噴漆廢氣管理——活性炭吸附法

 

　　運(yùn)用活性炭吸附法對(duì)噴漆廢氣的處理咱們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行介紹與剖析。

 

  1、活性炭吸附的原理

 

　　以活性炭作為噴漆車間廢氣吸附劑已有許多年的運(yùn)用經(jīng)歷?；钚蕴績r(jià)格便宜，外表有疏水性，比外表積(500～1200m2/g)***，因此具有***異的吸附功能，可使有機(jī)溶劑蒸氣吸附在其外表上，當(dāng)加熱烘干吸附劑時(shí)，被吸附的氣體解析出來，冷卻成液態(tài)，然后到達(dá)收回溶劑的意圖。具有疏水性外表的分子篩價(jià)格昂貴。在以去除有機(jī)溶劑為意圖的場(chǎng)合，活性炭是***適合的吸附劑。

 

 

　　2、傳統(tǒng)活性炭吸附法

 

　　我***曩昔選用粒徑在5mm左右的活性炭在吸收塔內(nèi)做成厚度0.8～1.5m吸附炭層。

 

　　來自噴漆室和烘干室的廢氣，經(jīng)過濾器和冷卻器后，除掉廢氣中的漆霧，并下降到所需的溫度。由吸收塔下部進(jìn)入吸收塔，吸收廢氣中的有害氣體，凈化后的潔凈氣體被排放到***氣中。處理廢氣流速0.3～0.6m/s，但僅限于低濃度廢氣，溶劑鏟除功率可達(dá)95%。當(dāng)處理廢氣經(jīng)過吸附層時(shí)，***部分的吸附質(zhì)在吸附層內(nèi)被吸附，跟著吸附時(shí)刻接連，活性炭層的吸附才干下降，其有用部分越來越薄，當(dāng)出口處氣體中含有被吸附質(zhì)時(shí)，這時(shí)整個(gè)活性炭層被穿透。若持續(xù)運(yùn)用，處理后氣體中所含吸附質(zhì)越來越多，當(dāng)出口側(cè)濃度到達(dá)進(jìn)口濃度時(shí)，則活性炭到達(dá)飽和狀態(tài)。此刻需求脫附，使活性炭從頭具有活性。傳統(tǒng)活性炭再生辦法有水蒸汽、非活性氣體、高溫?zé)Y(jié)和減壓蒸餾法。

 

　　常用的水蒸汽再生法使脫附后的混合氣體進(jìn)入冷凝器冷卻成液體，然后再進(jìn)入別離器使溶劑和水別離，收回溶劑。假如水中還含有親水的醇類、丙酮等，需經(jīng)處理后才干排放。

 

　　3、活性炭吸附法的新展開

 

　　活性炭纖維作為吸附資料，其運(yùn)用壽命比一般粒狀活性炭長3～4倍。***內(nèi)也呈現(xiàn)選用活性炭纖維(ACF)作為吸附介質(zhì)收回有機(jī)溶劑的設(shè)備。關(guān)于收回的溶劑運(yùn)用有兩種辦法：從頭分餾運(yùn)用或焚燒發(fā)生熱量。焚燒需求在設(shè)備中添加催化焚燒室及熱風(fēng)循環(huán)體系，將從活性炭纖維上脫附的有機(jī)溶劑高溫催化焚燒并為設(shè)備的作業(yè)供給能量，就不再需求蒸氣脫附有機(jī)溶劑。

 

　　印度技能學(xué)院化學(xué)工程系的DwivediP等選用現(xiàn)已商業(yè)化的活性炭纖維管式反應(yīng)器吸附有機(jī)氣體，脫附有機(jī)溶劑時(shí)選用約50V的直流電加熱，能夠加熱到120～150℃，在45～60min內(nèi)能夠脫附結(jié)束。

 

