近年來,我國(guó)已成為家電、電子原件、玩具(包括電動(dòng)玩具)的全球供應(yīng)商,其中珠三角的出口份額占全國(guó)的大部分。在電器絕緣漆的使用上,由于聚脂類絕緣漆具有涂膜光澤高、色彩鮮艷、保光性強(qiáng)、耐水、耐溶劑、耐磨性好、耐腐蝕、電絕緣性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn),已日漸成為漆包線、電機(jī)、電器的絕緣漆的主流。聚脂漆是以聚酯樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料。聚酯樹脂是用多元醇和多元酸縮聚而成的高分子化合物,可分為飽和樹脂與不飽樹脂兩類,后者具有代表性。以不飽和聚酯樹脂作為主要成膜物質(zhì)的涂料是以活性稀釋劑(如苯乙烯)作為稀釋劑,屬無溶劑漆,固體分為100%,一次施工可獲得較厚的漆膜[1]。在聚脂類絕緣漆中苯乙烯占45%~60%,在烘烤成膜的過程中,苯乙烯以氣態(tài)釋出,成為帶惡臭的、刺激性有機(jī)物氣體,對(duì)大氣環(huán)境會(huì)造成污染。苯乙烯屬芳香類碳?xì)浠衔?,在?guó)家標(biāo)準(zhǔn)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)中被列為惡臭污染物。
含苯乙烯有機(jī)物廢氣治理技術(shù)
含三苯類有機(jī)物廢氣治理的報(bào)導(dǎo)較多,含苯乙烯有機(jī)物廢氣治理的報(bào)導(dǎo)尚少見。
廣東某環(huán)境系統(tǒng)有限公司的馬達(dá)浸漆生產(chǎn)線使用東芝牌絕緣漆,苯乙烯含量59%,烘漆線廢氣排放量5000m3/h,入口廢氣濃度500mg/m3,采用吸附-催化燃燒綜合凈化工藝處理,取得十分滿意的效果。
活性炭吸附裝置一備一用,當(dāng)一臺(tái)設(shè)備處在運(yùn)行狀態(tài)下,另一臺(tái)設(shè)備處于再生或備用狀態(tài)。
廢氣凈化設(shè)備的運(yùn)行
吸附-催化燃燒綜合凈化法是將吸附和催化燃燒兩種凈化工藝有機(jī)地結(jié)合起來,有機(jī)物廢氣先通過吸附床,在此,氣體中的有機(jī)物被吸附劑吸附,氣體得以凈化達(dá)標(biāo)排放。吸附床一般配置兩臺(tái)以上,輪換使用。當(dāng)一臺(tái)吸附床吸附的有機(jī)物達(dá)到規(guī)定的吸附量時(shí)(即吸附飽和時(shí)),切換到另外一臺(tái)吸附床繼續(xù)吸附凈化,已飽和的吸附床即可啟動(dòng)脫附再生程序。
脫附再生是在再生風(fēng)機(jī)、補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)、待再生吸附床與催化燃燒裝置之間組成的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行,由PLC控制。先啟動(dòng)催化燃燒裝置的電熱管將催化床升溫,接著啟動(dòng)再生風(fēng)機(jī)將空氣送入催化床吸熱后,熱風(fēng)進(jìn)入吸附床,有機(jī)物從活性炭?jī)?nèi)解吸出來,熱風(fēng)所含有機(jī)物的濃度較高,從吸附床出來后進(jìn)入催化燃燒裝置內(nèi)的板式換熱器吸熱后進(jìn)入催化床,熱風(fēng)中的有機(jī)物被催化燃燒,氧化成CO2和H2O,在再生風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下熱風(fēng)繼續(xù)再進(jìn)入吸附床循環(huán)解吸。由于循環(huán)熱風(fēng)中的有機(jī)物濃度高,催化床的溫度可以由催化燃燒產(chǎn)生的熱量來維持,電熱管可自動(dòng)切斷電源,不需外來能源,可達(dá)到余熱利用節(jié)能的目的。經(jīng)過一段時(shí)間的循環(huán)脫附后,吸附床已獲得再生,離開吸附床的熱氣中的有機(jī)物濃度大幅降低,催化床的溫度必須重新依靠電熱管加溫來維持,這說明吸附床已完全再生完畢,PLC令控制系統(tǒng)進(jìn)入降溫冷卻程序,自動(dòng)關(guān)閉電熱管的電源,補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng),將冷風(fēng)送入循環(huán)系統(tǒng),對(duì)催化床和吸附床進(jìn)行冷卻,當(dāng)吸附床的溫度低于50℃時(shí),脫附再生操作結(jié)束,吸附床進(jìn)入備用狀態(tài)。
廢氣凈化工藝的特點(diǎn)
