 。 下 面 介 绍 几 种 传 统 的 处 理 方 法 。2.1 回 收 技 术2.1.1 活 性 炭 吸 附 法活 性 炭 吸 附 是 目 前 最 广 泛 使 用 的 回 收 技 术 ,其 原 理 是 利 用 吸 附 剂 (粒 状 活 性炭 和 活 性 炭 纤 维 )的 多 孔 结 构 ,将 废 气 中 的 VOC捕 获 。 将 含 VOC的 有 机 废 气 通 过 活性 炭 床 ,其 中 的 VOC被 吸

16、 附 剂 吸 附 ,废 气 得 到 净 化 ,而 排 入 大 气 。活 性 炭 多 是 粉 末 状 或 颗 粒 状 ， 大 部 分 情 况 下 不 能 直 接 用 于 各 种 净 化 设 备 中 ，必 须 使 活 性 炭 具 有 一 定 形 状 和 支 撑 强 度 ， 才 能 使 用 ， 活 性 炭 经 过 特 殊 的 工 艺 处 理后 ， 能 产 生 丰 富 的 微 孔 结 构 ， 这 些 人 眼 看 不 到 的 微 孔 能 够 依 靠 分 子 力 ， 吸 附 各 种上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8

17、号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 66有 害 的 气 体 和 液 体 分 子 ， 从 而 达 到 净 化 的 目 的 ， 活 性 炭 吸 附 过 程 包 括 吸 附 净 化 和热 脱 再 生 ， 吸 附 净 化 过 程 是 将 有 机 废 气 由 排 期 风 机 送 入 吸 附 床 ， 有 机 废 气 在 吸 附床 被 吸 附 剂 吸 附 而 是 气 体 得 到 净 化 ， 净 化 后 的 气 体 排 向 大 气 即 完 成 净 化 过 程 。 脱附 再 生 即 用 来 自 催 化 的 热 空 气 吹 扫 吸 附 剂 ， 使 吸 附 的 有 机 物 脱 附 出 来 达 到

18、 是 吸 附剂 的 吸 附 能 力 再 生 的 目 的 。当 炭 吸 附 达 到 饱 和 后 ,对 饱 和 的 炭 床 进 行 脱 附 再 生 ;通 入 水 蒸 气 加 热 炭 层 ,VOC被 吹 脱 放 出 ,并 与 水 蒸 汽 形 成 蒸 汽 混 合 物 ,一 起 离 开 炭 吸 附 床 。 用 冷 凝 器 冷 却 蒸 汽混 合 物 ,使 蒸 汽 冷 凝 为 液 体 。 若 VOC 为 水 溶 性 的 ,则 用 精 馏 将 液 体 混 合 物 提 纯 ;若为 水 不 溶 性 ,则 用 沉 析 器 直 接 回 收 VOC。 因 涂 料 中 所 用 的 “ 三 苯 ” 与 水 互 不 相 溶

19、,故 可 以 直 接 回 收 。 炭 吸 附 技 术 主 要 用 于 废 气 中 组 分 比 较 简 单 、 有 机 物 回 收 利 用价 值 较 高 的 情 况 ,其 废 气 处 理 设 备 的 尺 寸 和 费 用 正 比 于 气 体 中 VOC 的 数 量 ,却 相对 独 立 于 废 气 流 量 ;因 此 ,炭 吸 附 床 更 倾 向 于 稀 的 大 气 量 物 流 ,一 般 用 于 VOC浓 度小 于 5000PPM的 情 况 。 适 于 喷 漆 、 印 刷 和 轻 工 等 温 度 不 高 ,湿 度 不 大 ,排 气 量 较 大的 场 合 ,尤 其 对 含 卤 化 物 的 净 化 回 收

20、 更 为 有 效 。 但 它 不 耐 高 温 ， 在 湿 润 的 条 件 下不 能 保 持 很 好 的 吸 附 能 力 ， 易 燃 的 缺 点 。2.1.1（ 2） 活 性 炭 吸 附 原 理 图2.1.2 冷 凝 法冷 凝 法 是 最 简 单 的 回 收 技 术 ,一 种 将 排 放 气 体 的 温 度 降 低 至 沸 点 之 下 ， 以 凝结 气 态 物 质 的 物 理 程 序 ， 普 遍 应 用 于 原 料 或 产 品 之 分 离 及 纯 化 也 可 作 为 初 步 控 制上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3