　　現(xiàn)在***際上***的展開是選用活性炭纖維布(ACFC)作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附收回有機(jī)溶劑。這種辦法具有以下長處：有機(jī)溶劑在固相和流體相之間的質(zhì)量搬運(yùn)快，比粒狀活性炭快2～20倍;ACFC運(yùn)用壽命長;活性炭纖維布能夠快速加熱、不需求水蒸汽脫附，因此操作和保護(hù)簡潔，脫附的有機(jī)溶劑不需求除水，能夠直接運(yùn)用。

 

　　法***LeCloirec選用ACFC作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附收回二氯甲烷進(jìn)行試驗(yàn)。該試驗(yàn)的***點(diǎn)是運(yùn)用兩個(gè)組件替換進(jìn)行吸附-脫附，作業(yè)過程中不需求保護(hù)。

 

　　用活性炭纖維布做成兩個(gè)直徑20cm長50cm的圓柱形組件。一個(gè)圓柱形組件吸附，另一個(gè)組件一起脫附有機(jī)溶劑再生，二者替換進(jìn)行吸附-脫附，先進(jìn)行吸附，時(shí)刻距離為1h。

 

　　試驗(yàn)中含3～18g/m3二氯甲烷的污染空氣以320m3/h的速率流過，出口二氯甲烷的濃度下降到120mg/m3，即二氯甲烷的均勻排出量為3g/h。直接施加電流進(jìn)行加熱圓柱形組件，能夠使其外表溫度升高到約60℃，然后用5m3/h，即流速16m/h的氮?dú)饬鞔底呙摳降亩燃淄?，冷卻后收回運(yùn)用。這套設(shè)備每天24h接連作業(yè)17個(gè)月，沒有呈現(xiàn)任何操作問題，作業(yè)功能很***。

 

　　美***UniversityofIllinois環(huán)境工程系的Sullivan，PatrickD等選用ACFC作為吸附介質(zhì)吸附甲乙酮，再通電加熱脫附甲乙酮，脫附時(shí)使放在容器內(nèi)的活性炭纖維布溫度升高到甲乙酮的沸點(diǎn)以上，甲乙酮在容器內(nèi)壁冷凝流走。這種試驗(yàn)辦法的長處是有機(jī)溶劑在容器內(nèi)壁冷凝后以液體方式流走收回。

 

　　URS公司[Austin，TX78729，UnitedStates]的Dombrows2kiKatherineD等選用活性炭纖維布吸附電加熱脫附設(shè)備，試驗(yàn)了甲基異丁基酮、甲乙酮、正己烷、丙酮、氯乙烷混合氣體，它們的濃度在(200～1020)×10-6之間，溶劑收回率超越9919%。添加經(jīng)過活性炭纖維布的廢氣壓力可相應(yīng)添加收回率，并且收回每摩爾純液體耗費(fèi)的電能也削減，該試驗(yàn)標(biāo)明這種技能能夠用于氣流中多種蒸發(fā)性有機(jī)氣體的快速收回。

 

　　4、結(jié)語

 

　　選用環(huán)保型涂料、進(jìn)步涂料的運(yùn)用率并削減涂料的運(yùn)用量。管理噴漆廢氣時(shí)，高濃度小排量的廢氣選用焚燒法比較適合;而從噴漆室、蒸發(fā)室和烘干室排出的廢氣因換氣量***，其間所含的有機(jī)溶劑濃度極低，關(guān)于這種低濃度***排量的廢氣適合選用活性炭吸附法或液體吸收法。但曩昔液體吸收法和活性炭吸附法因技能上的缺點(diǎn)約束了其運(yùn)用。液體吸收法沒有解決吸收劑和吸收功率的問題;曩昔選用的活性炭吸附法脫附有機(jī)溶劑的辦法雜亂，要到專門活性炭再生廠，而使溶劑收回困難。中空纖維型膜和硅油吸收劑為液體吸收法供給一種新的展開思路。選用活性炭纖維布作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附收回有機(jī)溶劑，因其操作和保護(hù)簡潔、脫附的有機(jī)溶劑不需求除水，是一種十分有遠(yuǎn)景的辦法。