在部分產（chǎn）品的噴漆與烤（kǎo）漆（qī）生產過程中，會出現大量的工藝尾氣排放，這些尾氣對自然環境（jìng）的危害較大，給操作工人的健康帶來較大的威脅。具（jù）體來說，噴漆、烤漆等工藝需要使用大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等揮發性化合物，作為塗料溶劑（jì）以及稀釋劑等。這些有機溶劑在（zài）噴塗時不會吸附在工件表麵，會全部揮發到空氣中變為有機廢氣。這些廢氣具有沸點低、常溫下容易揮發等（děng）特征，對周邊環境以及操作人（rén）員的身體健（jiàn）康產生較大的影響。
我國一（yī）些大城市的空氣中揮發性有（yǒu）機化合物含量是美國城（chéng）市的數倍，工業生產排放的有機廢氣（qì）已經成為我國城市大氣汙染的主要因素。這些氣體揮發時會產生刺激性氣味，對操作人員（yuán）的（de）身體危害很大（dà），短期接觸後會引發惡心、頭暈等，大（dà）量吸收後會損害人體的內髒、神經係統等（děng）。因此，在工業生產活（huó）動中，除了采用必要的防護措施外，還要盡量避免有機廢氣的排放（fàng），全麵收集與淨化有（yǒu）機廢氣。
1基本原理
本方（fāng）案將蜂窩狀活性炭作為吸附劑，通（tōng）過吸附淨化、脫附再生並濃縮揮發性有機物(VOCs)以及催化燃燒的原理，即將（jiāng）大風量、低濃度的有機廢氣通過（guò）蜂窩（wō）狀活性炭吸附實現空氣淨化的目標。在活性炭吸附飽和後，再通過熱空氣脫附使得活性炭再生，脫附得（dé）到的濃（nóng）縮有機物被送到催化燃燒床進（jìn）行催化燃燒，內（nèi）部的有機物質（zhì）被（bèi）氧化（huà）成為無害的CO2以及H2O。燃燒後的熱廢氣通（tōng）過熱交換器加熱冷空氣，熱交換後降溫氣體部分排放，部分用於蜂窩狀活性炭的脫附再生，實現節能的目（mù）標（biāo）。整（zhěng）套設備含有（yǒu）預濾器、吸附床、催化燃燒床和風機等設備。
相比其他有機廢氣處理方法，該方法是一種綜合處理模式，汲取了其他模式的優勢，技術較為成熟可靠，對於處（chù）理大（dà）風量、低濃度的有機（jī）廢氣具（jù）有較大優勢。
2處理工藝設計
2.1預處理
對於有機廢氣，人們應首先開（kāi）展水噴淋，去除廢氣內（nèi）部（bù）的雜塵、可溶性有機物。噴淋後，氣體內部具有大量水分和少量粉（fěn）塵，為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運行，人（rén）們需要在處理時利用高效率的過濾器進（jìn）行過濾。
2.2吸附操（cāo）作
經過預處理的有機廢氣，在風機的作用下引（yǐn）入吸附（fù）床，將其均勻地分布在活性炭表麵。依據分子間的範德華力，活性炭會將有機廢氣吸附在表麵，這一過程耗時較少，但時間越長（zhǎng），吸附越徹（chè）底。二者之間沒有現較大的化學反應，而有機廢氣卻達到（dào）較高的淨化（huà）效果。經過淨（jìng）化後的潔（jié）淨（jìng）廢氣可以達到相關大氣汙染物的排放標準，在風機的作（zuò）用下，其可以（yǐ）達到15m高排氣筒的排放標準。每套（tào）廢氣淨化處理係統含有個級別的吸附床，兩套（tào）用來吸附，一套用來脫附，三套設備可以實現輪流操作。
2.3脫附與催化燃燒
具（jù）體的（de）反應方程式（shì）為：
在活性炭吸附到（dào）飽和程度後，切換到脫附床，脫（tuō）附需要外加的熱（rè）量，加熱裝置安裝（zhuāng）在催化（huà）氧化床內部，開啟後同（tóng）時預（yù）熱催化（huà）劑。催化氧化床達到設（shè）定的溫度後，將熱空氣引入脫附床內部，有機廢氣在加熱的作用下從活性炭表麵全部解析出來。
高濃度的有機廢氣在（zài）外力的作（zuò）用下進入氧化床中，通過金屬鉑（bó）的催化作用（yòng），被燃燒分解為H2O與CO2，廢氣通過這一操作得到淨化。這一燃燒過程的特征為低溫、快速以及無焰，並產生較（jiào）大的熱量，人們可以將活性炭再次回用到有機廢氣的脫（tuō）附（fù）與燃燒氧化中，從而降低能源（yuán）消耗。
在有機廢氣濃（nóng）度較大時，燃燒產生的熱量過（guò）多會導致催化氧化床的溫度較大，進而影（yǐng）響整個廢（fèi）氣治理係統的安全性、為此，本文設計的係統含有冷空氣補充裝置，它可以（yǐ）引入新鮮（xiān）空氣來降低反應溫度，從而保證係（xì）統操作的（de）安全性。
2.4汙水處理
水噴淋預處理之後，含有（yǒu）雜質與有機物的（de）廢水被引入噴漆車間（jiān）的汙水處理池內開展沉澱，去除大顆粒的雜物。含有有機物（wù）的廢水（shuǐ）呈現出弱酸性，為降低汙水回用對設備的（de）腐蝕，人們需要添加少量片堿，開展中和反應，調節（jiē）其酸堿（jiǎn）度。在經過（guò）較為徹底的淨（jìng）化後，廢水可以循環利用，可以再次用於水噴淋預處理模塊，汙水處理單元基本沒有汙水外排現象。汙水離心分析的（de）產物以及沉（chén）澱產生的（de）漆渣沉澱物作為危險廢物，依據國家的相（xiàng）關危險廢棄物的管理要求，應委托具有資質的危險廢物處置單（dān）位開展安全處理操（cāo）作。