21、 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 67挥 发 性 有 机 物 之 用 。 将 废 气 冷 却 使 其 温 度 低 于 有 机 物 的 露 点 温 度 ,使 有 机 物 冷 凝变 成 液 滴 ,从 废 气 中 分 离 出 来 ,直 接 回 收 。 但 这 种 情 况 下 ,离 开 冷 凝 器 的 排 放 气 中仍 含 有 相 当 高 浓 度 的 VOC,不 能 满 足 环 境 排 放 标 准 。 要 获 得 高 的 回 收 率 ,系 统 需 要很 高 的 压 力 和 很 低 的 温 度 ,设 备 费 用 显 著 地 增 加 。 冷 凝 分 离 效 率 在 50-8

22、5%之 间 ，冷 凝 最 适 于 大 型 的 冷 冻 储 槽 排 放 回 收 之 用 ， 因 为 冷 凝 只 改 变 物 质 的 相 态 ， 而 不 会影 响 其 成 份 ， 而 且 程 序 简 单 ， 如 果 排 放 气 流 中 有 机 物 质 纯 度 高 ， 则 不 须 精 细 控 制 。排 放 气 体 的 流 量 上 限 约 为 55Nm3/min， 流 量 过 高 或 气 流 中 含 有 大 量 无 法 冷 凝 的 气体 时 ， 冷 凝 器 的 热 交 换 面 积 需 求 过 大 ， 不 符 合 经 济 价 值 。针 对 有 机 物 最 常 用 的 冷 凝 器 为 管 壳 式 热 交

23、换 器 ， 冷 凝 液 体 （ 冷 媒 ） 由 管 中通 过 ， 气 体 由 壳 部 分 通 过 ， 在 管 外 遇 冷 凝 结 。 非 接 触 性 管 壳 式 冷 凝 器 是 有 机 蒸 汽冷 凝 最 常 用 的 设 备 ， 冷 凝 气 体 的 选 择 视 凝 结 温 度 而 异 ， 冷 却 水 是 最 低 廉 的 冷 却 液 ，但 其 用 途 受 温 度 限 制 。 有 机 物 之 排 放 处 理 用 冷 凝 器 很 少 使 用 冷 却 水 ， 因 为 排 放 气体 的 压 力 约 为 常 压 （ 1大 气 压 ） ， 一 般 挥 发 性 有 机 物 质 的 凝 结 点 多 低 余 冷 却

24、 水 的温 度 （ 摄 氏 25 度 -40 度 之 间 ） ， 必 须 使 用 冰 水 、 冰 盐 水 、 或 氟 氯 碳 化 物 一 类 的冷 冻 剂 。 冷 凝 法 主 要 用 于 高 沸 点 和 高 浓 度 的 VOC 回 收 ,适 用 的 浓 度 范 围 为 5%(体积 )。2.1.2（ 2） 冷 凝 法 技 术 原 理 图2.2.3 膜 分 离 法膜 分 离 系 统 是 一 种 高 效 的 新 型 分 离 技 术 ,其 流 程 简 单 、 回 收 率 高 、 能 耗 低 、无 二 次 污 染 。 膜 分 离 技 术 的 基 础 就 是 使 用 对 有 机 物 具 有 选 择 渗 透

25、 性 的 聚 合 物 膜 ,该 膜 对 有 机 蒸 气 较 空 气 更 易 于 渗 透 10 100倍 ,从 而 实 现 有 机 物 的 分 离 。 最 简 单的 膜 分 离 为 单 级 膜 分 离 系 统 ,直 接 使 压 缩 气 体 通 过 膜 表 面 ,实 现 VOC的 分 离 ,但 单上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 68级 膜 因 分 离 程 度 很 低 ,难 以 达 到 分 离 要 求 ,而 多 级 膜 分 离 系 统 则 会 大 大

26、增 加 设 备投 资 。膜 分 离 是 以 选 择 性 透 过 膜 为 分 离 介 质 ， 在 外 力 推 动 下 对 混 合 物 进 行 分 离 、 提纯 、 浓 缩 的 一 种 新 型 分 离 技 术 。 目 前 ， 膜 分 离 纯 化 技 术 包 括 微 滤 、 超 滤 、 反 渗 透 、纳 滤 、 气 体 分 离 、 渗 透 气 化 、 电 渗 析 等 等 。 与 传 统 分 离 技 术 相 比 ， 膜 技 术 分 离 过程 具 有 如 下 特 点 ： 无 相 变 、 高 效 、 节 能 、 无 污 染 、 工 艺 简 单 、 常 温 操 作 ，MTR 开 发 了 一 种 新 型 的

