隨著經濟發展,人們對環境空氣質量與人體健康的認識與要求日益提高,對臭氧污染、灰霆等區域大氣污染問題日益關注。揮發性化合物(VOCS)在這些大氣復合污染的形成中起著重要的作用,是大氣中臭氧與二次氣溶膠生成關鍵的前體物,直接影響大氣環境,并會危害人體健康。有研究表明,溶劑使用相關工業源己成為環境中VOCS污染的卞要人為源之。研究相應的工業源生產過程中VOCS的排放系數,可直接協助工業企業VOCS排放量的估算,對VOCS排放控制以及環境監管具有重要的意義。
近年來,我國對VOCS排放的研究集中在利用排放系數估算人為源VOCS排放清單和建立模型估算 源VOCS排放清單力。其中采用的VOCS排放系數大多取自 的研究成果,對排放系數建立的研究較少。而 的VOCS排放系數是根據當地具體狀況測定的,與我國的實際情況可能會有較大出入,直接使用所估算的排放源清單存在較大的不確定性。囚此,有 針對我國工業VOCS排放源特點,建立木地的VOCS排放系數。
1、吸附劑
吸附處理技術的核心是吸附劑的性能,的吸附劑應具有均勻孔道、較大的吸附容量、良好的疏水性以及容易 等特性。目前在工業應用中,廢氣吸附處理工藝常用的吸附劑是活性炭和分子篩沸石兩種。
活性炭具有孔穴豐富、比表面積大的優點,適用于大部分VOCs的吸附凈化,但是當廢氣濕度>60%時,其吸附效果會降低。另外,活性炭材料普遍存在性較差的問題,當采用熱空氣 時,易發生著火現象,其 多采用高溫水蒸汽。而涂裝車間的噴漆室廢氣相對濕度RH一般為85%一90%,如果采用活性炭吸附,需要對廢氣進行預處理,而且 工藝復雜,因此不適用。
相對于活性炭,沸石吸附劑的特性為:不可燃;耐溫1000℃,可用熱空氣高溫 ;有較強的疏水性,當廢氣濕度RH<90%時,表現出很好的VOCs吸附效果。
2、吸附工藝
按吸附劑在裝置內的工作狀態,可將吸附工藝設備分為固定床、移動床、流化床和轉輪式田。其中,固定床不能滿足連續吸附的要求。移動床和流化床雖可以連續吸附,但存在吸附劑的磨損和消耗問題。轉輪主體為一個表面用吸附劑覆蓋的旋轉輪,劃分為三個區域:吸附區、 區和冷卻區。廢氣經鼓風機送入吸附區,VOC成分被吸附后,成為凈化氣體排出。然后,吸附了VOC的吸附劑轉入 區,在高溫空氣的作用下,VOC成分被脫附,隨 空氣排入焚燒設備處理,而吸附劑獲得 后轉入冷卻區進行降溫,便于下一步再次進入吸附區吸附VOC成分。隨著轉輪的轉動,吸附劑周期性進行吸附、脫附和冷卻,實現對廢氣的凈化。因此,采用轉輪式吸附工藝,可以凈化廢氣,在線實現 ,設備簡單易維護,而且吸附劑的損耗。
該廢氣處理系統可分為幾個部分:廢氣過濾系統、轉輪吸附濃縮系統、廢氣焚燒系統及余熱利用系統。優點主要有以下幾方面:
1)經沸石轉輪濃縮后的廢氣與來自車間的烘干室廢氣共用一套廢氣焚燒設備(CRTO)進行處理,減少設備投資成本。
2)廢氣進入轉輪之前經過過濾,減少對沸石轉輪的污染。
3)由于沸石的吸附效率與廢氣溫濕度有很大關系(要求溫度≤35℃,相對濕度≤90%,因此在轉輪設備的廢氣入口引入一路來自RTO的熱空氣,用于調節廢氣溫濕度。
4)RTO設備的排氣管路增加一套汽水換熱裝置,用于加熱車間熱水,節能。
目前該車間已經正常生產一年多時間,通過實際驗證,清漆廢氣經吸附轉輪處理后,其VOC濃度由原來的220mg/m3降至20mg/m3,VOC去除效率大于90%;濃縮后廢氣和烘干室廢氣經RTO設備處理后的廢氣濃度可降至28mg/m3,滿足環保要求。