涂料生產廢氣治理技術應用分析

傅明才，楊東升

(山東北方現代化學工業有限公司，山東 濟南 250033)

涂料生產廢氣治理技術應用分析

傅明才，楊東升

(山東北方現代化學工業有限公司，山東 濟南 250033)

工業廢氣排放是造成霧霾天氣的因子之一，減少工業有機廢氣排放刻不容緩。本文分析了涂料廢氣產生的環節、成分，制定了相應的治理技術，工程應用取得了很好的治理效果，為涂料生產廢氣治理工程實踐提供參考。

涂料廢氣；治理技術；分析

涂料生產廢氣主要包括水解廢氣、蒸溶不凝氣、粉碎烘干不凝氣、單體加料廢氣以及丙酮回收不凝氣。若不經有效處理直接排放，將會污染周圍環境及車間工人身體健康。

水解廢氣主要為水解反應時產生的HCl尾氣，廢氣中主要污染物為HCl，該廢氣屬于間歇排放；蒸溶廢氣為蒸溶工序產生的甲苯，經過一級循環冷卻水+一級冷凍鹽水冷凝后產生的不凝氣，由水環真空泵抽入密閉水箱中，屬于間歇排放；單體加料廢氣為涂料生產使用四種不同的甲基硅烷單體，四種單體設置一個密閉的加料間，單體的無組織揮發后在空氣中遇濕變為HCl，因此單體加料廢氣中主要污染物為HCl，該廢氣屬于間歇排放；粉碎烘干廢氣為碳化硅、云母粉以及硅酸鋁纖維粉碎烘干過程中產生的粉塵，該廢氣屬于間歇排放。

1 技術方案

根據涂料生產的實際情況，將不同廢氣分別用不同的方法收集處理：

1.1 水解、蒸溶、單體加料廢氣

圖1 水解、蒸溶、單體加料廢氣處理流程

真空機組水解、蒸溶廢氣通過引風機進入堿洗塔，塔體上部噴淋堿性吸收液，使從下部進入塔體的有害氣體與噴淋液呈逆流流動，廢氣由風機壓入堿洗塔內的勻壓室，經過不等速迂回式的噴霧處理，進入堿洗塔內筒處理器，廢氣穿過有填料組成的填料層，再經過噴霧處理，使氣液兩相充分接觸發生吸收反應，達到高效凈化之目的。

吸收了廢氣后的吸收液流入塔底循環堿液槽中，用循環泵抽出重新送進吸收塔，這樣循環往復，不斷地對廢氣中的有害氣體進行吸收。而凈化后的廢氣與單體加料廢氣一起進入活性炭吸附塔，經活性炭吸附后的氣體直接通過30 m煙囪高空排放，達到廢氣治理要求。排氣煙囪設置50 mm取樣口。具體流程如圖1所示。

1.2 粉碎烘干廢氣

粉碎烘干廢氣為固體顆粒材料粉碎烘干過程中產生的粉塵，分別送入袋式塵器除塵后由內徑0.2 m，高度為30 m的排氣筒排放，排氣煙囪設置50 mm取樣口。

具體流程如圖2所示。

圖2 粉碎烘干廢氣處理流程

1.3 丙酮回收不凝氣

利用電加熱回收機蒸餾回收技術，丙酮回收不凝氣通過集氣罩收集后經過引風機引入活性炭吸附塔，經活性炭吸附后的氣體直接通過30 m煙囪高空排放，達到廢氣治理要求。排氣煙囪設置50 mm取樣口?；钚蕴课窖b置，每20天更換一次活性炭，每次更換量為0.2 t，廢活性炭產生量為2.5 t/a，可再生利用。

具體流程如圖3所示。

圖3 丙酮回收不凝氣處理流程

2 主要設備簡介

2.1 集氣罩

集氣罩，是煙氣凈化系統污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導入凈化系統，同時防止其向生產車間及大氣擴散，造成污染。其性能對凈化系統的技術經濟指標有直接的影響。本工藝采用的是吸入式集氣罩，即通過罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起來。