27、集 成 膜 系 统 ,仅 使 用 单 级 膜 ,就 可 以 大 大 提 高 回 收 率 ,并降 低 系 统 的 费 用 ,该 技 术 结 合 压 缩 冷 凝 和 膜 分 离 两 种 技 术 的 特 点 ,来 集 成 实 现 分离 。 用 压 缩 机 先 将 进 料 气 提 高 到 一 定 压 力 ,然 后 将 进 料 气 送 到 冷 却 器 冷 凝 ,使 部 分VOC 冷 凝 下 来 ,冷 凝 液 直 接 放 入 储 罐 。 离 开 冷 凝 器 的 非 凝 气 体 仍 含 相 当 数 量 的 有机 物 ,并 具 有 很 高 的 压 力 ,可 以 作 为 膜 渗 透 的 驱 动 力 ,使 膜 分

28、 离 不 再 需 要 附 加 的 动力 。 将 非 凝 气 送 到 膜 系 统 ,有 机 选 择 渗 透 膜 将 气 体 分 成 两 股 物 流 ,脱 除 了 VOCs 的未 渗 透 侧 的 净 化 气 被 排 放 ;渗 透 物 流 为 富 集 了 有 机 物 的 蒸 汽 ,该 渗 透 物 流 循 环 到压 缩 机 的 进 口 。 系 统 通 常 可 以 从 进 料 气 中 移 出 VOC 达 99%以 上 ,并 使 排 放 废 气 中的 VOC达 到 标 准 。用 该 法 回 收 有 机 废 气 中 的 丙 酮 、 四 氢 呋 喃 、 甲 醇 、 乙 腈 、 甲 苯 等 (浓 度 为 50%

29、以 下 )， 回 收 率 可 达 97%以 上 。 膜 分 离 法 最 适 合 于 处 理 VOCs浓 度 较 高 的 物 流 ， 对大 多 数 间 歇 过 程 ， 因 温 度 、 压 力 、 流 量 和 VOCs浓 度 会 在 一 定 范 围 内 变 化 ， 所 以要 求 回 收 设 备 有 较 强 的 适 应 性 ， 膜 系 统 正 能 满 足 这 一 要 求 。2.2.3（ 2） 膜 分 离 技 术 原 理 图2.2 消 除 技 术2.2.1 催 化 燃 烧 法上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号

30、 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 69催 化 燃 烧 是 一 种 处 理 有 机 气 体 的 有 效 方 法 ， 特 别 适 用 于 处 理 量 大 、 气 体 浓 度较 低 时 苯 类 、 醛 类 、 酮 类 、 醇 类 等 各 种 有 机 废 气 的 处 理 。 催 化 燃 烧 法 的 作 用 原 理是 ： 有 机 气 体 中 的 碳 氢 化 合 物 在 较 低 的 温 度 下 （ 250-300） ,通 过 催 化 剂 的 作 用 ，被 氧 化 分 解 成 无 害 气 体 并 释 放 热 量 。 这 种 高 浓 度 的 有 机 气 体 在 催 化 燃 烧 时 所 放

31、出的 热 量 足 以 维 持 其 催 化 反 应 时 所 需 要 的 温 度 ， 无 需 外 加 热 源 ， 燃 烧 后 的 热 空 气 又可 以 用 它 净 化 有 机 物 是 用 铂 、 钯 等 贵 金 属 催 化 剂 及 过 渡 金 属 氧 化 物 催 化 剂 来 代 替火 焰 ,操 作 温 度 较 热 氧 化 低 一 半 ,通 常 为 250 500 。 由 于 温 度 降 低 ,允 许 使 用标 准 材 料 来 代 替 昂 贵 的 特 殊 材 料 ,大 大 地 降 低 设 备 费 用 和 操 作 费 用 。 与 热 氧 化 相似 ,系 统 仍 可 分 为 间 壁 式 和 蓄 热 式

32、两 类 热 量 回 收 方 式 。 间 壁 式 催 化 燃 烧 是 在 催 化床 后 设 一 个 换 热 器 ,该 换 热 器 在 降 低 排 放 气 温 度 的 同 时 ,也 预 热 含 VOC 的 有 机 废气 ,其 热 回 收 达 60% 75%。 该 类 氧 化 器 早 已 用 于 工 业 过 程 。 蓄 热 催 化 燃 烧 (简称 为 RCO)是 一 种 新 的 催 化 技 术 。 它 具 有 RTO 高 效 回 收 能 量 的 特 点 和 催 化 反 应 的低 温 操 作 及 能 量 有 效 性 的 优 点 ,将 催 化 剂 置 于 蓄 热 材 料 的 顶 部 ,来 使 净 化 达