(1)吸附-催化燃燒綜合法通過兩種凈化工藝設(shè)備的組合,使大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)物廢氣變?yōu)樾★L(fēng)量、中高濃度的有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化處理。通過控制,可使脫附后氣流中的有機(jī)物濃度較吸附操作時(shí)提高10倍以上,而脫附氣流量?jī)H為總排風(fēng)量的1/20~1/10[5]。由于高濃度有機(jī)物適用于催化燃燒凈化,而燃燒產(chǎn)生的熱量可用來脫附,所以能源消耗低,運(yùn)行成本低。
(2)吸附劑選用蜂窩狀活性炭。具有床層阻力小,比表面積大,升溫、降溫速度快,炭床溫度均勻,具有高效節(jié)能和安全的優(yōu)點(diǎn)。蜂窩炭開孔:1600孔/dm2,容重:420kg/m3。
(3)催化劑采用以堇青石蜂窩陶瓷體負(fù)載貴金屬Pd、Pt的KMF-12A型催化劑,氣體流動(dòng)阻力小、反應(yīng)起始溫度低、活性高、空速適應(yīng)范圍寬。當(dāng)烴類等有機(jī)物濃度在2000~8000mg/m3、空速10,000~30,000h-1、反應(yīng)氣入口溫度180℃~300℃的條件下,凈化效果≥98%。耐熱性能好,可耐受900℃高溫的短時(shí)期沖擊。使用壽命長(zhǎng),一般不少于7200h。
(4)在脫附再生操作的后期,由于有機(jī)物濃度大幅減少,催化床的溫度必須重新依靠電加熱來維持,這樣催化床的升溫曲線上有明顯的“拐點(diǎn)”,提示活性炭的再生已完成,無需依靠監(jiān)測(cè)分析手段,非常直觀、可靠。
(5)設(shè)備及管道系統(tǒng)設(shè)置有防爆口、阻火器和感溫報(bào)警裝置?;钚蕴课酱矁?nèi)還設(shè)有超溫自動(dòng)灑水裝置,確保運(yùn)行安全。
(6)活性炭的脫附再生不使用蒸汽,無需鍋爐等設(shè)施,也不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
(7)活性炭再生采用體內(nèi)再生法,可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,減少活性炭的損耗,保持工作環(huán)境衛(wèi)生清潔。
(8)凈化系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,基本上無需人值守,高效而安全。
設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
(1)苯乙烯冷凝液
由于苯乙烯的沸點(diǎn)較高(146℃),在管道中有少部分苯乙烯氣體會(huì)冷凝成油狀液體,故廢氣管道應(yīng)設(shè)計(jì)有一定的坡度,并在最低處設(shè)置收集裝置。阻火器應(yīng)采用金屬網(wǎng)的形式,且須設(shè)計(jì)成“快開式”,便于將金屬網(wǎng)拆下清洗。
(2)活性炭脫附再生溫度控制
活性炭的脫附再生控制以熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度為依據(jù)。而活性炭床的溫度又是安全操作的關(guān)鍵。本例中,催化燃燒裝置有2組電熱管,根據(jù)需要可開1組或2組或全部關(guān)閉電熱管。
實(shí)踐證明,采用吸附—催化燃燒綜合法處理含苯乙烯有機(jī)物廢氣是成功有效的。吸附劑采用蜂窩活性炭,催化劑采用以堇青石蜂窩陶瓷體負(fù)載貴金屬Pd、Pt的KMF-12A型催化劑。該凈化工藝具有阻力小、能耗低、活性炭脫附再生操作方便、可利用催化燃燒反應(yīng)余熱、再生效果好、無二次污染、自動(dòng)化程度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
在聚脂類絕緣漆烘烤成膜的過程中,活性稀釋劑苯乙烯以氣體狀態(tài)釋出,成為帶惡臭、刺激性氣味的VOCs廢氣,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。采用吸附一催化燃燒綜合凈化工藝對(duì)該廢氣進(jìn)行治理,實(shí)踐證明是可行的。文章通過一個(gè)工程實(shí)例介紹了該凈化工藝的工藝路線、設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行情況,并說明其特點(diǎn)以及注意事項(xiàng)。
來源:東莞市中仁環(huán)??萍加邢薰?/span>