2.2 堿洗塔

堿洗塔屬兩相逆向流填料吸收塔。吸收液通過水泵泵入堿洗塔頂部，氣體從塔體下方進氣口進入凈化塔，在通風機的動力作用下，迅速充滿進氣段空間，然后均勻地通過均流段上升到第一級填料吸收段。在填料的表面上，氣相中污物與液相中物質發生化學反應。反應生成物(多數為可溶性鹽類)隨吸收液流入下部貯液槽。未完全吸收的氣體繼續上升進入噴淋段。在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出，形成無數細小霧滴與氣體充分混合、接觸、繼續發生化學反應。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是材熱與傳質的過程。通過控制空塔流速與滯貯時間保證這一過程的充分與穩定。廢氣則由塔體(逆向流)達到氣液接觸之目的。塔體的最上部是除霧段，氣體中所夾帶的吸收液霧滴在這里被清除下來，經過處理后的潔凈空氣從洗滌塔上端排出。

吸收了廢氣后的吸收液流入塔底循環堿液槽中，用循環泵抽出重新送進吸收塔，這樣循環往復，不斷地對廢氣中的有害氣體進行吸收。當吸收液達到飽和濃度時，排入廢水處理系統中進行處理。

2.3 循環泵

循環泵指裝置中輸送反應、吸收、分離、吸收液再生的循環液用泵。循環泵的工作原理要將水循環起來所用的泵就叫循環泵，與廢氣經過充分反應的吸收液流入塔底循環堿液池，由循環泵送至洗滌塔循環，當達到飽和時進入廢水處理系統進行處理。

2.4 活性炭吸附塔

該活性炭吸附裝置主要由活性炭層和承托層組成。從堿洗塔排出的廢氣進入活性炭塔,在進入塔內時,風速順間降下,氣體內含的較大顆粒雜物便自然沉降入塔底部,而溶入氣體內的廢氣部分隨氣體流向流進活性炭過濾層,廢氣進入炭層時,被活性炭吸附進炭內,而干盡的空氣穿過炭層進入出氣倉,氣體經過機械自吸后排入大氣中。

活性炭使用一段時間后，吸附了大量的吸附質，逐步趨向飽和，喪失了工作能力，嚴重時將穿透濾層，因此應進行活性炭的再生或更換。

2.5 排氣筒

蒸溶、水解和單體加料廢氣排氣筒規格DN400、高度30 m，排氣筒材質PP塑料。

粉碎烘干氣排氣筒規格DN200、高度30 m，排氣筒材質PP塑料。

丙酮回收不凝氣排氣筒規格DN300、高度30 m，排氣筒材質PP塑料。

廢氣治理設備見表1。

表1 廢氣治理設備

3 治理效果分析

密閉水箱對HCl吸收效率為50%，甲苯吸收效率為10%，一級堿洗塔+活性炭吸附裝置對HCl吸收效率為90%，甲苯吸收效率為89%，因此HCl總吸收效率為95%，甲苯總吸收效率為90%。經過堿洗吸附后的水解、蒸溶和單體加料廢氣中HCl的排放濃度為42 mg/m3，排放量為0.42 kg/h,甲苯的排放濃度為8 mg/m3，排放量為0.08 kg/h。

粉碎烘干廢氣經過袋式除塵器除塵后，廢氣中主要污染物粉塵排放濃度為10 mg/m3，排放量為0.04 kg/h(0.06t/a)，丙酮回收不凝氣經吸附后排放量為0.11 kg/h(0.34 t/a)。

涂料廢氣治理前后產生排放見表2。

表2 廢氣產生、治理及排放匯總表

注：污染因素有組織排放。

4 結論

經過對粉碎烘干、水解、蒸溶、單體加料、丙酮回收不凝氣等廢氣處理后，廢氣排放能夠滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)和《山東省固定源大氣顆粒物綜合排放標準》(DB37/1996-2001)等相關標準要求。

(本文文獻格式：傅明才，楊東升.涂料生產廢氣治理技術應用分析[J].山東化工,2017,46(11):196-197,199.)

2017-03-18

傅明才(1962—)，男，山東濟南人，工程師，多年從事安全環保管理工作。

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1008-021X(2017)11-0196-02