33、 到 最优 ,其 热 回 收 率 高 达 95% 98%。在 一 个 化 学 反 应 过 程 中 ， 催 化 剂 的 加 入 并 不 能 改 变 原 有 的 化 学 平 衡 ， 所 改 变的 仅 是 化 学 反 应 的 速 度 ， 而 在 反 应 前 后 ， 催 化 剂 本 身 的 性 质 并 不 发 生 变 化 。 那 么 ，催 化 剂 是 怎 样 加 速 了 反 应 速 度 呢 了 既 然 反 应 前 后 催 化 剂 不 发 生 变 化 ， 那 么 催 化 剂到 底 参 加 了 反 应 没 有 ?实 际 上 ， 催 化 剂 本 身 参 加 了 反 应 ， 正 是 由 于 它 的 参 加 ，

34、 使反 应 改 变 了 原 有 的 途 径 ， 使 反 应 的 活 化 能 降 低 ， 从 而 加 速 了 反 应 速 度 。 例 如 反 应A+B C 是 通 过 中 间 活 性 结 合 物 (AB)过 渡 而 成 的 ， 即 ： A+B AB C其 反 应 速 度较 慢 。 当 加 入 催 化 剂 K后 ， 反 应 从 一 条 很 容 易 进 行 的 途 径 实 现 ： A+B+2K AK+BK CK+K C+2K 中 间 不 再 需 要 AB向 C 的 过 渡 ， 从 而 加 快 了 反 应 速 度 ， 而 催 化剂 并 未 改 变 性 质 。2.2.1（ 2） 催 化 燃 烧 法 技

35、术 原 理 图上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 61 02.2.2 生 物 法生 物 法 是 指 利 用 微 生 物 的 生 物 化 学 作 用 ， 使 污 染 分 解 为 无 害 或 者 危 害 小 的 物质 。 生 物 法 净 化 废 气 过 程 的 实 质 是 利 用 微 生 物 的 代 谢 作 用 将 废 气 分 解 为 简 单 的 无机 物 。 由 于 微 生 物 将 废 气 中 的 有 害 物 质 进 行 转 化 的 过 程 在 气 相

36、 中 难 以 进 行 ， 所 以废 气 中 气 态 污 染 物 首 先 要 经 气 相 转 移 到 液 相 或 固 体 表 面 的 液 膜 中 的 传 质 过 程 ，然 后 污 染 物 才 在 液 相 或 固 体 表 面 被 微 生 物 吸 附 降 解 .生 物 法 净 化 处 理 工 业 废 气 一 般 要 以 下 4个 步 骤 如 下 所 示 ：（ 1） 废 气 中 的 污 染 物 首 先 同 水 接 触 并 溶 解 于 水 中 （ 由 气 膜 扩 散 进 入 液 膜 )；（ 2） 溶 解 于 液 膜 中 的 污 染 物 在 浓 度 差 的 推 动 下 进 一 步 扩 散 到 生 物 膜

37、， 进 而 被 其中 的 微 生 物 捕 获 并 吸 收 ；（ 3） 微 生 物 将 污 染 物 转 化 为 生 物 量 、 新 陈 代 谢 副 产 品 或 者 C02、 水 等 ；（ 4） 生 化 反 应 产 物 002从 生 物 膜 表 面 脱 附 并 反 扩 散 进 入 气 相 本 体 ， 而 H20则 被保 持 在 生 物 膜 内 。异 养 菌 则 是 通 过 有 机 化 合 物 的 氧 化 来 获 取 营 养 物 和 能 量 ， 适 合 进 行 有 机 物 的转 化 , 在 适 当 的 温 度 、 酸 碱 度 和 有 氧 的 条 件 下 ， 该 类 微 生 物 能 较 快 地 完 成

38、 污 染 物的 降 解 。 事 实 上 ， 国 内 外 广 泛 应 用 的 是 异 养 菌 降 解 有 机 物 如 乙 醇 、 硫 醇 、 酚 、 甲上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 61 1酚 、 吲 哚 、 脂 肪 酸 、 乙 醛 、 胺 等 。2.2.2（ 2） 生 物 法 技 术 原 理 图 （ 1-1） 工 艺 流 程 （ 1-2）1-1 1-22.2.3 光 氧 催 化 技 术 法利 用 高 能 高 臭 氧 UV紫 外 线 光 束 分