本方案具有眾多優（yōu）勢。首先，采用新型高效的活性炭，吸附床結構穩定、合（hé）理，吸附效果大幅度提升（shēng）其（qí）次，通過金屬鉑開展催化燃燒，將有機廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2，實現高效的徹底淨化;再次，燃燒過程溫度較低、安全，燃（rán）燒過程產生的熱（rè）量可以循環使用，熱量損失（shī）較少，能耗大幅度降低;最後，係統設備的設計安裝采用多種措施來杜絕安全隱患，操作簡單，便於後期的使用和管理（lǐ）。
3各個組成模（mó）塊的操作方法
3.1漆（qī）霧過濾器
噴漆廢（fèi）氣（qì）主要出現在工件塗抹的噴漆工作台，高壓（yā）空氣噴射的（de）油漆很多（duō）停留在工件上，其他都（dōu）隨廢氣排（pái），變成漆霧。這些漆（qī）霧粉（fěn）塵含量較低，顆粒較小，絕大部分（fèn）直徑小於（yú）10mm。如果不處理會很快堵塞活性炭的微孔，使其失去原（yuán）有的功能。因此，噴（pēn）漆廢氣必須先進行粗過濾處理。
3.2吸（xī）附劑的選擇（zé）與參數設定
活性炭具有比表麵大（dà）、吸附能力強（qiáng）以及（jí）成本較低等優勢，它是目前VOCs汙染常見的吸附劑。粉末狀態的活性（xìng）炭更（gèng）換不方便，活性炭纖維含有規則的微孑L結構，具（jù）有較大的吸附容量，同時（shí）容易脫落，成本較高。蜂窩狀的活性炭風速高，阻力小，可以應用到大（dà）風量（liàng）的低濃度廢氣吸附中（zhōng）。本文選擇蜂窩狀（zhuàng）活性炭，吸附床的結構采用的為抽屜式的組裝模式，便於使（shǐ）用（yòng）時的填裝與拆卸。
3.3催化燃燒（shāo）設計
3.3.1換熱器
換熱器的（de）結（jié）構較為複雜，為了降低生產成本，方便後續安裝，本文采用結構較為簡單的固定式管板式換熱（rè）器，冷氣體走（zǒu）殼（ké）體，熱氣（qì）體走管程。
3.3.2電加熱室
在本方案中（zhōng），加熱室僅僅提供開機時預熱氣體需要的熱量，苯催化（huà）燃燒（shāo）後有大量的預熱可以利用，因此需要（yào）的熱功（gōng）率較低，通過電加熱即可，不需要天然氣或液化石油氣的（de）額外加熱。
3.3.3保溫模塊的處理
催化燃燒一體化（huà）設備內部的溫度遠遠（yuǎn）高（gāo）於常溫，需要增加保溫處（chù）理避免對工作人員造成（chéng）傷害。保（bǎo）溫利用的保溫棉采用的材料為矽酸鋁纖維氈，依據燃燒（shāo）室可能出現的高溫400oC來設計，保（bǎo）溫棉的厚（hòu）度取值為64mm。
3.4阻火器的設計（jì）
阻火器（qì）是由許多細小通道（dào）或孑L隙組（zǔ）成的，當火焰進入這些細小（xiǎo）通道後就（jiù）形成許多細小的（de）火焰流。由於通道或孔隙（xì）的傳熱麵積很大，火焰通過通道壁進行熱（rè）交換後，溫度下（xià）降，到一定程度時火焰即熄滅。阻火器是用來阻止燃燒的氣體或者（zhě）是易燃性（xìng）液體蒸發火焰蔓（màn）延（yán）的設備，在VOCs催化燃燒的反應器中，如果有火星的話（huà）會引（yǐn）發氣體（tǐ）火焰（yàn）出現進而（ér）促使整個管網燃燒，所（suǒ）以阻火器的作用較大。阻（zǔ）火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關係，通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文依據規範設計（jì），利（lì）用明火開口端和（hé）閉口（kǒu）端進行點火，本方案采用無火燃燒方式，如果依據D=4d的話，阻火器（qì）會過大，依據實際的操（cāo）作需求，本文設計的數據取值為D=2d，角度為60o。阻火器采用的為1mm不（bú）鏽鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴散的角度為（wéi）60o，殼體前半部分的高度取值（zhí）為250×sin60o=433mm。
4結語（yǔ）
本方案采（cǎi）用吸附一催化燃（rán）燒（shāo）法處理噴漆廢氣，首先利用過濾器去除漆霧，之後通過係統控製，利用蜂（fēng）窩狀活性炭吸附床對其開展連續吸（xī）附，同時對（duì）吸附飽和的活性炭開展脫附。通過（guò）80%熱風吹脫的作用，將大風量、低濃度的有機廢氣濃縮為小風量、高（gāo）濃度的（de）有機廢氣，同時利用催化燃燒（shāo）室將有機氣體轉化為CO2以及H2O，並保持穩定的（de）自燃燒（shāo）。實踐證明（míng），這種處理模（mó）式同（tóng）傳統（tǒng）的工藝（yì）相比，具有淨化效率高、無（wú）二次汙染（rǎn）以及（jí）運行成本（běn）低等優勢。