39、解 空 气 中 的 氧 分 子 产 生 游 离 氧 ， 即 活 性 氧 ，因 游 离 氧 所 携 正 负 电 子 不 平 衡 所 以 需 与 氧 分 子 结 合 ， 进 而 产 生 臭 氧 。UV O2 O-+O (活 性 氧 )O+O2 O3(臭 氧 ),众 所 周 知 臭 氧 对 有 机 物 具 有 极 强 的 氧化 作 用 ， 对 恶 臭 气 体 及 其 它 刺 激 性 异 味 有 立 竿 见 影 的 清 除 效 果 。 恶 臭 气 体 利 用 排风 设 备 输 入 到 本 净 化 设 备 后 ， 净 化 设 备 运 用 高 能 UV紫 外 线 光 束 及 臭 氧 对 恶 臭 气体 进

40、行 协 同 分 解 氧 化 反 应 ， 使 恶 臭 气 体 物 质 其 降 解 转 化 成 低 分 子 化 合 物 、 水 和 二氧 化 碳 ， 再 通 过 排 风 管 道 排 出 室 外 。2.2.3（ 2） 光 氧 催 化 技 术 原 理 图2.2.4 低 温 等 离 子 技 术 法等 离 子 体 内 部 产 生 富 含 极 高 化 学 活 性 的 粒 子 ， 如 电 子 、 离 子 、 自 由 基 和 激 发上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8

41、61 2态 分 子 等 。 废 气 中 的 污 染 物 质 与 这 些 具 有 较 高 能 量 的 活 性 基 团 发 生 反 应 ， 最 终 转化 为 CO2和 H2O等 物 质 ， 从 而 达 到 净 化 废 气 的 目 的 。 适 用 范 围 广 ， 净 化 效 率 高 ，尤 其 适 用 于 其 它 方 法 难 以 处 理 的 多 组 分 恶 臭 气 体 ， 如 化 工 、 医 药 等 行 业 。在 放 电 过 程 中 ， 电 子 从 电 场 中 获 得 能 量 ， 通 过 非 弹 性 碰 撞 将 能 量 转 化 为 污 染物 分 子 的 内 能 或 动 能 ， 这 些 获 得 能 量

42、的 分 子 被 激 发 或 发 生 电 离 形 成 活 性 基 团 ， 当污 染 物 分 子 获 得 的 能 量 大 于 其 分 子 键 能 的 结 合 能 时 ， 污 染 物 分 子 的 分 子 键 断 裂 ，直 接 分 解 成 单 质 原 子 或 由 单 一 原 子 构 成 得 无 害 气 体 分 子 。 等 离 子 体 中 包 含 大 量 的高 能 电 子 、 正 负 离 子 、 激 发 态 粒 子 和 具 有 强 氧 化 性 的 后 型 自 由 基 ， 这 些 活 性 粒 子和 部 分 废 气 分 子 碰 撞 结 合 ， 同 时 产 生 的 大 量 OH、 HO2、 O等 活 性 自

43、由 基 和 氧 化 性极 强 的 O3， 能 与 有 害 气 体 分 子 发 生 化 学 反 应 ， 最 后 生 成 无 害 产 物 。2.2.4（ 2） 低 温 等 离 子 技 术 原 理 图目 前 ， 随 着 汽 车 涂 装 工 艺 的 发 展 ， 在 汽 车 涂 装 喷 漆 过 程 中 水 洗 后 有 机 废 气 的处 理 ， 很 多 发 达 国 家 采 用 了 比 较 新 型 技 术 ， UV光 氧 催 化 法 和 低 温 等 离 子 处 理 法 ，净 化 效 率 和 性 能 稳 定 方 面 相 对 其 他 处 理 设 备 来 说 ， 比 较 有 优 势 。 如 下 图 所 示 ：2.

44、3 废 气 处 理 技 术 对 比 图 1技 术 UV 光 氧 催 化 法 低 温 等 离 子 法 活 性 炭 吸 附 法 生 物 分 解 法 燃 烧 法UV 光 氧 催 化 法 8 0 年 代 后 ,将 等 活 性 炭 吸 附 技 十 九 世 纪 二 、 最 早 在 8 0 年上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 61 3技 术年 代 近 2 0 年 出 现 ，前 期 主 要 应 用在 水 处 理 方 面 ，随 着 国 家 对 大气 环 境 要 求

45、的越 来 越 高 ， 近1 0 年 广 泛 应 用在 恶 臭 及 废 气处 理 方 面 ， 因 其适 用 范 围 广 、 成本 投 入 低 、 后 期免 维 护 、 安 全 时效 被 认 为 是 现代 最 好 的 废 气处 理 方 法 之 一 。离 子 体 用 于 处理 各 类 污 染 物成 为 国 内 外 研究 的 热 门 之 一 。9 0 年 代 后 期 ， 等离 子 法 开 始 在全 世 界 范 围 内普 及 推 广 ， 成 为2 1 世 纪 划 时 代解 决 各 种 废 气最 先 进 的 技 术之 一 。术 在 国 内 用 于医 药 、 化 工 和食 品 等 工 业 的精 制 和 脱

46、色 已有 很 多 年 历史 。 7 0 年 代 开始 用 于 工 业 废水 处 理 ， 后 期经 过 研 发 对VOC 治 理 也 有显 著 。三 十 年 代 ， 建造 了 较 多 的 生物 滤 池 。 当 时是 生 物 过 滤 法和 活 性 污 泥 法并 列 。 代 末 期 使 用 ，经 过 不 断 改善 ， 被 燃 烧 的物 质 大 多 数是 有 机 溶 剂和 碳 氢 化 合物 ， 燃 烧 后 生成 CO2 和 水蒸 气 ， 解 决 有害 物 质 的 污染 。技 术原 理 高 能 高 臭 氧 UV紫 外 线 光 束 照射 恶 臭 气 体 ， 改变 恶 臭 气 体 分子 链 结 构 ， 使

47、有机 或 无 机 高 分子 恶 臭 化 合 物分 子 链 ， 在 高 能紫 外 线 光 束 照射 下 ， 降 解 转 变成 低 分 子 化 合物 ， 如 CO2 、 H2 O等 。 加 臭 气 、 和本 公 司 专 利 技 等 离 子 体 反 应区 富 含 极 高 的物 质 ， 如 高 能 电子 、 离 子 、 自 由基 和 激 发 态 分子 等 ， 废 气 中 的污 染 物 质 可 与这 些 具 有 较 高能 量 的 物 质 发生 反 应 ， 使 污 染物 质 在 极 短 的时 间 内 发 生 分解 ， 并 发 生 后 续的 各 种 反 应 以 活 性 炭 净 化 有机 废 气 是 利 用活

48、 性 炭 的 微 孔结 构 产 生 的 引力 作 用 ， 将 分布 在 气 相 中 的的 有 机 物 分 子或 分 子 团 进 行吸 附 ， 以 达 到净 化 气 体 的 目的 ， 净 化 后 的气 体 通 过 烟 囱达 标 排 放 。 利 用 循 环 水流 ， 将 VOC 气体 中 污 染 物质 溶 入 水 中 ，再 由 水 中 培 养床 培 养 出 微生 物 ， 将 水 中的 污 染 物 质降 解 为 低 害 物质 。 废 气 中 污 染物 质 在 贵 金属 催 化 剂 作用 下 燃 烧 或直 接 燃 烧 生成 无 害 或 低的 污 染 物 的方 式 。上海梓昂环保科技有限公司 汽车烤漆废

49、气净化技术Add:中 国 上 海 市 浦 东 新 区 金 桥 工 业 区 1 3 6 8 号 Tel： 0 2 1 -5 0 3 9 7 8 8 61 4术 “ 七 种 催 化 涂层 技 术 ” 进 行 废气 再 次 分 解 和催 化 。 达 到 讲 解 污 染物 的 目 的 。二 次污 染 均 无 伤 害 均 无 伤 害 有 易 产 生 污 泥 、污 水 。 可 能 产 生 二次 污 染处 理效 率 9 0 %-9 9 % 8 0 %-9 8 % 8 0 %-9 0 % 净 化 效 率 不 稳定 高 浓 度 9 0 %以上运 营维 护费 用 净 化 技 术 可 靠且 非 常 稳 定 ， 净化 设 备 无 需 日常 维 护 ， 只 需 接通 电 源 ， 即 可 正常 工 作 ， 运 行 维护 费 用 极 低 。 运 行 稳 定 ， 清 洗及 维 护 方 便 、 使用 寿 命 长 。 所 使 用 的 活 性碳 必 须 经 常 更换 ， 并 需 寻 找废 弃 活 性 碳 的处 理 办 法 ， 运行 维 护 成 本 很高 。 运 行 维 护 费 用较 高 ， 需 经 常投 放 药 剂 ， 以保 持 微 生 物 活性 ， 而 且 对 循环 水 要 求 也